楊樹發(fā)育對環(huán)境溫度升高的響應(yīng)及可變剪接分析.pdf

1、植物的生長速率受遺傳因素及環(huán)境條件的影響，不同植物生長的最適溫度有所不同。許多情況下，環(huán)境溫度升高會對植物造成熱脅迫并引發(fā)一系列的生理生化響應(yīng)，包括生長發(fā)育遲緩等，但具體機制目前尚不完全清楚。楊樹作為模式樹種，同其它模式植物一樣，通常實驗條件下的正常溫度為20-25℃。隨著全球變暖的加劇，對樹木的生存和生長提出了非常嚴峻的挑戰(zhàn)。因此，闡明樹木對高溫的響應(yīng)及適應(yīng)機理，藉此篩選并培育出耐高溫的林木品種，以適應(yīng)氣候變暖的趨勢，就顯得極為重要。

2、
　　 為了避免其它環(huán)境因素的影響，我們在人工氣候箱中模擬高溫環(huán)境處理銀腺楊無性系84K(P.alba×P.glandulossa)幼苗。對處理組及對照組植株的表型分析，生理測定，以及莖頂端分生組織（莖頂部到第1節(jié)間）和莖側(cè)生分生組織（第5節(jié)間）分別取樣，進行轉(zhuǎn)錄組分析。
　　 熱處理后，楊樹幼苗生長發(fā)育表現(xiàn)出顯著差異。熱處理3周后，熱處理組植株的株高及莖基徑顯著高于對照。隨著熱處理時間的延長，熱處理組表現(xiàn)出葉片分化加速

3、的表型。楊樹幼苗在熱處理過程中，不僅上部葉片分化加速，而且幼苗莖頂端分生組織也表現(xiàn)出差異。熱處理后，楊樹幼苗莖頂端葉片表現(xiàn)出更為緊湊的生長狀態(tài)，而對照植株頂端分化出的葉片則較為伸展。推測這可能跟熱處理后楊樹幼苗上部葉片分化加速有關(guān)。此外，熱處理對于楊樹幼苗葉片大小也有影響。熱處理后楊樹幼苗葉片葉肉細胞變小，葉片上表皮細胞大小并沒有顯著變化。推測熱處理后楊樹幼苗葉片變小可能是葉片葉肉細胞大小及葉片細胞數(shù)目兩因素共同作用的結(jié)果。熱處理后楊樹

4、莖細胞壁中纖維素及木質(zhì)素含量降低，這與熱處理后纖維素合酶中參與次生壁合成相關(guān)的typeⅡ類纖維素合酶表達顯著下調(diào)有關(guān)。熱處理后楊樹幼苗葉片的凈光合速率(Pn)顯著高于對照，蒸騰速率(Tr)增強。隨后利用轉(zhuǎn)錄組測序?qū)崽幚砗髼顦淝o頂端分生組織及莖第5節(jié)間的差異表達基因進行了分析，研究發(fā)現(xiàn)一系列相關(guān)基因及轉(zhuǎn)錄因子的表達發(fā)生了變化。熱處理過程中與激素途徑相關(guān)的差異基因中，與生長素相關(guān)的差異基因數(shù)目最多，推測熱處理后楊樹幼苗的生長發(fā)育變化與生長