侧柏古树抗衰老分子机理研究.pdf

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1、侧柏古树抗衰老分子机理研究常二梅2012届博士中国林业科学研究院万方数据分类号S791密级公开UDC学位论文侧柏古树抗衰老分子机理研究StudyonMolecularMechanismsofResistingSenescenceinOldPlatycladusorientalis常二梅指导教师姓名江泽平研究员申请学位级别博士专业名称生态学研究方向树木地理论文提交日期2012年5月论文答辩日期2012年6月学位授予日期2012年7月答辩委员会主席评阅人北京·中国林业科学研究院万方数据学位论文侧柏古树抗衰老分子机理研究学位论文作者常二梅指

2、导教师姓名江泽平研究员申请学位级别博士专业名称生态学研究方向树木地理论文答辩日期2012年6月中国·北京万方数据万方数据DissertationfortheDegreeStudyonMolecularMechanismsofResistingSenescenceinOldPlatycladusorientalisCandidate:ChangErmeiSupervisor:JiangZepingAcademicDegreeAppliedfor:Ph.DSpeciality:EcologyDateofDefence:June2012De

3、gree-Conferring-Institution:ChineseAcademyofForestry万方数据万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院

4、有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：万方数据.万方数据摘要古树寿命长达几千年仍不见衰老，其生理与分子调控机制如何？成为近年来植物抗衰老研究领域的热点之一；而活性氧（ROS

5、）的动态平衡被认为是影响植物衰老的主要因素之一。本文2010年以陕西黄帝陵树龄为20yr和3000yr侧柏（Platycladusorientalis）叶片为研究材料，在对ROS生成与清除机制研究的基础上，通过Solexa高通量测序技术进行转录组和表达谱测序分析，发掘与树龄相关的差异表达功能基因；并应用实时定量qRT-PCR技术，集中研究ROS动态平衡相关基因在侧柏幼苗受到NaCl、ABA胁迫时基因表达模式的变化情况，从而探讨ROS清除机制在侧柏抗衰老机制中的贡献。主要结论如下：（1）通过对20yr和3000yr侧柏H2O2和相关清除

6、系统研究表明，3000yr侧柏叶片H2O2含量在生长季中高于20yr，而季末低于20yr；但3000yr侧柏谷胱氨酸还原酶（GR）活性及谷胱甘肽（GSH）含量在季中明显高于20yr侧柏，而超氧化物歧化酶（SOD）活性及抗坏血酸（AsA）含量基本没有变化；同样，3000yr侧柏在季末的ROS清除能力高于20yr。另外，研究还发现3000yr侧柏种子萌发过程中仍具有较高的ROS清除能力。结果说明，3000yr侧柏可通过较高水平的H2O2清除能力使细胞免受或减轻伤害，这可能是其抗衰老的主要生理机制之一。（2）采用Solexa测序技术对20y

7、r和3000yr侧柏叶片进行转录组测序，总共进行了13,600,516次读数，经组装得到363,885个Contig，68,219个独立的Scaffold；进一步拼接后共获得51,664个Unigene，平均长度为475bp。另外，通过对侧柏叶片转录组中进行SSR位点的发掘，发现了含SSRs的序列703条，共742个SSRs，SSRs出现的频率为1.36%。这些Unigene对侧柏进行抗衰老研究提供了重要基因资源。（3）选择10个侧柏候选内参基因，通过qRT-PCR分析其在不同树龄、不同组织、不同胁迫（ABA、NaCl、PEG、冷、热

8、胁迫）时基因表达变化，利用Ct值通过geNorm、NormFiner和BestKeeper软件分析这些内参基因的表达稳定性。结果表明：UBC和aTUB在不同树龄、不同组织、不同处理表达稳定。I万方数据（4）在转录组序列的