温度和光周期对木本植物春季物候期的影响机制研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王慧 |
| 答辩日期 | 2020-06 |
| 文献子类 | 博士后出站报告 |
| 授予单位 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 葛全胜 |
| 关键词 | 典型木本植物 春季物候 温度 光周期 转录组文库 |
| 学位名称 | 博士后 |
| 英文摘要 | 在当前气候变化背景下，越来越多的证据表明，木本植物的春季物候期(如展叶期和开花期)逐渐提前。春季物候的这种变化可以归因于温度的升高，因为物候的年际变化与季前温度密切相关。气候变化引起的植物物候期变化已经对生物多样性和生态系统生产产生了严重影响。因此，能够正确预测物候事件对气候的响应及其响应机制对于理解物种如何适应气候变化具有重要意义。本研究基于北京地区典型木本植物春季物候期对温度(冬季冷激和春季驱动)和光周期的响应开展了生长箱模拟实验，从芽发育速率与春季驱动温度的关系发展了数学模型模拟在任何温度和日期下的发芽比例；探讨了冬季冷激、春季驱动和光周期对植物开花始期(FFD)的影响及其种间差异性；构建了迎春休眠期和休眠解除期转录组文库，为春季物候期的分子机制研究提供了基础。主要结果如下： (1)Logistic模型可以有效地模拟驱动温度条件下花芽的生长发育变化；不同物种发芽比例的日变化和发育温度阈值均不相同，两种灌木(紫叶小檗和连翘)的发芽比例增长较快。温度与发芽所需天数、发育速率都呈非线性关系且具有种间特异性；当温度接近发育温度阈值时，发芽所需天数随着温度的降低急剧增加；发育速率随着温度的升高表现出一个持续的增加过程；两种灌木(紫叶小檗和连翘) 在25℃左右时生长速率达到最高，但是有两个物种(垂丝海棠和山楂)的生长速率在30℃时仍未达到最高，温度高于20℃时紫叶李的生长速率甚至开始下降。温度敏感性强度随温度升高而单一性的减弱，同时随发育过程的变化而变化；两种灌木(紫叶小檗和连翘)的温度敏感性相似，不同发育阶段山楂的温度敏感性差异最大。 (2)冬季冷激和春季驱动温度对几乎所有物种FFD均有显著影响，但是光周期仅对两个物种有显著影响；在低度冷激条件下，只有迎春和连翘花芽能正常开放；植物经受的冷激天数增多会使FFD所需天数减少，连翘最为明显；驱动温度每增加3℃，FFD所需天数平均减少2.3-36.1天，荚蒾和日本樱花表现最为明显；长日照可使FFD所需天数平均提前1.0-5.6天。对迎春、连翘和日本樱花来说，驱动温度和冷激之间有显著的交互作用的响应较显著；长日照条件下，一个比较普遍的现象是低度和中度冷激条件下的FFD比高度冷激条件下要更早。FFD的GDD需求在不同物种间有显著不同；冷温天数的增加降低了所有物种的GDD需求，但这一效应在玉兰和山桃上有明显减弱；较高的驱动温度会导致GDD更快地积累；短日照条件下FFD的GDD需求比在长日照条件下要高，但效果不显著。 (3)以迎春为例构建了休眠期和休眠解除期转录组文库，与休眠期相比，休眠解除期共发现11285个上调基因，9729个下调基因。在休眠解除过程中，有关细胞合成、碳水化合物代谢和生物转化过程的基因表现活跃；差异表达基因注释结果表明，休眠解除期基因可能主要参与碳水化合物代谢、氧化还原、跨膜运动、光合作用、信号转导等过程。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 98 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/194112]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王慧. 温度和光周期对木本植物春季物候期的影响机制研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2020. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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