乡土草抗逆生物学

目录
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 保障食物安全 1
1.1.2 保障生态安全 2
1.1.3 生物多样性保护 2
1.2 乡土草研究进展 3
1.2.1 乡土草种质资源收集与评定 4
1.2.2 驯化选育为栽培牧草 5
1.2.3 乡土草抗逆特性评价及优异基因挖掘 5
1.2.4 乡土草饲用品质性状评价与利用 6
1.2.5 乡土草繁殖性状的提高 6
1.2.6 禾草内生真菌与宿主抗逆性 7
1.3 乡土草研究与利用的若干思考 7
1.3.1 明确研究目的7
1.3.2 加强基础研究 8
1.3.3 加强种子生产与推广技术体系研究 8
1.4 本章小结 9
参考文献 9
第一篇 抗逆形态学
第2章 根系形态与乡土草抗逆 15
2.1 引言 15
2.2 根系形态与生物学特征 17
2.2.1 不定根 18
2.2.2 根茎 22
2.2.3 生物量和根冠比 23
2.3 根系对干旱与风沙胁迫的响应 25
2.3.1 利用有限水分快速生长 26
2.3.2 形成根鞘 33
2.3.3 产生停止生长的侧根 35
2.3.4 形成向上生长的阶梯状根茎 37
2.4 本章小结 40
参考文献 40
第3章 花序与乡土草抗逆 43
3.1 引言 43
3.2 花序与果实形态及生物学特征 43
3.2.1 花序形态特征 43
3.2.2 花器形态特征 44
3.2.3 花粉形态和花粉活力 47
3.2.4 种子的形态特征 48
3.3 花序与果实对逆境的响应 50
3.3.1 闭花授粉的生态适应性 50
3.3.2 闭花授粉的分类 51
3.3.3 不同节间部位种子产量和质量 52
3.3.4 降水量对种子产量的影响 55
3.4 本章小结 56
参考文献 56
第4章 豆科牧草裂荚 59
4.1 引言 59
4.2 裂荚评价方法 59
4.2.1 裂荚率与荚果含水量 62
4.2.2 荚果裂荚机械力 62
4.2.3 荚果裂荚率与荚果裂荚机械力的相关性 64
4.3 抗裂荚种质筛选 65
4.4 裂荚与发育时期的关系 68
4.4.1 中度裂荚品种‘兰箭3号’箭筈豌豆的腹缝线结构观察 68
4.4.2 抗裂荚种质‘135号’箭筈豌豆的腹缝线结构观察 69
4.5 裂荚的形态学特性 71
4.5.1 中度裂荚品种‘兰箭3号’箭筈豌豆的形态学特征 71
4.5.2 抗裂荚种质‘135号’箭筈豌豆的形态学特征 73
4.6 裂荚的细胞学特性 75
4.7 本章小结 77
参考文献 77
第5章 禾草落粒 79
5.1 引言 79
5.2 落粒评价方法 81
5.2.1 植物落粒测定方法 81
5.2.2 老芒麦落粒测定方法 81
5.2.3 测定老芒麦落粒的装置 82
5.3 老芒麦低落粒种质筛选 83
5.3.1 落粒田间观测与低落粒种质筛选 83
5.3.2 老芒麦落粒动态分析 84
5.3.3 老芒麦农艺性状的田间表现与变异分析 86
5.3.4 老芒麦农艺性状的主成分分析 87
5.3.5 老芒麦农艺性状的综合评价 89
5.4 落粒的解剖学特征 91
5.4.1 老芒麦种子断裂面扫描结构分析 92
5.4.2 老芒麦种子离区解剖结构比较分析 92
5.5 本章小结 94
参考文献 94
第二篇 抗逆生理学与生物化学
第6章 乡土草种子休眠 99
6.1 引言 99
6.2 牧草与乡土草种子休眠类型及其普遍性 100
6.2.1 种子休眠类型 100
6.2.2 种子休眠的普遍性与影响因素 100
6.3 豆科乡土草种子的休眠 102
6.3.1 物理休眠的形成及其影响因素 102
6.3.2 物理休眠释放的结构基础与调控 104
6.3.3 物理休眠的人工破除 110
6.4 禾本科乡土草种子的休眠 111
6.4.1 生理休眠的生理机制与结构基础 111
6.4.2 生理休眠的人工破除 113
6.5 乡土草种子休眠的田间释放 114
6.6 休眠与抗逆 116
6.6.1 果皮介导的种子休眠提高花棒对干旱生境的适应性 117
6.6.2 种子休眠提高抗病性 119
6.7 本章小结 123
参考文献 123
第7章 乡土草耐寒生理学 126
7.1 引言 126
7.2 可溶性糖积累与黄花苜蓿耐寒性 127
7.3 抗氧化保护系统与黄花苜蓿耐寒性 129
7.4 一氧化氮信号调控黄花苜蓿耐寒性 130
7.5 依赖NR产生的NO调控黄花苜蓿抗氧化保护系统 133
7.6 多胺生物合成和代谢与黄花苜蓿耐寒性 135
7.7 本章小结 137
参考文献 138
第8章 无芒隐子草的抗旱生理特性 139
8.1 引言 139
8.1.1 干旱对植物的影响 139
8.1.2 植物对干旱胁迫的响应 139
8.1.3 无芒隐子草抗旱生理研究的试验设计 143
8.2 干旱胁迫下土壤含水量、叶片含水量和根系活力 145
8.2.1 土壤含水量的变化 145
8.2.2 叶片含水量的变化 145
8.2.3 根系活力的变化 147
8.3 干旱胁迫下植物的细胞膜透性和MDA含量变化 147
8.3.1 细胞膜透性的变化 147
8.3.2 MDA含量的变化 148
8.3.3 细胞膜透性与MDA含量的关系 148
8.4 干旱胁迫下可溶性蛋白和SOD、POD、CAT活性变化 149
8.4.1 可溶性蛋白含量的变化 149
8.4.2 SOD、POD、CAT活性的变化 150
8.5 干旱胁迫下无芒隐子草渗透调节物质含量的变化 152
8.5.1 可溶性总糖、蔗糖、果糖和葡萄糖含量的变化 152
8.5.2 氨基酸总量、脯氨酸含量的变化 153
8.5.3 K+、Ca2+、Mg2+含量的变化 155
8.6 干旱胁迫下无芒隐子草光合特性的变化 157
8.6.1 叶片相对含水量的变化 157
8.6.2 光合速率和呼吸速率的变化 158
8.6.3 蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度的变化 159
8.6.4 水分利用效率的变化 160
8.6.5 光补偿点与表观量子效率的变化 161
8.7 田间条件下无芒隐子草水分利用效率（叶片δ13C值） 162
8.8 本章小结 163
参考文献 164
第9章 脂肪酸与乡土草抗逆 168
9.1 引言 168
9.2 脂肪酸含量特征 169
9.2.1 不同生育期脂肪酸组成 169
9.2.2 叶和种子脂肪酸组成 171
9.3 脂肪酸与植物的耐盐性 173
9.3.1 种子萌发 173
9.3.2 叶脂肪酸代谢对盐胁迫的响应 176
9.3.3 叶脂质代谢对盐胁迫的响应 183
9.3.4 α-生育酚对脂肪酸代谢的调控 189
9.4 脂肪酸和黄酮与植物的抗旱性 193
9.4.1 植物生长季黄酮含量特征 193
9.4.2 脂肪酸和黄酮组成对干旱及UV-B胁迫的响应 194
9.5 脂肪酸与植物的极端温度耐性 198
9.5.1 生理指标 198
9.5.2 脂肪酸组成 200
9.6 γ-亚麻酸与植物响应机械损伤 202
9.6.1 脂肪酸组成 202
9.6.2 γ-亚麻酸的信号作用 203
9.7 本章小结 205
参考文献 206
第三篇 抗逆分子生物学
第10章 豆科牧草裂荚的分子基础 213
10.1 引言 213
10.2 箭筈豌豆腹缝线转录组分析 214
10.2.1 荚果腹缝线转录组测序分析 214
10.2.2 序列质量及其功能注释 221
10.3 箭筈豌豆裂荚候选基因表达分析 221
10.3.1 差异表达基因分析 221
10.3.2 裂荚相关基因表达分析 227
10.4 本章小结 230
参考文献 230
第11章 禾草落粒的分子基础 233
11.1 引言 233
11.2 转录组测序挖掘老芒麦落粒候选基因 236
11.2.1 转录组测序 236
11.2.2 测序结果及差异表达基因筛选 236
11.2.3 差异表达基因功能注释与富集分析 238
11.2.4 老芒麦落粒候选基因 242
11.2.5 老芒麦落粒候选基因qRT-PCR验证 246
11.3 QTL分析揭示老芒麦落粒的调控机制 248
11.3.1 F2作图群体构建 248
11.3.2 SLAF测序数据统计与评价 250
11.3.3 SLAF标签开发 250
11.3.4 遗传图谱构建 251
11.3.5 F2群体表型变异 253
11.3.6 QTL定位及比较基因组分析 256
11.4 本章小结 262
参考文献 262
第12章 乡土草抗旱的分子基础 267
12.1 引言 267
12.2 无芒隐子草LEA（CsLEA）基因 268
12.2.1 植物LEA基因概述 268
12.2.2 CsLEA基因家族鉴定及分析 268
12.2.3 CsLEA2基因及其启动子克隆、功能分析 274
12.3 无芒隐子草ALDH（CsALDH）基因 283
12.3.1 植物ALDH基因概述 283
12.3.2 CsALDH12A1基因克隆、功能分析 284
12.4 无芒隐子草 SAMDC（CsSAMDC）基因 287
12.4.1 多胺生物合成途径 287
12.4.2 S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因（SAMDC） 288
12.4.3 无芒隐子草多胺、乙烯合成基因家族鉴定 288
12.4.4 无芒隐子草多胺、乙烯合成家族基因启动子分析 288
12.4.5 无芒隐子草多胺、乙烯合成家族基因在非生物胁迫下转录表达分析 290
12.4.6 CsSAMDC2、CsACC3、CsSAM6基因在非生物胁迫下的表达模式 291
12.4.7 CsSAMDC2基因克隆、功能分析 292
12.5 无芒隐子草bZIP转录因子 297
12.5.1 植物bZIP转录因子家族研究进展 297
12.5.2 无芒隐子草bZIP（CsbZIP）转录因子家族的鉴定及分析 298
12.6 本章小结 306
参考文献 307
第13章 糖的合成和转运与乡土草耐寒性 311
13.1 引言 311
13.2 响应低温的黄花苜蓿cDNA文库 311
13.2.1 构建黄花苜蓿响应低温的SSH cDNA文库 311
13.2.2 反转录差异显示冷诱导cDNA文库中的差异表达基因 312
13.2.3 Northern blotting杂交验证低温胁迫响应基因 313
13.3 黄花苜蓿肌醇磷酸合酶（MIPS）调控耐寒