| 题名 | 不同海拔岷江冷杉(Abies faxoniana)对模拟增温响应的代谢组学研究 |
| 作者 | 周荣 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张胜 |
| 关键词 | 岷江冷杉 海拔 人工增温 代谢组学 资源分配 |
| 其他题名 | Metabolic Study on Abies faxoniana Responding to Artificial warming |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 英文摘要 | 生物学家越来越关注全球气候变暖对植物乃至生态系统的影响，前人研究发现，在气候变暖条件下，植物在形态、生理和分子水平上表现出显著的差异，但目前为止，植物对全球气候变暖的响应机理仍未形成统一的认识。因此，本研究通过长期OTC增温(7年)的方式，采用代谢组学技术，从系统生物学和化学计量学的角度展开研究，探寻岷江冷杉幼树对于气候变暖的响应机制和适应能力，其研究结果有助于阐明气候变暖背景下青藏高原东缘暗针叶林森林生态系统的变化规律，为准确评价和预测气候变化对当地植物的影响提供理论依据，从而更好地进行森林保护、经营和管理。主要研究结果如下：1. 不同海拔高度对岷江冷杉代谢的影响 对自然条件和增温条件下的3个海拔梯度样本分别进行差异分析。共获得岷江冷杉响应海拔差异的代谢标志物14种，包含5种氨基酸、5种碳水化合物、3种次生代谢物和1种无机酸。 除甘氨酸(Gly)和L-天门冬氨酸(Asp)含量随海拔降低而升高，其它的氨基酸都表现为随海拔降低而降低。参与碳水化合物代谢的5种物质也随海拔降低而降低。就次生代谢物而言，海拔间差异显著，且高海拔含量最高。岷江冷杉在高海拔地区具有较强的糖代谢、氨基酸代谢、次生代谢能力。结合岷江冷杉在低海拔地区具有较高的生长速率，因此，本研究认为高海拔地区的岷江冷杉大部分代谢产物用于提高对低温、高辐射、低CO2环境的适应性，而非用于自身的生长。2. OTC增温对岷江冷杉代谢的影响 对3个海拔梯度增温组(OTC)与对照组(CK)样本分别进行对比分析，共获得岷江冷杉对于增温响应的代谢标志物15种，包含5种氨基酸、6种碳水化合物、3种次生代谢物和1种无机酸。 就氨基酸而言，L-天门冬氨酸(Asp)上升明显，而L-缬氨酸(Val)和奎宁酸(QA)含量显著降低。不同海拔的碳水化合物对于增温的响应情况并不一致。在高海拔(3000m)上增温降低了D-木糖(Xys)、果糖6-磷酸(F6P)和葡萄糖-6-磷酸(G6P)的含量，而低海拔(2600m)则增加了D-阿拉伯糖醇(Arb)、D-核糖(Rib)和草酸(Ola)含量，在中海拔(2800m)这些物质的含量变化均不显著，但在趋势上与2600m的保持一致。在次生代谢物的变化上，各海拔的变化趋势一致，但仅在海拔3000m达到了显著(P<0.05)。 从PCA的分组情况及定量分析结果可知，各处理样本之间的海拔差异大于增温差异。根据自然和增温两种条件海拔差异代谢物的对比分析，无论是氨基酸、碳水化合物等初级代谢产物，还是类黄酮等次级代谢产物，均表现为在海拔3000m的变化趋势与2600m和2800m不一致。本研究认为这是由于海拔3000m的温度条件处于岷江冷杉的温度最适区，实验条件下的低幅度增温不仅没有给其带来胁迫效应，反而促使其净光合作用的增加，并且在一定程度上减少了其为适应低温环境的资源耗费，使植物能够将更多的资源用于生长发育，有利于其生物量的积累。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 75 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.imde.ac.cn/handle/131551/24616]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地表生过程与生态调控重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周荣. 不同海拔岷江冷杉(Abies faxoniana)对模拟增温响应的代谢组学研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017. |
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