發(fā)布時(shí)間：2018-04-13 02:12

  本文選題：番茄 + 低溫��； 參考：《沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：低溫是影響作物生長發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)的一種主要限制因子。番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)屬于喜溫蔬菜,對(duì)低溫敏感。多胺(PAs)是有生物活性的低分子量脂肪族含氮堿,廣泛存在于植物體中,主要類型有腐胺(Put)、亞精胺(Spd)和精胺(Spm),大量研究發(fā)現(xiàn),PAs能夠參與到包括植物逆境響應(yīng)等多種生理過程中。但關(guān)于PAs對(duì)番茄幼苗耐低溫性和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用機(jī)制尚不清楚。本研究以低溫敏感番茄品種'Moneymaker'為主要試驗(yàn)材料,研究了外源Spd對(duì)番茄幼苗耐低溫性的影響；探討了一氧化氮(NO)在Spd誘導(dǎo)的番茄耐低溫性中的作用；分析了PAs與脫落酸(ABA)在番茄響應(yīng)低溫脅迫中的相互作用機(jī)制；以及低溫下Spd誘導(dǎo)的促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)、NO和過氧化氫(H2O2)在抗氧化防御反應(yīng)中的相互關(guān)系。以探明PAs提高番茄低溫抗性的生理機(jī)制,驗(yàn)證PAs在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用,所得主要結(jié)果如下：1.15/6℃低溫條件下,利用外源噴施Spd處理低溫敏感型番茄'Moneymaker'幼苗葉片。結(jié)果表明,外源Spd能夠緩解低溫脅迫對(duì)番茄幼苗生長和干鮮重的抑制作用。低溫脅迫下噴施Spd明顯增加番茄葉片中PSⅡ光化學(xué)效率(Fv/Fm)、脯氨酸和可溶性糖的含量；減少丙二醛(MDA)、H2O2含量和超氧陰離子(O2-)的產(chǎn)生速率。另外,施用Spd能夠提高番茄葉片中內(nèi)源游離態(tài)和結(jié)合態(tài)Spd和Spm的含量,增加精氨酸脫羧酶(ADC)、鳥氨酸脫羧酶(ODC)、二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)的活性。Spd能夠誘導(dǎo)低溫脅迫下番茄葉片中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)的活性顯著提高。外源Spd施用后,可使低溫脅迫下番茄葉片中抗壞血酸過氧化物酶(APX)、谷胱甘肽還原酶(GR)、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)和單脫水抗壞血酸還原酶(MDHAR)的活性顯著增強(qiáng),且明顯提高了抗壞血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量,以及ASA/DHA和GSH/GSSG。說明外源Spd通過增加可溶性物質(zhì)含量,調(diào)控內(nèi)源多胺代謝,誘導(dǎo)活性氧(ROS)清除系統(tǒng)來提高番茄幼苗的耐低溫性。2.以'Moneymaker'為供試材料,置于4℃低溫下,外源噴施Spd及不同抑制劑發(fā)現(xiàn),Spd通過誘導(dǎo)NO的產(chǎn)生來提高番茄幼苗的耐低溫性。低溫脅迫下應(yīng)用Spd處理后,能顯著增加番茄葉片中NO的含量,MGBG(Spd合成抑制劑)和PTIO(NO清除劑)處理顯著降低了Spd誘導(dǎo)的NO含量。L-NAME(一氧化氮合酶抑制劑)和Tungstate(硝酸還原酶抑制劑)處理使低溫脅迫下Spd誘導(dǎo)的NO含量顯著下降。說明低溫脅迫下番茄葉片中Spd誘導(dǎo)產(chǎn)生的NO是通過NR(硝酸還原酶)和NOS-like(一氧化氮合酶)途徑實(shí)現(xiàn)的。外源Spd處理能明顯提高低溫脅迫下番茄葉片中H2O2的含量,外源DPI(NADPH氧化酶抑制劑)和DMTU(·OH和H2O2清除劑)導(dǎo)致番茄葉片中H2O2的含量明顯降低。低溫脅迫下,DPI和DMTU預(yù)處理能使Spd誘導(dǎo)的NO含量明顯下降。應(yīng)用PTIO, L-NAME和Tungstate對(duì)低溫脅迫下番茄幼苗葉片中Spd誘導(dǎo)的H2O2幾乎沒有影響。因此,在低溫脅迫下Spd誘導(dǎo)的抗冷性信號(hào)途徑中,H2O2可能位于NO的上游。3.與常溫對(duì)照相比,低溫脅迫(4℃)顯著降低了番茄葉片中Fv/Fm,提高了電解質(zhì)滲透率,低溫脅迫下外源Spd能夠明顯增加Fv/Fm和降低電解質(zhì)滲透率。而用L-NAME, Tungstate和PTIO處理后,Spd的誘導(dǎo)作用被明顯抑制。說明Spd誘導(dǎo)的NO在番茄耐低溫性中發(fā)揮重要作用。低溫脅迫下添加Spd能夠明顯提高番茄葉片中SOD等抗氧化酶的活性以及相關(guān)基因的表達(dá),施用NO抑制劑和清除劑顯著降低番茄葉片中Spd誘導(dǎo)的抗氧化酶活性和相關(guān)基因的表達(dá)。因此證明,Spd誘導(dǎo)產(chǎn)生的NO能通過影響抗氧化酶相關(guān)基因的表達(dá)來誘導(dǎo)番茄幼苗中抗氧化酶的活性,從而提高番茄植株的耐冷性。4.4℃低溫下,采用外源Put及D-Arg(Put合成抑制劑)噴施番茄'Moneymaker'幼苗葉片,結(jié)果表明,低溫脅迫誘導(dǎo)番茄葉片中ABA的積累。外源Put顯著誘導(dǎo)了脅迫條件下ABA的積累,而外源D-Arg(Put合成抑制劑)明顯抑制了Put的誘導(dǎo)作用。另外,低溫脅迫能顯著提高番茄葉片中NCED1(9-順-類胡蘿卜素雙加氧酶)的表達(dá)量,外源Put誘導(dǎo)NCED1的積累,D-Arg處理顯著抑制了Put誘導(dǎo)的1CED1表達(dá)量的增加。與對(duì)照相比,外源D-Arg顯著增加番茄葉片中的電解質(zhì)滲透率,而這種作用能夠被外源ABA所抑制。說明ABA可能參與到Put誘導(dǎo)的低溫敏感型番茄幼苗的低溫響應(yīng)中。5.為了進(jìn)一步驗(yàn)證低溫脅迫下ABA與Put之間的關(guān)系,以ABA合成缺陷缺失突變體(Sit)及其野生型番茄品種(RR)為試材,4℃低溫處理24h。結(jié)果發(fā)現(xiàn),低溫處理能夠誘導(dǎo)野生型番茄葉片中內(nèi)源Put,Spd和Spm含量增加,突變體番茄葉片中Put含量在低溫處理下明顯提高,而Spd和Spm的含量與對(duì)照相比有所下降。無論在野生型番茄中還是突變體番茄中,低溫處理都能誘導(dǎo)ABA和Put的積累,并且在野生型番茄中Put的積累量高于突變體番茄中。外源施用ABA或者Put對(duì)常溫下兩種番茄葉片中內(nèi)源ABA和Put的含量幾乎都沒有影響。低溫下施用ABA增加兩個(gè)番茄品種中內(nèi)源ABA的含量；而外源ABA處理降低了野生型番茄中Put的含量,對(duì)突變體番茄中Put的產(chǎn)生幾乎沒有影響。低溫脅迫下,外源Put增加了突變體和野生型番茄葉片中Put和ABA的含量。常溫下施用ABA和Put對(duì)兩種番茄葉片中電解質(zhì)滲透率沒有明顯作用。應(yīng)用ABA或者Put到低溫下的野生型番茄中,能顯著抑制低溫誘導(dǎo)的電解質(zhì)滲透率的升高。對(duì)于突變體番茄,外源ABA能夠緩解低溫誘導(dǎo)的電解質(zhì)滲透率的增加,而Put處理沒有這種效果。說明在兩種番茄中,ABA對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)不依賴Put途徑。外源Put通過誘導(dǎo)內(nèi)源ABA含量的增加,進(jìn)而增強(qiáng)野生型番茄幼苗的耐低溫性,但是,外源Put誘導(dǎo)產(chǎn)生的ABA不足以緩解低溫脅迫對(duì)突變體番茄造成的影響。6.4℃低溫脅迫下,外源噴施Spd及不同抑制劑處理'Moneymaker'幼苗葉片發(fā)現(xiàn),外源施用Spd能顯著提高M(jìn)APK1,2,3,4,6,16基因的轉(zhuǎn)錄水平,PD98059和U0126(MAPK抑制劑)處理顯著降低Spd誘導(dǎo)的作用。低溫脅迫下外源Spd處理顯著增加番茄葉片中的Fv/Fm、SOD、CAT、APX和GR基因的表達(dá)以及酶的活性,而這種誘導(dǎo)作用明顯被PD98059和U0126所降低。表明MAPK能參與到Spd誘導(dǎo)的番茄幼苗耐低溫性中。7.外源施用H202和SNP(NO供體)能夠誘導(dǎo)低溫脅迫下番茄葉片中SOD、CAT、APX和GR的活性及其相關(guān)基因表達(dá)的上升,而使用MAPK抑制劑處理后,番茄葉片中的抗氧化酶活性及其基因表達(dá)明顯低于單獨(dú)H2O2和SNP處理。另外,MAPK抑制劑能顯著降低Spd誘導(dǎo)的H2O2產(chǎn)生,而對(duì)NO的含量幾乎沒有影響。說明在Spd誘導(dǎo)的抗氧化防御反應(yīng)中,NO可能位于MAPK的上游,而MAPK與H2O2之間能夠產(chǎn)生相互作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S641.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張毅，戴俊美，蘇正淑，曹敏建，徐世昌;低溫脅迫對(duì)玉米生育中后期物質(zhì)代謝的影響[J];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1994年03期

2 Baruah，K．K,Medhi，，A,陳德剛;水稻的生長和代謝對(duì)低溫脅迫的反應(yīng)[J];綿陽經(jīng)濟(jì)技術(shù)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);1995年04期

3 王姝;劉延吉;;鐵線蕨對(duì)低溫脅迫的生理反應(yīng)[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2006年03期

4 沈靜;楊青川;曹致中;孫彥;李燕;熊軍波;康俊梅;;低溫脅迫對(duì)野牛草細(xì)胞膜和保護(hù)酶活性的影響[J];中國草地學(xué)報(bào);2010年02期

5 李鋒;賈志紅;沈宏;;低溫脅迫對(duì)作物生理生化的影響及抗低溫助劑的研發(fā)[J];江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2011年12期

6 張靜;朱為民;;低溫脅迫下番茄細(xì)胞膜保護(hù)酶活性的變化[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年06期

7 師秋菊;李群;;植物耐受低溫脅迫研究進(jìn)展[J];北方園藝;2013年05期

8 鄭國華;張賀英;;不同低溫脅迫下早鐘6號(hào)枇杷幼果細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化[J];福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

9 王維香;;植物低溫脅迫適應(yīng)性應(yīng)答綜述[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年01期

10 劉零怡;趙丹瑩;鄭楊;申琳;生吉萍;;植物在低溫脅迫下的過氧化氫代謝及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[J];園藝學(xué)報(bào);2009年11期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 嚴(yán)順平;湯章城;蘇維埃;孫衛(wèi)寧;;水稻響應(yīng)低溫脅迫的蛋白質(zhì)組研究[A];2006中國植物細(xì)胞發(fā)育與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

2 李春燕;應(yīng)朝陽;林永生;徐國忠;;低溫脅迫對(duì)杜蘭花生葉綠素、脯氨酸和可溶性糖的影響[A];華東地區(qū)農(nóng)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)暨福建省科協(xié)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)農(nóng)業(yè)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2007年

3 李春燕;應(yīng)朝陽;林永生;葉花蘭;鄭向麗;徐國忠;;低溫脅迫對(duì)度然花生質(zhì)膜透性、可溶性蛋白質(zhì)和保護(hù)酶系初步研究[A];農(nóng)區(qū)草業(yè)論壇論文集[C];2008年

4 肖瀏駿;劉蕾蕾;曹衛(wèi)星;朱艷;;我國冬小麥主產(chǎn)區(qū)拔節(jié)后低溫脅迫的時(shí)空變化規(guī)律及其對(duì)產(chǎn)量的影響[A];中國作物學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2013年

5 謝順贊;盧永奮;馬春梅;;低溫脅迫期間及脅迫解除后對(duì)茄子種子萌發(fā)的影響[A];科技與創(chuàng)新——廣東園藝科技論文集（廣東省園藝學(xué)會(huì)第九次會(huì)員大會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集）[C];2010年

6 陳宇;林素英;黃志明;蔡賓賓;吳廣儉;潘志萍;吳錦程;;枇杷幼果內(nèi)源NO和JA對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)[A];第六屆全國枇杷學(xué)術(shù)研討會(huì)論文（摘要）集[C];2013年

7 林素英;黃志明;陳宇;吳晶晶;吳錦程;;NO對(duì)低溫脅迫下枇杷幼果線粒體AsA-GSH循環(huán)代謝的影響[A];第五屆全國枇杷學(xué)術(shù)研討會(huì)論文（摘要）集[C];2011年

8 黃志明;陳宇;吳晶晶;吳錦程;;NO對(duì)低溫脅迫下枇杷幼果線粒體AsA-GSH循環(huán)代謝的影響[A];十一五農(nóng)業(yè)環(huán)境研究回顧與展望——第四屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

9 吳畢莎;林素英;梁杰;黃志明;王彬;陳冬倩;康曉婷;潘志萍;吳廣儉;吳錦程;;鈣調(diào)素拮抗劑TFP對(duì)低溫脅迫下枇杷幼果AsA-GSH循環(huán)的影響[A];第六屆全國枇杷學(xué)術(shù)研討會(huì)論文（摘要）集[C];2013年

10 蔡肖;王兆曉;遲吉娜;甄軍波;劉琳琳;黎洪慧;趙貴元;張香云;;低溫脅迫條件下棉花幼苗葉片的差異表達(dá)基因分析[A];中國棉花學(xué)會(huì)2014年年會(huì)論文匯編[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 雋加香;低溫脅迫下番茄植株光合及呼吸代謝特性的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 刁倩楠;亞精胺在緩解番茄低溫脅迫及其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

3 康俊梅;低溫脅迫下野牛草生理生化響應(yīng)及蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2008年

4 郭衛(wèi)麗;辣椒對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)與其低溫抗性相關(guān)基因的克隆和功能分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

5 段明;低溫脅迫下番茄類囊體膜抗壞血酸過氧化物酶基因的表達(dá)和功能研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

6 席景會(huì);低溫脅迫下擬南芥差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D];吉林大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 辛慧慧;棉花對(duì)低溫脅迫的生理響應(yīng)及調(diào)控研究[D];石河子大學(xué);2015年

2 王曉曉;低溫脅迫下枇杷幼果的生理受害機(jī)理及防止方法[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 賴靜;低溫脅迫下枇杷幼果生理及細(xì)胞結(jié)構(gòu)變化的研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

4 董愛玲;低溫馴化對(duì)低溫脅迫下茄子幼苗生理的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 王仲;鐵觀音茶樹SOD家族成員基因克隆及其低溫脅迫表達(dá)分析[D];福建農(nóng)林大學(xué);2016年

6 趙菁菁;過表達(dá)SlMPK3對(duì)番茄低溫耐受能力的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

7 王川泰;腐胺和水楊酸在緩解番茄和擬南芥幼苗低溫脅迫中的作用[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

8 祝成瑤;低溫脅迫對(duì)水曲柳幼苗生理指標(biāo)及光合特性的影響[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

9 張?zhí)锾?番茄SlHY5基因在低溫脅迫中的作用[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

10 許瓊瓊;低溫脅迫對(duì)ROS產(chǎn)生、MAPK和Selenoprotein P功能的影響[D];上海海洋大學(xué);2016年

本文編號(hào)：1742467