高温胁迫对苗期红提葡萄生理及基因表达特性的影响
发布时间：2020-06-19 00:59
【摘要】：温室气体的大量排放导致全球气温不断升高,极端高温天气频繁发生。葡萄作为世界上最主要的水果之一,其栽培面积和范围逐年增加,然而夏季高温天气显著影响了葡萄的生长发育。虽然关于高温胁迫对葡萄生长发育影响的研究较多,但大多集中在巨峰、夏黑、赤霞珠等品种上,而有关红提葡萄对高温胁迫响应的研究还很少。鉴于此,笔者以苗期2年苗龄红提葡萄(Vitis vinifera L.Hongti)为材料,在植物生长室分别进行了恒定高温胁迫处理(处理温度为41℃、43℃、45、47℃,持续时间为1h、3h、5h、7h)和变温高温胁迫处理(处理温度通过程序控制,最高温度为34℃、36℃、38℃、40℃,处理时间为2d、4d、6d、8d),以28℃为对照。着重研究:高温胁迫对红提葡萄叶片光合及荧光特性的影响;高温胁迫对红提葡萄叶片抗衰老特性的影响;高温胁迫对红提葡萄顶芽内源激素的影响;恒定高温胁迫对红提葡萄叶片热激基因表达的影响;高温胁迫等级的确定。主要研究结果如下:1.通过Logistic方程得到了红提葡萄的高温半致死温度为44.6℃。恒定高温胁迫处理下,47℃胁迫处理7h的叶片净光合速率(Pn)是28℃处理的16.21%,47℃胁迫处理7h的叶片最大净光合速率(Pmax)最小,仅是28℃处理的11.22%。变温高温胁迫处理下,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素总量在胁迫2d、4d、6d时随温度的升高先增加后减少,胁迫8d时随温度的升高而减少;Pn和Pmax均在28℃处理出现最大值,在40℃处理出现最小值。随着温度和胁迫时间的增加,初始荧光升高(F。);最大荧光(Fm)、PSII的最大光化学效率(Fv/Fm)、反应中心潜在活性(Fv/Fo)及量子传递的份额(ETo/RC)在下降;而单位反应中心吸收的能量(ABS/RC)、捕获的能量(TRo/RC)和热耗散的能量(DIo/RC)则是在47℃胁迫处理3h后出现明显的转折点。2.恒定高温胁迫处理下,超氧自由基(O2-)、过氧化氢(H202),丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)、游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)均随胁迫时间的延长而增加;过氧化物酶(POD)在41℃和43℃高温处理下随胁迫时间的延长而增加,在45℃和47℃高温处理下随胁迫时间的延长先增加后减少;可溶性蛋白在41℃和43℃高温处理下随胁迫时间的延长先增加后减少,在45℃和47℃高温处理下随胁迫时间的延长而减少。而变温高温胁迫处理下,02-、H2O2、MDA、REC、Pro与前处理得出结论一致,SOD、POD、CAT随胁迫时间延长先升高后降低,而可溶性蛋白则出现减少的趋势。3.经恒定高温胁迫和变温高温胁迫处理后,红提葡萄顶芽生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、反玉米素(ZT)均随胁迫温度和时间的升高而降低,而脱落酸(ABA)的变化趋势则相反。其中,经47℃恒定高温胁迫处理7h后,IAA、GA3和ZT下降及ABA增加的趋势均显著(P0.05);经40℃变温高温胁迫处理8d后,IAA、GA3和ZT下降趋势十分明显。4.采用荧光定量法对五种热激基因表达进行了分析,发现热激蛋白基因(VvHsp70、VvHsp100)和热激转录因子基因(VvHsfA1、VvHsfA2、VvHsfB1)在41℃、43℃、45℃、47℃高温处理下的相对表达量较对照(Oh)大幅升高。上述热激基因相对表达量极值出现在47℃,而出现时间不同,VvHsp70和VvHsfA1的极值出现在胁迫处理的3h,VvHsp100、VvHsfA2、VvHsfB1的极值则出现在胁迫处理的5h。5.分别对恒定高温胁迫和变温高温胁迫处理下红提葡萄叶片的MDA和REC与其他生理及基因表达指标进行相关性分析,选取显著相关的指标进行主成分分析,并选取其中得分系数高的指标计算胁迫指数。依据本研究最新构建的胁迫指数,分别划分了恒定高温胁迫和变温高温胁迫处理下红提葡萄的高温胁迫等级,两种高温胁迫处理均划分为4个等级(轻、中、重、极重),并规定了两种高温胁迫处理各等级的温度和持续时间。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S663.1
【图文】：
１１％４邋ｗ邋Ｓ＂逦ｄ；其他逡逑图１－２邋２０１６年中国葡萄栽培占比情况及栽培品种逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｐｌａｎｔｉｎｇ邋ａｒｅａ邋ａｎｄ邋ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ邋ｖａｒｉｅｔｉｅｓ邋ｏｆ邋ｇｒａｐｅｓ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ，邋２０１６逡逑葡萄最适生长温度为２０－３０°Ｃ，温度过高不仅使枝条徒长，造成节间发育不充实，逡逑还会影响花期受精，过高的温度X椉勇浠涔⑸募嘎剩钪盏贾虏亢推分氏陆担ㄘ徨义洗龋玻埃埃梗＝昀矗醒д呔透呶滦财榷云渌咸哑分稚し⒂⒐夂咸匦缘确矫驽义系挠跋旖辛讼喙匮绣常ㄎ庠卵嗟龋玻埃埃担宦藓２ǖ龋玻埃保埃徊橘坏龋玻埃保叮枪赜诤戾义咸崞咸讯愿呶滦财认煊Φ难芯亢苌伲绕涫侨燃せ蛟诟呶滦财却硐碌谋泶锼健＜义嫌诤焯崞咸研律酝⑸さ纳逼诩澳暇┑钡叵募靖呶绿炱⑸那榭黾笆奔洌疚腻义隙悦缙诤焯崞咸呀辛撕愣ǜ呶滦财群捅湮赂呶滦财饶Ｄ馐匝椤Ｊ紫热范撕焯崞咸训腻义细呶掳胫滤牢露龋ǎ蹋裕担牵
本文编号：2720080
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S663.1
【图文】：
１１％４邋ｗ邋Ｓ＂逦ｄ；其他逡逑图１－２邋２０１６年中国葡萄栽培占比情况及栽培品种逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｐｌａｎｔｉｎｇ邋ａｒｅａ邋ａｎｄ邋ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ邋ｖａｒｉｅｔｉｅｓ邋ｏｆ邋ｇｒａｐｅｓ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ，邋２０１６逡逑葡萄最适生长温度为２０－３０°Ｃ，温度过高不仅使枝条徒长，造成节间发育不充实，逡逑还会影响花期受精，过高的温度X椉勇浠涔⑸募嘎剩钪盏贾虏亢推分氏陆担ㄘ徨义洗龋玻埃埃梗＝昀矗醒д呔透呶滦财榷云渌咸哑分稚し⒂⒐夂咸匦缘确矫驽义系挠跋旖辛讼喙匮绣常ㄎ庠卵嗟龋玻埃埃担宦藓２ǖ龋玻埃保埃徊橘坏龋玻埃保叮枪赜诤戾义咸崞咸讯愿呶滦财认煊Φ难芯亢苌伲绕涫侨燃せ蛟诟呶滦财却硐碌谋泶锼健＜义嫌诤焯崞咸研律酝⑸さ纳逼诩澳暇┑钡叵募靖呶绿炱⑸那榭黾笆奔洌疚腻义隙悦缙诤焯崞咸呀辛撕愣ǜ呶滦财群捅湮赂呶滦财饶Ｄ馐匝椤Ｊ紫热范撕焯崞咸训腻义细呶掳胫滤牢露龋ǎ蹋裕担牵
本文编号：2720080
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