水分亏缺和骤然降温对紫花苜蓿抗寒性的影响机理
发布时间：2021-04-13 19:10
紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是最重要的优良牧草之一。在我国,紫花苜蓿在冬春季节时常遭遇冻害,严重影响了紫花苜蓿的种植和推广。前人研究表明,冬季水分状况对紫花苜蓿越冬有重要影响,但相关机理仍不清楚。为此,本研究分别模拟紫花苜蓿的抗寒锻炼期和冬季休眠期的水分状况,以及返青期的温度骤降,对紫花苜蓿的越冬机理及其品种差异进行试验研究,取得如下主要结果。1.在土壤冷冻前的冷适应阶段,选择紫花苜蓿“WL353LH”,设置80%和25%最大持水量两个水分处理,温度从24/20℃（昼/夜）逐渐降低到4/0℃（昼/夜）、再到-2/-6℃（昼/夜）,温度变化过程中监测紫花苜蓿根颈低温半致死温度的变化。结果表明,与充分浇水处理（80%）相比,水分亏缺处理（25%）显著提高了紫花苜蓿的抗寒性。生化指标测定和代谢组学分析表明,水分亏缺处理提高了根颈内总可溶性糖、氨基酸类（如脯氨酸、脯氨酸甜菜碱）、脂类和类脂分子（如:脂肪酸,不饱和脂肪酸,甘油磷脂）的含量,相关代谢通路得到加强。KEGG富集分析发现,18条显著富集的代谢通路涉及到糖类、不饱和脂肪酸、氨基酸和甘油磷脂的合成/代谢,这些物质是重要...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：104 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
紫花苜蓿越冬过程示意图
因可以对快速降温做出响应，而其它上调基因可以对慢速降温做出响应（Knightetal.,2012）。不同感知途径对温度信号类别的感知，以及下游基因的表达调控可作为未来苜蓿低温相关研究的研究方向，对冷害、冻害和春化响应基因的鉴别。除Ca2+信号途径外，植物还有其它的低温信号感知途径。如低温胁迫下，细胞内积累活性氧，活性氧除会导致细胞膜系统（陈少裕，1991）、蛋白质和核酸（张利娟，2014）等物质的氧化外，还充当信号分子的作用，调节抗氧化酶基因的表达，促进抗氧化酶系统对活性氧的清除（Theocharisetal.,2012）。图1-2植物对低温胁迫的响应Fig.1-2Responseofplanttolowtemperature
中国农业科学院博士学位论文第一章绪论7图1-3棉子糖和水苏糖合成路径Fig.1-3Synthesispathwayofraffinoseandstachyose图1-4低温胁迫下淀粉的水解Fig.1-4Hydrolyzationofstarchundercoldstress
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同苜蓿品种抗寒性研究及综合评价[J]. 刘光瑞,李明雨,毕盛楠,李涛,兰剑. 草学. 2019(03)
[2]微地形和冬灌时间对越冬紫花苜蓿根颈生理特性的影响[J]. 张庆昕,张玉霞,王显国,郭园,于华荣,沈祥军. 内蒙古民族大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]解析植物冷信号转导途径:植物如何感知低温[J]. 段志坤,秦晓惠,朱晓红,宋纯鹏. 植物学报. 2018(02)
[4]微地形及冬灌时间对沙地苜蓿越冬特性的影响[J]. 吴明浩,张玉霞,乔双,王显国,郭园,于华荣,沈祥军. 内蒙古民族大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]低温胁迫对紫花苜蓿越冬芽组织显微结构的影响[J]. 李小安,尹卫,杨国柱,宋雪梅,田海宁,熊丽丽,严晓霞. 黑龙江畜牧兽医. 2017(17)
[6]全国苜蓿产业发展规划[J]. 中国农业信息. 2017(04)
[7]不同苜蓿品种秋眠级评定及产量性状的初步分析[J]. 闫亚飞,柳茜,高润,孙启忠,方珊珊,刘志英. 中国草地学报. 2016(05)
[8]覆雪厚度对不同秋眠级苜蓿抗寒性及越冬率的影响[J]. 岳亚飞,王旭哲,苗芳,鲁为华,马春晖. 草业学报. 2016(08)
[9]灌水、覆盖对阿尔冈金苜蓿越冬率及田间土壤温湿度的影响[J]. 于辉,刘惠青,王静. 中国草地学报. 2015(06)
[10]中国草都紫花苜蓿越冬返青成败的关键原因[J]. 孙洪仁,武瑞鑫,李品红,曾红,刘江扬. 中国奶牛. 2015(18)
博士论文
[1]匍匐翦股颖对干旱—低温交叉胁迫的适应机制[D]. 张利娟.北京林业大学 2014
硕士论文
[1]8个紫花苜蓿品种抗旱、抗寒性分析研究[D]. 薛琪.西北农林科技大学 2017
[2]云南几种蔷薇野生资源的抗寒性研究[D]. 邓菊庆.西南大学 2012
[3]白云鄂博矿区草本植物引种及耐旱耐寒性研究[D]. 李轶群.北京林业大学 2011
[4]低温胁迫下紫花苜蓿几个抗寒生理指标的变化规律[D]. 王微.东北师范大学 2009
[5]22个国内外苜蓿品种抗寒性评价[D]. 陶雅.中国农业科学院 2008
[6]不同苜蓿品种对秋冬低温条件的生理适应性研究[D]. 张小英.内蒙古农业大学 2008
[7]紫花苜蓿生长特性与温度关系的研究[D]. 任鸿远.西北农林科技大学 2007
[8]紫花苜蓿抗寒性评价及其对秋冬季节低温适应性[D]. 杨秀娟.北京林业大学 2006
本文编号：3135853
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：104 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
紫花苜蓿越冬过程示意图
因可以对快速降温做出响应，而其它上调基因可以对慢速降温做出响应（Knightetal.,2012）。不同感知途径对温度信号类别的感知，以及下游基因的表达调控可作为未来苜蓿低温相关研究的研究方向，对冷害、冻害和春化响应基因的鉴别。除Ca2+信号途径外，植物还有其它的低温信号感知途径。如低温胁迫下，细胞内积累活性氧，活性氧除会导致细胞膜系统（陈少裕，1991）、蛋白质和核酸（张利娟，2014）等物质的氧化外，还充当信号分子的作用，调节抗氧化酶基因的表达，促进抗氧化酶系统对活性氧的清除（Theocharisetal.,2012）。图1-2植物对低温胁迫的响应Fig.1-2Responseofplanttolowtemperature
中国农业科学院博士学位论文第一章绪论7图1-3棉子糖和水苏糖合成路径Fig.1-3Synthesispathwayofraffinoseandstachyose图1-4低温胁迫下淀粉的水解Fig.1-4Hydrolyzationofstarchundercoldstress
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同苜蓿品种抗寒性研究及综合评价[J]. 刘光瑞,李明雨,毕盛楠,李涛,兰剑. 草学. 2019(03)
[2]微地形和冬灌时间对越冬紫花苜蓿根颈生理特性的影响[J]. 张庆昕,张玉霞,王显国,郭园,于华荣,沈祥军. 内蒙古民族大学学报(自然科学版). 2018(05)
[3]解析植物冷信号转导途径:植物如何感知低温[J]. 段志坤,秦晓惠,朱晓红,宋纯鹏. 植物学报. 2018(02)
[4]微地形及冬灌时间对沙地苜蓿越冬特性的影响[J]. 吴明浩,张玉霞,乔双,王显国,郭园,于华荣,沈祥军. 内蒙古民族大学学报(自然科学版). 2018(02)
[5]低温胁迫对紫花苜蓿越冬芽组织显微结构的影响[J]. 李小安,尹卫,杨国柱,宋雪梅,田海宁,熊丽丽,严晓霞. 黑龙江畜牧兽医. 2017(17)
[6]全国苜蓿产业发展规划[J]. 中国农业信息. 2017(04)
[7]不同苜蓿品种秋眠级评定及产量性状的初步分析[J]. 闫亚飞,柳茜,高润,孙启忠,方珊珊,刘志英. 中国草地学报. 2016(05)
[8]覆雪厚度对不同秋眠级苜蓿抗寒性及越冬率的影响[J]. 岳亚飞,王旭哲,苗芳,鲁为华,马春晖. 草业学报. 2016(08)
[9]灌水、覆盖对阿尔冈金苜蓿越冬率及田间土壤温湿度的影响[J]. 于辉,刘惠青,王静. 中国草地学报. 2015(06)
[10]中国草都紫花苜蓿越冬返青成败的关键原因[J]. 孙洪仁,武瑞鑫,李品红,曾红,刘江扬. 中国奶牛. 2015(18)
博士论文
[1]匍匐翦股颖对干旱—低温交叉胁迫的适应机制[D]. 张利娟.北京林业大学 2014
硕士论文
[1]8个紫花苜蓿品种抗旱、抗寒性分析研究[D]. 薛琪.西北农林科技大学 2017
[2]云南几种蔷薇野生资源的抗寒性研究[D]. 邓菊庆.西南大学 2012
[3]白云鄂博矿区草本植物引种及耐旱耐寒性研究[D]. 李轶群.北京林业大学 2011
[4]低温胁迫下紫花苜蓿几个抗寒生理指标的变化规律[D]. 王微.东北师范大学 2009
[5]22个国内外苜蓿品种抗寒性评价[D]. 陶雅.中国农业科学院 2008
[6]不同苜蓿品种对秋冬低温条件的生理适应性研究[D]. 张小英.内蒙古农业大学 2008
[7]紫花苜蓿生长特性与温度关系的研究[D]. 任鸿远.西北农林科技大学 2007
[8]紫花苜蓿抗寒性评价及其对秋冬季节低温适应性[D]. 杨秀娟.北京林业大学 2006
本文编号：3135853
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