冬小麦品种幼苗抗旱性差异的代谢组学分析

发布时间：2024-03-21 03:21

　　我国冬小麦约70%分布在干旱、半干旱地区,播种季节及苗期易遇到干旱胁迫,严重影响小麦幼苗的生长,最终引起小麦产量和品质下降。因此,深入理解小麦苗期抗旱机理可以为品种选育和改良提供理论依据。本研究以耐旱性不同的品种——偃展4110和焦麦266为实验材料,研究干旱胁迫下不同品种小麦幼苗生理、生化及代谢响应上的差异,利用GC-MS测定代谢物,进一步明确不同品种之间代谢物与代谢途径上的差异,对今后小麦抗旱品种的筛选培育具有重要意义。其主要研究结果如下:1.通过对干旱胁迫下两个品种的生理生化分析发现,干旱胁迫下偃展4110与焦麦266的气孔导度、净光合速率变化趋势一致,均随胁迫时间延长逐渐降低。而偃展4110的气孔导度、净光合速率均大于焦麦266。从膜离子渗透率来看,胁迫下焦麦266的膜离子渗透率高于偃展4110,表明焦麦266膜质氧化程度更高,受伤害程度更重。根中抗氧化酶CAT和POD活性在干旱胁迫下升高,偃展4110中显著高于焦麦266。2.通过GC-MS手段对小麦叶片进行代谢组学分析发现,干旱胁迫下,两个小麦品种的有机酸和脂类含量均大幅下降;糖类与氨基酸类代谢物在两个小麦品种间差异较大。在...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 水分胁迫下膜结构的损伤与修复
        1.1.1 活性氧的产生
        1.1.2 活性氧的功能
        1.1.3 活性氧的伤害
        1.1.4 抗氧化系统
    1.2 渗透调节对干旱胁迫的响应
    1.3 植物代谢组学的介绍与研究进展
        1.3.1 植物代谢组学的常见检测方法
        1.3.2 植物代谢组学的分析
        1.3.3 代谢组学在植物胁迫中的研究进展
    1.4 研究思路、研究内容和技术路线
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线图
第二章 不同冬小麦品种对水分胁迫的生理生化响应特征
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 试验处理
        2.1.3 实验土的处理:
        2.1.4 小麦种子的预处理:
    2.2 生理指标测定
        2.2.1 株高根长的测定:
        2.2.2 光合参数的测定:
    2.3 细胞膜通透性的测定
    2.4 丙二醛、SOD、POD、CAT、蛋白质含量的测定
        2.4.1 提取液的制备
        2.4.2 过氧化氢酶(CAT)活性的测定
        2.4.3 超氧化物歧化酶(SOD)活性测定
        2.4.4 过氧化物酶(POD)活性测定
        2.4.5 丙二醛(MDA)可溶性蛋白质含量的测定:
        2.4.6 可溶性蛋白质含量的测定:
    2.5 数据处理
    2.6 结果与分析
        2.6.1 干旱胁迫对植物长势的影响
        2.6.2 干旱胁迫对小麦叶片光合特性的影响
        2.6.3 干旱胁迫对小麦幼苗叶片损伤的影响
        2.6.4 干旱胁迫对小麦幼苗丙二醛(MDA)含量的影响
        2.6.5 干旱胁迫对小麦幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响
        2.6.6 干旱胁迫对小麦幼苗过氧化氢酶(CAT)活性的影响
        2.6.7 干旱胁迫对小麦幼苗过氧化物酶(POD)活性的影响
    2.7 讨论
    2.8 小结
第三章 干旱胁迫对偃展4110代谢变化的影响
    3.1 材料与仪器
        3.1.1 材料
        3.1.2 仪器
    3.2 代谢组的测定
        3.2.1 样本提取
        3.2.2 色谱采集
    3.3 数据分析
    3.4 结果与分析
    3.5 讨论
第四章 干旱胁迫对焦麦266代谢变化的影响
    4.1 结果与分析
    4.2 小结
第五章 不同小麦品种代谢物差异分析
    5.1 数据结果与分析
        5.1.1 相关性分析:
        5.1.2 特有代谢物分析
        5.1.3 代谢物含量差异分析
        5.1.4 差异代谢物KEGG功能注释及富集分析
    5.2 讨论
        5.2.1 氨基酸类代谢物参与重度干旱胁迫下的关键机制
        5.2.2 多糖向寡糖的转移可以增强重度干旱下的耐旱性
        5.2.3 干旱胁迫对不同小麦品种光合进程的影响
        5.2.4 维持细胞膜的稳定是重度干旱胁迫下的主要机制
        5.2.5 胁迫下品种间代谢途径变化的差异与产量之间的关系。
    5.3 结论
    5.4 不足与展望
参考文献
致谢
附录
作者简历



本文编号：3933749