高温胁迫对不结球白菜幼苗叶绿体抗氧化系统及碳水化合物代谢影响

发布时间：2020-08-01 16:46

【摘要】：不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis L.)十字花科芸薹属一年生草本植物,由于不结球白菜性喜冷凉,在夏季炎热天气下往往表现生长缓慢,死苗率高,病毒病严重,叶片易变黄、腐烂等。近些年来,随着温度的不断升高,系统地评价不结球白菜耐热性和深入研究耐热机理对不结球白菜耐热品种的选育和具有重要意义。本试验通过采用热敏品种‘sym’和耐热品种‘xd’作为试验材料,对其幼苗进行高温处理,然后对幼苗植株生长情况,光合荧光特性,叶绿体超微结构、叶绿体抗氧化能力以及碳水化合物代谢的进行研究,主要结果如下:1、本试验通过对12个不结球白菜品种半致死温度进行测定,筛选出热敏品种‘sym’和耐热品种‘xd’作为主试验的试验材料。‘sym’和‘xd’半致死温度分别为39.45℃和35.29℃。2、高温胁迫导致不结球白菜幼苗纤弱徒长,使其株高增加,茎粗、地上部分鲜重和干重均显著降低,耐热品种‘xd’在株高的增幅还是其他指标的降低幅度都显著小于热敏品种‘sym’。3、高温处理下两种不结球白菜幼苗叶片的净光合速率(P_N)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSII)以及叶绿素含量等指标均呈现出逐渐下降的趋势,说明高温能够造成不结球白菜幼苗光合色素的分解,从而抑制光合效率以及光化学活性。4、高温胁迫下耐热品种‘xd’的膜脂过氧化程度明显低于热敏品种‘sym’。耐热品种‘xd’叶绿体AsA-GSH循环的抗氧化能力较热敏品种‘sym’在高温胁迫下保持着更高的活性,通过启动抗氧化系统来抵御高温引起的氧化伤害,更好地清除MDA和ROS,降低细胞膜脂过氧化程度,减轻氧化伤害。5、高温胁迫会破坏叶绿体的双层膜结构,使基质片层和基粒片层排列松散,引起脂质球的积累。6、高温下不结球白菜幼苗SS、AI及淀粉酶活性显著降低。‘xd’的SPS活性显著增加,而‘sym’SPS活性显著降低。高温胁迫下叶片中可溶性糖、蔗糖、果糖及淀粉含量显著增加,‘xd’的增加量高于‘sym’。
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S634.3
【图文】：

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图 4-1 高温胁迫对不结球白菜幼苗气体交换参数的影响Fig. 4-1 Effects of heat stress on gas-exchanging parameters in non-heading Chinese cabbage seedlings.

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19图 4-2 高温胁迫对不结球白菜幼苗叶绿素荧光参数的影响Fig. 4-2 Effects of heat stress on chlorophyll fluorescence parameters in non-heading Chinese cabbage seedlings.4.5 高温胁迫对不结球白菜幼苗叶绿体抗氧化系统的影响图 4-3 所示，高温胁迫会造成‘sym’和‘xd’幼苗过氧化氢 H2O2及丙二醛 MDA含量显著上升，其中‘sym’幼苗 H2O2和 MDA 含量增多更加显著，分别增多了 98.52%和54.59%，‘xd’幼苗 H2O2和 MDA 含量分别增加了 48.01%和 29.28%。

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由表 4-4 可以看出，高温胁迫会使总 AsA 和 AsA 含量显著降低，‘sym’总 AsA 和AsA 含量减少了 15.63%和 46.04%，‘xd’总 AsA 和 AsA 含量减少了 12.16%和 25.71%。与对照相比，‘sym’的 DHA 含量增加了 28.42%，‘xd’变化不明显。高温处理后 AsA/DHA下降显著，‘sym’和‘xd’分别降低了 58.22%和 32.93%。表 4-4 中高温胁迫下，总 GSH含量与对照相比显著上升，‘sym’和‘xd’的总 GSH 含量分别增加了 12.84%和 36.21%。高温处理 6d 后，‘sym’的 GSH 含量减少了 40.33%，而‘xd’的 GSH 含量增多了 39.77%。‘sym’在高温 6d 后，其 GSSG 含量增加显著，而 xd 的 GSSG 含量与对照相比显著降低。与对照相比，‘sym’的 GSH/GSSG 显著减小了 82.81%，而‘xd’增加了 17.14%。图 4-4 中高温处理 6d 后，幼苗的 APX 和 GR 活性显著上升，而 MDAR 和 DHAR活性显著下降，其中‘sym’的 APX 和 GR 活性分别增加了 30.44%和 23.15%，MDAR和 DHAR 活性降低了 30.37%和 38.08%。‘xd’的 APX 和 GR 活性与对照相比增加了33.31%和 59.64%，MDAR 和 DHAR 活性降低了 21.68%和 54.84%。

【参考文献】