温室黄瓜高温耐受性及其响应机制研究
发布时间：2020-12-22 17:29
全球变暖导致很多极端气候灾害出现,近年来频繁出现的极端高温天气,严重影响了我国设施蔬菜的生产。黄瓜（Cucumis sativus L.）是我国温室栽培的主要蔬菜作物之一,其喜温而不耐高温,高温胁迫是影响黄瓜生长发育、产量和品质的主要因子。深入研究高温胁迫下黄瓜的生长生理变化及其高温耐受性,对解决黄瓜高温季节产量低和品质差等生产问题有重要的理论和实践意义。本论文针对夏季高温严重抑制黄瓜生长和产量形成的实际问题,研究了温室环境变量与黄瓜产量的相关性,夏季不同温室的温度变化及其对黄瓜光合特性的影响,同时开展了黄瓜幼苗对不同形式高温耐受性的研究,并通过使用外源谷胱甘肽（GSH）处理来深入研究黄瓜根际高温耐受性及其响应机制,通过转录组分析,研究了根际高温下影响黄瓜生长的主要代谢通路和差异表达基因。主要结果如下:1.温室环境变量与黄瓜产量形成的相关性研究。通过连续四年在半封闭温室中进行黄瓜栽培试验,记录每周产量数据（平均、最高和最低产量）、环境变量（总辐射、温度、相对湿度、二氧化碳（CO2）浓度）和营养液灌溉量,使用前两年的数据,分析了黄瓜产量和环境变量的相关性,并构建了产...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
根部高温处理4天后不同处理的生长情况
因此，高温胁迫下外源GSH通过调节抗氧化酶活性可以减少ROS的积累，并减少膜脂过氧化对黄瓜幼苗造成的伤害。图5-9 外源GSH缓解根部高温胁迫的机理图Fig 5-9 A framework of the effects of exogenous GSH on the responses of high root-zonetemperature stress to physiological variables, antioxidant enzymes, and gene expressions ofcucumber seedlings环境胁迫可以使不同植物体积累脯氨酸[156]。本研究中发现，根际高温处理显著增加了黄瓜叶片中脯氨酸的含量，并且在HT+GSH处理中增加的更多，结果表明，脯氨酸含量增加越多，植物的耐受性越强。这可能是因为脯氨酸是ROS的清除剂，并且可以作为分子伴侣稳定蛋白质的结构，从而保护细胞避免过多的胁迫伤害[156]，相似的研究结果在对绿豆高温胁迫中也有发现[97]。可溶性蛋白的积累，尤其是热激蛋白在热胁迫中的积累，增强了植物的耐受性[51]。本研究表明
博士学位论文log2(foldchange) > 1 并且 p-value < 0.05，差异表达基因可以分为上调表达（ foldchange >2 ） 和 下 调 表 达 （ foldchange < 0.5 ）。 可 以 通 过http://wego.genomics.org.cn/cgi-bin/wego/index.pl 网站进行 GO 功能富集分析[194]；在公共数据库 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome 上进行 KEGG Pathway显著性富集分析[195]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]温室环境控制方法研究进展分析与展望[J]. 毛罕平,晋春,陈勇. 农业机械学报. 2018(02)
[2]转录组测序技术研究进展[J]. 洪奇阳,毕行建,王大宁,李子真,俞海,夏宁邵,李少伟. 中国生化药物杂志. 2017(06)
[3]不同落蔓方法对大棚黄瓜农艺性状的影响[J]. 徐彦军,刘燕,李伟,张明川,肖晶明. 长江蔬菜. 2017(10)
[4]温室环境温度预测自适应机理模型参数在线识别方法[J]. 陈俐均,杜尚丰,李嘉鹏,何耀枫,梁美惠. 农业工程学报. 2017(S1)
[5]半封闭温室迷你黄瓜岩棉栽培技术[J]. 丁小涛,周强,何立中,潘烨,余纪柱. 中国蔬菜. 2016(06)
[6]温室大棚夏季接茬(架)黄瓜高产栽培技术[J]. 张志轩. 长江蔬菜. 2016(03)
[7]我国黄瓜生产的发展变化历程[J]. 王田利. 西北园艺(蔬菜). 2015(06)
[8]丝瓜作砧木对黄瓜幼苗耐热性的影响[J]. 郝婷,丁小涛,余纪柱,张红梅,金海军. 浙江农业学报. 2015(03)
[9]不同根际温度对黄瓜幼苗生长、光合及叶绿素荧光特性的影响[J]. 郝婷,丁小涛,张红梅,金海军,余纪柱. 上海农业学报. 2015(02)
[10]温室黄瓜栽培技术研究[J]. 王洪志. 蔬菜. 2014(09)
博士论文
[1]黄瓜耐冷生理变化规律及相关基因转录组测序和表达分析[D]. 戴忠仁.东北农业大学 2015
本文编号：2932137
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
根部高温处理4天后不同处理的生长情况
因此，高温胁迫下外源GSH通过调节抗氧化酶活性可以减少ROS的积累，并减少膜脂过氧化对黄瓜幼苗造成的伤害。图5-9 外源GSH缓解根部高温胁迫的机理图Fig 5-9 A framework of the effects of exogenous GSH on the responses of high root-zonetemperature stress to physiological variables, antioxidant enzymes, and gene expressions ofcucumber seedlings环境胁迫可以使不同植物体积累脯氨酸[156]。本研究中发现，根际高温处理显著增加了黄瓜叶片中脯氨酸的含量，并且在HT+GSH处理中增加的更多，结果表明，脯氨酸含量增加越多，植物的耐受性越强。这可能是因为脯氨酸是ROS的清除剂，并且可以作为分子伴侣稳定蛋白质的结构，从而保护细胞避免过多的胁迫伤害[156]，相似的研究结果在对绿豆高温胁迫中也有发现[97]。可溶性蛋白的积累，尤其是热激蛋白在热胁迫中的积累，增强了植物的耐受性[51]。本研究表明
博士学位论文log2(foldchange) > 1 并且 p-value < 0.05，差异表达基因可以分为上调表达（ foldchange >2 ） 和 下 调 表 达 （ foldchange < 0.5 ）。 可 以 通 过http://wego.genomics.org.cn/cgi-bin/wego/index.pl 网站进行 GO 功能富集分析[194]；在公共数据库 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome 上进行 KEGG Pathway显著性富集分析[195]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]温室环境控制方法研究进展分析与展望[J]. 毛罕平,晋春,陈勇. 农业机械学报. 2018(02)
[2]转录组测序技术研究进展[J]. 洪奇阳,毕行建,王大宁,李子真,俞海,夏宁邵,李少伟. 中国生化药物杂志. 2017(06)
[3]不同落蔓方法对大棚黄瓜农艺性状的影响[J]. 徐彦军,刘燕,李伟,张明川,肖晶明. 长江蔬菜. 2017(10)
[4]温室环境温度预测自适应机理模型参数在线识别方法[J]. 陈俐均,杜尚丰,李嘉鹏,何耀枫,梁美惠. 农业工程学报. 2017(S1)
[5]半封闭温室迷你黄瓜岩棉栽培技术[J]. 丁小涛,周强,何立中,潘烨,余纪柱. 中国蔬菜. 2016(06)
[6]温室大棚夏季接茬(架)黄瓜高产栽培技术[J]. 张志轩. 长江蔬菜. 2016(03)
[7]我国黄瓜生产的发展变化历程[J]. 王田利. 西北园艺(蔬菜). 2015(06)
[8]丝瓜作砧木对黄瓜幼苗耐热性的影响[J]. 郝婷,丁小涛,余纪柱,张红梅,金海军. 浙江农业学报. 2015(03)
[9]不同根际温度对黄瓜幼苗生长、光合及叶绿素荧光特性的影响[J]. 郝婷,丁小涛,张红梅,金海军,余纪柱. 上海农业学报. 2015(02)
[10]温室黄瓜栽培技术研究[J]. 王洪志. 蔬菜. 2014(09)
博士论文
[1]黄瓜耐冷生理变化规律及相关基因转录组测序和表达分析[D]. 戴忠仁.东北农业大学 2015
本文编号：2932137
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/2932137.html
