SIGLRs和SICaMs在调控番茄低温抗性中的机制研究
发布时间：2021-03-06 18:16
低温胁迫严重影响了番茄（Solanum lycopericum）等喜温作物的产量和品质,极大地限制了蔬菜的周年生产和供应。克服以番茄为代表的大宗蔬菜在冬春季节设施栽培中的低温胁迫障碍是当下亟待解决的问题。基于此,剖析蔬菜作物对低温的应答机制,挖掘低温响应的关键因子,进而通过基因编辑、植物生长调节剂、环境调控等手段,诱导蔬菜作物的低温抗性,对提高蔬菜产量、品质和经济效益,保障周年生产和供应具有十分重要的科学意义和现实意义。本论文以番茄为研究对象,利用遗传学、分子生物学、植物生理学、生物化学、转录组学等手段,明确了冷驯化及后续低温过程中的关键因子及其响应动态变化;筛选了冷驯化诱导的番茄低温抗性过程中类谷氨酸受体（Glutamate receptor-like,GLRs）家族中关键作用基因;探讨了 GLR3.3和GLR3.5以及关键因子H2O2和GSH的相互关系;筛选了低温过程中钙调素（Calmodulin,CaMs）家族中的关键作用基因,并利用转录组分析了低温过程中的差异基因及其功能。主要研究结果如下:第一,明确了冷驯化能够诱导番茄的低温抗性,且与H202和GSH积累有关。进一步细化了冷驯...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１楦物中可能的低温感受器模型（Ｌｉｕｅｔａｌ．，２０１８）
低温胁迫处理５天后，未驯化组植株严重萎蔫，光系统ＩＩ最大光化学效率Ｆｖ／Ｐｍ??下降到０．２５左右，膜脂受到严重损伤，电解质严重渗漏，相对电导率高达８０％??（图２．１Ａ，?Ｂ，Ｃ）。而经过冷驯化的番茄幼苗较未驯化组植株相比，表现出较高??的低温抗性，４°Ｃ低温胁迫处理５天后，植株并未萎蔫，Ｆｖ／Ｆｗ提高，而相对电??导率显著降低（图２．１Ａ，?Ｂ，?Ｃ）。这些结果表明，冷驯化显著提高了番茄的低温??抗性，降低了低温对植物光系统的损伤，缓解了低温造成的膜脂伤害。??２１??
本实验室前人已报道Ｈ２０２在冷驯化提高番茄低温抗性中起重要作用。为了??细化冷驯化过程中ｈ２〇２积累的变化，测定了对照组、冷驯化组以及未驯化组ｈ２ｏ２??含量的时间曲线（图２．２Ａ）。结果表明，当植株处于正常生长环境时，Ｈ２〇２含量??基本保持稳定。冷驯化姐植株，从冷驯化处理的第一天起，Ｈ２０２即开始积累，到??冷驯化处理的第三天到达峰值，随后低温胁迫过程中，Ｈ２０２含量趦于稳定。而未??驯化组植株在４°Ｃ低温下，Ｈ２０２含量持续上升，４°Ｃ处理５天后，未驯化组植株??Ｈ２０２含量较冷驯化组高出７３．８％?（图２．２Ａ）。同时，利用ｑＲＴ－ＰＣＲ技术，我们??分析了?ＮＡＤＰ丨丨氧化酶编码基因在冷驯化及后续低温胁迫过程中的动态??变化（图２．２?Ｂ）。结果表明，冷驯化显著提高了番茄叶片中／＾ＣＷ／的表达。且??无论是否经过冷驯化，４°Ｃ低温胁迫均提高了叶片中的表达，且在４°Ｃ处??理３天时达到峰值，而后的表达量下降到与对照组接近的水平（图２．２??Ｂ）。值得注意的是
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙提高水稻幼苗抗旱性的研究[J]. 卢少云,黎用朝,郭振飞,李宝盛,李明启. 中国水稻科学. 1999(03)
博士论文
[1]PhyA、HY5和PIF4在光质调控番茄低温抗性中的机制研究[D]. 王峰.浙江大学 2017
硕士论文
[1]谷氧还蛋白GRX在番茄温度胁迫响应中的作用[D]. 郭勰.浙江大学 2016
本文编号：3067572
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１楦物中可能的低温感受器模型（Ｌｉｕｅｔａｌ．，２０１８）
低温胁迫处理５天后，未驯化组植株严重萎蔫，光系统ＩＩ最大光化学效率Ｆｖ／Ｐｍ??下降到０．２５左右，膜脂受到严重损伤，电解质严重渗漏，相对电导率高达８０％??（图２．１Ａ，?Ｂ，Ｃ）。而经过冷驯化的番茄幼苗较未驯化组植株相比，表现出较高??的低温抗性，４°Ｃ低温胁迫处理５天后，植株并未萎蔫，Ｆｖ／Ｆｗ提高，而相对电??导率显著降低（图２．１Ａ，?Ｂ，?Ｃ）。这些结果表明，冷驯化显著提高了番茄的低温??抗性，降低了低温对植物光系统的损伤，缓解了低温造成的膜脂伤害。??２１??
本实验室前人已报道Ｈ２０２在冷驯化提高番茄低温抗性中起重要作用。为了??细化冷驯化过程中ｈ２〇２积累的变化，测定了对照组、冷驯化组以及未驯化组ｈ２ｏ２??含量的时间曲线（图２．２Ａ）。结果表明，当植株处于正常生长环境时，Ｈ２〇２含量??基本保持稳定。冷驯化姐植株，从冷驯化处理的第一天起，Ｈ２０２即开始积累，到??冷驯化处理的第三天到达峰值，随后低温胁迫过程中，Ｈ２０２含量趦于稳定。而未??驯化组植株在４°Ｃ低温下，Ｈ２０２含量持续上升，４°Ｃ处理５天后，未驯化组植株??Ｈ２０２含量较冷驯化组高出７３．８％?（图２．２Ａ）。同时，利用ｑＲＴ－ＰＣＲ技术，我们??分析了?ＮＡＤＰ丨丨氧化酶编码基因在冷驯化及后续低温胁迫过程中的动态??变化（图２．２?Ｂ）。结果表明，冷驯化显著提高了番茄叶片中／＾ＣＷ／的表达。且??无论是否经过冷驯化，４°Ｃ低温胁迫均提高了叶片中的表达，且在４°Ｃ处??理３天时达到峰值，而后的表达量下降到与对照组接近的水平（图２．２??Ｂ）。值得注意的是
【参考文献】：
期刊论文
[1]钙提高水稻幼苗抗旱性的研究[J]. 卢少云,黎用朝,郭振飞,李宝盛,李明启. 中国水稻科学. 1999(03)
博士论文
[1]PhyA、HY5和PIF4在光质调控番茄低温抗性中的机制研究[D]. 王峰.浙江大学 2017
硕士论文
[1]谷氧还蛋白GRX在番茄温度胁迫响应中的作用[D]. 郭勰.浙江大学 2016
本文编号：3067572
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