水杨酸在西瓜幼苗响应低温胁迫中的作用研究

发布时间：2021-06-25 09:41

　　西瓜[Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum.&Nakai]起源于热带地区,是一种重要的葫芦科作物。低温是西瓜早春设施栽培时最常遭遇的非生物胁迫逆境。水杨酸（SA）是一种酚类物质,可以作为信号分子,调控植物抵抗环境胁迫;然而,关于SA在植物体中响应低温胁迫的机制尚不明晰。本文以西瓜97103为材料,利用生理学、分子生物学和基因组学等方法,研究了低温对西瓜幼苗内源SA的影响及其合成途径,外源SA和SA合成抑制剂对西瓜低温胁迫的影响,以及低温下氧化还原信号、抗逆基因表达、抗氧化酶系统和CBF转录因子的变化情况,探讨了SA在西瓜幼苗响应低温胁迫的作用机制。主要研究结果如下:1.研究了低温条件下西瓜叶片中内源SA含量的变化和主要合成路径。与正常温度相比,低温可以诱导西瓜叶片中内源SA自由态含量和结合态含量逐渐增加,并且ClPAL5、ClPAL6、ClPAL7、ClPAL8、ClPAL11、ClPAL12基因在低温处理的不同时间内表达量上调明显,ClPAL4、ClPAL9、ClPAL10基因在低温条件下微弱表达,而ClICS同ClPAL1、ClPAL2、ClPAL... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略词
1 前言
    1.1 课题的提出
    1.2 低温胁迫对植物的影响
        1.2.1 低温胁迫对细胞膜的影响
        1.2.2 低温胁迫对光系统的影响
        1.2.3 低温胁迫对抗氧化酶系统及相关酶基因的影响
        1.2.4 低温胁迫对ROS和redox信号的影响
        1.2.5 CBF转录因子在植物中抵御低温的作用机制
    1.3 SA与植物低温胁迫
        1.3.1 SA在高等植物中的合成代谢途径
        1.3.2 SA在低温胁迫中的作用
        1.3.3 SA参与低温胁迫响应的作用机制
    1.4 本研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 材料培养
    2.2 实验处理
    2.3 实验方法
        2.3.1 内源SA含量测定
        2.3.2 西瓜中PALs基因和ICS基因的鉴定
        2.3.3 引物设计
        2.3.4 总RNA提取和反转录
        2.3.5 q RT-PCR
        2.3.6 苯丙氨酸解氨酶和苯甲酸2羟化酶活性测定
        2.3.7 电解质渗透率的测定
        2.3.8 叶绿素荧光参数测定
        2.3.9 谷胱甘肽含量和抗坏血酸含量的测定
        2.3.10 抗氧化酶活性及总抗氧化能力的测定
        2.3.11 CBF转录因子家族成员鉴定
        2.3.12 CBF转录因子系统进化树构建
        2.3.13 COR基因的鉴定
3 结果与分析
    3.1 低温对内源SA合成响应的影响
        3.1.1 低温对内源SA含量的影响
        3.1.2 低温对西瓜PALs与ICS基因表达的影响
        3.1.3 低温对苯丙氨酸解氨酶和苯甲酸2羟化酶活性的影响
    3.2 SA对西瓜幼苗低温抗性的影响
        3.2.1 外源SA处理对西瓜低温胁迫的影响
        3.2.2 SA合成抑制剂对西瓜低温胁迫的影响
    3.3 氧化还原信号在SA诱导的西瓜低温抗性中的作用
        3.3.1 低温对西瓜幼苗叶片中redox状态的影响
        3.3.2 SA诱导的西瓜低温抗性对redox信号的影响
        3.3.3 低温对抗氧化酶基因及HSP70-2 表达的影响
        3.3.4 低温对西瓜抗氧化酶系统的影响
    3.4 西瓜CBF转录因子与SA在西瓜幼苗抵抗低温中的作用关系
        3.4.1 西瓜CBF转录因子家族成员预测
        3.4.2 西瓜CBF转录因子系统进化树构建
        3.4.3 COR基因的鉴定
        3.4.4 SA介导的低温调控对CBFs和COR基因的影响
4 讨论
    4.1 低温下内源SA的合成响应分析
    4.2 SA在西瓜抵抗低温胁迫中的作用分析
    4.3 Redox信号在SA诱导的西瓜低温抗性的作用
    4.4 CBF与SA在西瓜幼苗抵抗低温中的作用关系
5 全文总结
参考文献
附录Ⅰ：西瓜中鉴定的AP2/EREBP转录因子
附录Ⅱ：用于q RT-PCR的特异性引物
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]冷害后植物生理变化及外源物质调控研究进展[J]. 赵黎明,李明,郑殿峰,王士强,顾春梅,那永光,解保胜.  中国农学通报. 2015(12)
[2]西瓜甜瓜抗寒性研究进展[J]. 吴梅梅,张显,郑俊鶱,杨小振.  中国瓜菜. 2014(S1)
[3]外源水杨酸对低温下杏花抗氧化酶和CBF转录因子表达的影响?[J]. 张俊环,王玉柱,孙浩元,杨丽,姜凤超.  植物生理学报. 2014(02)
[4]植物CBF转录因子抗寒作用机制研究进展[J]. 李静,王永,杨耀东,肖勇,夏薇,乔飞.  江西农业学报. 2014(01)
[5]内源水杨酸参与黄瓜叶片光合系统对低温胁迫的响应[J]. 李亮,董春娟,尚庆茂.  园艺学报. 2013(03)
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[7]不同西瓜品种苗期耐低温弱光性综合评价[J]. 杨万邦,刘东顺,赵晓琴,苏永全,李晓芳.  北方园艺. 2008(04)
[8]AP2/EREBP转录因子在植物发育和胁迫应答中的作用[J]. 赵利锋,柴团耀.  植物学通报. 2008(01)
[9]CBF转录因子介导的植物低温信号转导研究进展[J]. 曹云飞,张海娜,肖凯.  棉花学报. 2007(04)
[10]低温胁迫下西瓜幼苗生理特性与冷害的关系[J]. 段会军,李喜焕,吴立强,穆国俊,樊英.  中国农学通报. 2007(01)



本文编号：3248980