棉子糖家族寡糖提高番茄低温抗性的作用研究
发布时间：2021-07-24 16:29
番茄（Solanum Lycopersicum L.）属喜温果菜类蔬菜,在1333℃可正常生长,低温逆境会降低番茄果实的产量与品质。已有研究表明,棉子糖寡糖在植物抗低温逆境胁迫中具有重要作用,沙冬青（A.nanus）棉子糖寡糖代谢的关键酶-肌醇半乳糖苷酶（AnGolSs）超表达番茄植株抗寒性显著提高。本试验分析了番茄肌醇半乳糖苷合成酶（SlGolSs）在低温逆境下的表达水平,并通过外源施用棉子糖寡糖代谢相关物质研究了SlGolSs及其他棉子糖代谢关键酶表达的影响,明确棉子糖家族寡糖对番茄低温抗性的提升作用;在大肠杆菌中进行SlGolSs蛋白原核表达,分析肌醇半乳糖苷合成酶在低温胁迫下的作用;最终将筛选确定的SlGolSs在番茄中过表达,以期提高番茄的低温抗性。论文主要结论如下:（1）利用qRT-PCR分析了低温处理后番茄根、茎、叶SlGolS1,2,3,4基因表达水平,低温处理下SlGolS2,4在番茄根、茎、叶中高效表达,且随处理时间逐渐升高。说明SlGolS2,4与番茄植株低温响应密切相关。（2）外源喷施棉子糖、蔗糖、肌醇、肌醇半乳糖苷（Gol）、亚胺糖1-脱...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
低温应答转录调控网络（刘辉等,2014）
0h 4℃ 24h 4℃ 48h图 2 低温（4℃）处理番茄的表型变化Fig.2 Phenotypic changes of tomato treated on 4°C低温处理下，在观察番茄表型变化的同时，分别在 0h、12h、24h 和 48h 取幼苗的根、茎和叶，提取总 RNA，反转录得到 cDNA，实时荧光定量技术测定 SlGolS1,2,3,4基因表达量。由图 3 可以看出，随着低温处理时间增加，番茄 SlGolS 各个基因的变化趋势各不相同，SlGolS1 在番茄根、茎和叶中的变化趋势相似，都是在处理 12h 后升高，随后随着处理时间延长而降低；SlGolS2 在番茄的根、茎和叶中的表达量都是随着处理时间延长逐渐增大，在低温处理 48h 后，根、茎和叶的基因表达量已经达到未处理时的 10 倍以上；SlGolS3 在番茄的根、叶片和茎中的表达量都是随着处理时间延长逐渐降低，其中根的表达量下降幅度最明显，处理 48h 时已经下降到未处理时的 1/10；SlGolS4 在番茄的根、叶片和茎中的表达量都随着处理时间延长逐渐增大，且在根和茎中的增大幅度较为显著。当番茄遭受低温胁迫时 SlGolS2,4 高效表达，而 SlGolS1/3 表达量降低，这说明只有
图 4 低温（4℃）处理喷施棉子糖寡糖的番茄表型变化Fig.4 Phenotypic changes of tomato sprayed with RFOs at low temperature （4 °C）从左至右依次为 CK、Gol、DGJ、Gol+DGJ、肌醇、蔗糖、棉子糖，每株喷施 20mL，吸收 12h 后进行 4°C 处理From the bottom to the right, CK（spray distilled water）, Galactinol, DGJ（inhibitor）, Galactinol + DGJ, inositol, sucrose,raffinose, spray about 20mL per plant, absorb 12h after spraying, and heat treatment at 4°C.3.2.1 低温胁迫下外源喷施棉子糖寡糖对相对电导率的影响植物在逆境胁迫条件下，细胞膜会因受到破坏而导致膜透性增大，选择透性的功能受到严重影响，电解质从胞内渗到胞外，从而使环境介质的电导率增大。因此植物遭受胁迫严重与否，可以直接从环境介质电导率上体现。如图 5 所示，在低温处理前，叶片电导率只有 10.313%，而在 4℃处理 48h 后，未喷施寡糖的 CK 电导率大幅度升高，是低温处理前的 4.5 倍，喷施寡糖的 6 个处理虽然和 CK-0h 相比有所升高，但与 CK 相比均达到极显著差异水平（P<0.01），电导率都在 25%以下，其中 DGJ 和 Gol 处理最低，都在 16%以下。这说明外施 DGJ 和 Gol 能够减少电解质的外渗，从而使细胞渗透势维持在较稳定的状态。50%60%y（%）相对电导率
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳酸菌在不同培养基中产抗氧化酶活性的研究[J]. 于鑫,吕嘉枥,余芳. 中国调味品. 2018(01)
[2]植物耐受低温胁迫研究进展[J]. 赵慧,赵一博,郭江波,辛翠花. 种子. 2017(05)
[3]马铃薯东农303、大西洋在低温胁迫下生理生化及光合特性的比较[J]. 周真珍,史端甫,李力,徐明,贺利雄. 江西农业学报. 2016(05)
[4]蝴蝶兰Rubisco活化酶基因PhRCAα的序列特征及在低温胁迫下的表达分析[J]. 袁秀云,许申平,王洁琼,崔波. 分子植物育种. 2016(04)
[5]调环酸钙对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响[J]. 潘明君,尹永强,沈方科,罗宝雄,唐新莲,何虹华,陈登科. 西南农业学报. 2016(02)
[6]低温胁迫对油菜种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 杨萍,鲜孟筑,胡立勇,徐正华. 华中农业大学学报. 2015(06)
[7]温度对植物种子萌发机制的影响[J]. 王玉峰. 防护林科技. 2015(06)
[8]木薯中肌醇半乳糖苷合成酶基因在大肠杆菌中的表达[J]. 范洁,王雨晴,李瑞梅,张帆,段瑞军,符少萍,刘姣,胡新文,郭建春. 分子植物育种. 2015(05)
[9]植物应答低温胁迫的转录调控网络研究进展[J]. 刘辉,李德军,邓治. 中国农业科学. 2014(18)
[10]植物种子休眠与萌发调控机制研究进展[J]. 程鹏,王平,孙吉康,费明亮,杨辉. 中南林业科技大学学报. 2013(05)
博士论文
[1]沙冬青肌醇半乳糖苷合成酶（AmGS）基因转化类茶植物红叶石楠的研究[D]. 孙海伟.山东农业大学 2012
硕士论文
[1]低温胁迫对西瓜种子萌发的影响[D]. 蒋莉莉.甘肃农业大学 2016
[2]新疆沙冬青AnGolS1克隆、表达及其转基因番茄植株获得[D]. 刘玉东.沈阳农业大学 2016
[3]油菜BnGOLS1基因功能鉴定及酶学性质的研究[D]. 景寅.北京林业大学 2012
[4]冷藏和温度对高寒草甸两类常见植物种子萌发特性的影响[D]. 徐秀丽.兰州大学 2007
本文编号：3301014
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
低温应答转录调控网络（刘辉等,2014）
0h 4℃ 24h 4℃ 48h图 2 低温（4℃）处理番茄的表型变化Fig.2 Phenotypic changes of tomato treated on 4°C低温处理下，在观察番茄表型变化的同时，分别在 0h、12h、24h 和 48h 取幼苗的根、茎和叶，提取总 RNA，反转录得到 cDNA，实时荧光定量技术测定 SlGolS1,2,3,4基因表达量。由图 3 可以看出，随着低温处理时间增加，番茄 SlGolS 各个基因的变化趋势各不相同，SlGolS1 在番茄根、茎和叶中的变化趋势相似，都是在处理 12h 后升高，随后随着处理时间延长而降低；SlGolS2 在番茄的根、茎和叶中的表达量都是随着处理时间延长逐渐增大，在低温处理 48h 后，根、茎和叶的基因表达量已经达到未处理时的 10 倍以上；SlGolS3 在番茄的根、叶片和茎中的表达量都是随着处理时间延长逐渐降低，其中根的表达量下降幅度最明显，处理 48h 时已经下降到未处理时的 1/10；SlGolS4 在番茄的根、叶片和茎中的表达量都随着处理时间延长逐渐增大，且在根和茎中的增大幅度较为显著。当番茄遭受低温胁迫时 SlGolS2,4 高效表达，而 SlGolS1/3 表达量降低，这说明只有
图 4 低温（4℃）处理喷施棉子糖寡糖的番茄表型变化Fig.4 Phenotypic changes of tomato sprayed with RFOs at low temperature （4 °C）从左至右依次为 CK、Gol、DGJ、Gol+DGJ、肌醇、蔗糖、棉子糖，每株喷施 20mL，吸收 12h 后进行 4°C 处理From the bottom to the right, CK（spray distilled water）, Galactinol, DGJ（inhibitor）, Galactinol + DGJ, inositol, sucrose,raffinose, spray about 20mL per plant, absorb 12h after spraying, and heat treatment at 4°C.3.2.1 低温胁迫下外源喷施棉子糖寡糖对相对电导率的影响植物在逆境胁迫条件下，细胞膜会因受到破坏而导致膜透性增大，选择透性的功能受到严重影响，电解质从胞内渗到胞外，从而使环境介质的电导率增大。因此植物遭受胁迫严重与否，可以直接从环境介质电导率上体现。如图 5 所示，在低温处理前，叶片电导率只有 10.313%，而在 4℃处理 48h 后，未喷施寡糖的 CK 电导率大幅度升高，是低温处理前的 4.5 倍，喷施寡糖的 6 个处理虽然和 CK-0h 相比有所升高，但与 CK 相比均达到极显著差异水平（P<0.01），电导率都在 25%以下，其中 DGJ 和 Gol 处理最低，都在 16%以下。这说明外施 DGJ 和 Gol 能够减少电解质的外渗，从而使细胞渗透势维持在较稳定的状态。50%60%y（%）相对电导率
【参考文献】：
期刊论文
[1]乳酸菌在不同培养基中产抗氧化酶活性的研究[J]. 于鑫,吕嘉枥,余芳. 中国调味品. 2018(01)
[2]植物耐受低温胁迫研究进展[J]. 赵慧,赵一博,郭江波,辛翠花. 种子. 2017(05)
[3]马铃薯东农303、大西洋在低温胁迫下生理生化及光合特性的比较[J]. 周真珍,史端甫,李力,徐明,贺利雄. 江西农业学报. 2016(05)
[4]蝴蝶兰Rubisco活化酶基因PhRCAα的序列特征及在低温胁迫下的表达分析[J]. 袁秀云,许申平,王洁琼,崔波. 分子植物育种. 2016(04)
[5]调环酸钙对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响[J]. 潘明君,尹永强,沈方科,罗宝雄,唐新莲,何虹华,陈登科. 西南农业学报. 2016(02)
[6]低温胁迫对油菜种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 杨萍,鲜孟筑,胡立勇,徐正华. 华中农业大学学报. 2015(06)
[7]温度对植物种子萌发机制的影响[J]. 王玉峰. 防护林科技. 2015(06)
[8]木薯中肌醇半乳糖苷合成酶基因在大肠杆菌中的表达[J]. 范洁,王雨晴,李瑞梅,张帆,段瑞军,符少萍,刘姣,胡新文,郭建春. 分子植物育种. 2015(05)
[9]植物应答低温胁迫的转录调控网络研究进展[J]. 刘辉,李德军,邓治. 中国农业科学. 2014(18)
[10]植物种子休眠与萌发调控机制研究进展[J]. 程鹏,王平,孙吉康,费明亮,杨辉. 中南林业科技大学学报. 2013(05)
博士论文
[1]沙冬青肌醇半乳糖苷合成酶（AmGS）基因转化类茶植物红叶石楠的研究[D]. 孙海伟.山东农业大学 2012
硕士论文
[1]低温胁迫对西瓜种子萌发的影响[D]. 蒋莉莉.甘肃农业大学 2016
[2]新疆沙冬青AnGolS1克隆、表达及其转基因番茄植株获得[D]. 刘玉东.沈阳农业大学 2016
[3]油菜BnGOLS1基因功能鉴定及酶学性质的研究[D]. 景寅.北京林业大学 2012
[4]冷藏和温度对高寒草甸两类常见植物种子萌发特性的影响[D]. 徐秀丽.兰州大学 2007
本文编号：3301014
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3301014.html
