硫化氢信号对干旱胁迫下十字花科植物光合作用的调节
发布时间：2021-02-04 03:24
光合作用对植物生长发育至关重要,光合效率是植物生产力和作物产量的根本决定因素。干旱胁迫是影响作物生产的主要逆境之一,可通过抑制叶片光合导致减产,其对光合作用的抑制分为气孔限制和非气孔限制两个方面。近年来,新型气体信号分子硫化氢（H2S）在高等植物体内生理功能的研究不断深入,表明H2S信号在调节植物生长发育和环境适应性等方面发挥了重要作用。前期研究发现,生理浓度的H2S即可诱导叶片气孔关闭,又可增强植物光合作用。令人疑惑的是,气孔关闭作为光合作用的限制因素,H2S是如何在诱导气孔关闭的同时保证高效的光合作用呢?是否通过调控某些非气孔因素达到目的?为解答以上疑问,本研究以模式植物拟南芥和重要经济作物大白菜为实验材料,从气孔限制和非气孔限制因素两方面展开,探讨H2S如何帮助十字花科植物应对干旱胁迫,调控其光合效率达到最大化。以此为基础的研究成果,对于作物产量和品质控制有非常重要的理论意义和应用前景。本论文中以拟南芥野生型（WT）与内源H2S生成酶缺失突变体（lc...
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
干旱胁迫下H2S对拟南芥幼苗表型的影响
第二章硫化氢对模式植物拟南芥抗旱性能的影响152.4.2H2S信号对干旱胁迫下拟南芥各项光合指标的影响图2.3A和图2.3D结果显示，WT+H2S组对比WT组，净光合速率Pn及气孔导度Gs均下降且呈显著性差异；一方面，气孔张开程度降低限制了与大气进行气体交换，胞间积累过多呼吸作用产生的CO2，另一方面，WT+H2S组的Pn降低导致对CO2的利用减少，最终使得胞间CO2浓度Ci值WT+H2S高于WT，呈显著性差异(图2.3B)。WT+Drought组对比WT组，Pn下降了约57%，Gs下降了约50%，均呈现显著性差异，且蒸腾速率Tr降低(图2.3C)。WT+Drought+H2S组对比WT+Drought组，Pn上升了约17%，Gs下降了约11%。lcd/des1组与WT组相比，Pn显著下降了约58%；lcd/des1+H2S组对比lcd/des1组，Gs降低，Ci显著降低，Pn显著升高，暗示了H2S对影响光合作用的非气孔因素的调节。lcd/des1+Drought组对比WT+Drought，Pn显著降低；WT+Drought+H2S组对比WT+Drought组，Pn升高；lcd/des1+Drought+H2S组对比lcd/des1+Drought组，Pn显著升高；这些结果表明了内源与外源H2S对增强干旱胁迫下拟南芥光合作用的一致性。(B)(A)图2.2干旱胁迫下H2S对拟南芥叶片表型的影响A:各处理下的拟南芥植株;B:各处理下相应植株的叶片。Fig2.2EffectofH2SonleafphenotypeofArabidopsisthalianaunderdroughtstressA:Arabidopsisplantsundereachtreatment;B:leaveofcorrespondingplantsundereachtreatment.
硫化氢信号对干旱胁迫下十字花科植物光合作用的调节18图2.3干旱胁迫下H2S对拟南芥幼苗光合特性相关指标的影响不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。A:净光合速率(Pn);B:胞间二氧化碳浓度(Ci);C:蒸腾速率(Tr);D:气孔导度(Gs);E:水分利用率(Wue)。Fig2.3EffectofH2SonphotosynthesischaracteristicsofArabidopsisseedlingsunderdroughtstressDifferentlowercaselettersindicatesignificantat0.05levelbetweendifferenttreatments.A:netphotosyntheticrate(Pn);B:intercellularCO2concentration(Ci);C:transpirationrate(Tr);D:stomatalconductance(Gs);E:wateruseefficiency(Wue).
本文编号：3017640
【文章来源】：山西大学山西省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
干旱胁迫下H2S对拟南芥幼苗表型的影响
第二章硫化氢对模式植物拟南芥抗旱性能的影响152.4.2H2S信号对干旱胁迫下拟南芥各项光合指标的影响图2.3A和图2.3D结果显示，WT+H2S组对比WT组，净光合速率Pn及气孔导度Gs均下降且呈显著性差异；一方面，气孔张开程度降低限制了与大气进行气体交换，胞间积累过多呼吸作用产生的CO2，另一方面，WT+H2S组的Pn降低导致对CO2的利用减少，最终使得胞间CO2浓度Ci值WT+H2S高于WT，呈显著性差异(图2.3B)。WT+Drought组对比WT组，Pn下降了约57%，Gs下降了约50%，均呈现显著性差异，且蒸腾速率Tr降低(图2.3C)。WT+Drought+H2S组对比WT+Drought组，Pn上升了约17%，Gs下降了约11%。lcd/des1组与WT组相比，Pn显著下降了约58%；lcd/des1+H2S组对比lcd/des1组，Gs降低，Ci显著降低，Pn显著升高，暗示了H2S对影响光合作用的非气孔因素的调节。lcd/des1+Drought组对比WT+Drought，Pn显著降低；WT+Drought+H2S组对比WT+Drought组，Pn升高；lcd/des1+Drought+H2S组对比lcd/des1+Drought组，Pn显著升高；这些结果表明了内源与外源H2S对增强干旱胁迫下拟南芥光合作用的一致性。(B)(A)图2.2干旱胁迫下H2S对拟南芥叶片表型的影响A:各处理下的拟南芥植株;B:各处理下相应植株的叶片。Fig2.2EffectofH2SonleafphenotypeofArabidopsisthalianaunderdroughtstressA:Arabidopsisplantsundereachtreatment;B:leaveofcorrespondingplantsundereachtreatment.
硫化氢信号对干旱胁迫下十字花科植物光合作用的调节18图2.3干旱胁迫下H2S对拟南芥幼苗光合特性相关指标的影响不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。A:净光合速率(Pn);B:胞间二氧化碳浓度(Ci);C:蒸腾速率(Tr);D:气孔导度(Gs);E:水分利用率(Wue)。Fig2.3EffectofH2SonphotosynthesischaracteristicsofArabidopsisseedlingsunderdroughtstressDifferentlowercaselettersindicatesignificantat0.05levelbetweendifferenttreatments.A:netphotosyntheticrate(Pn);B:intercellularCO2concentration(Ci);C:transpirationrate(Tr);D:stomatalconductance(Gs);E:wateruseefficiency(Wue).
本文编号：3017640
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3017640.html
