温度和光强对银杏生长和次生代谢产物合成的影响

发布时间：2018-12-20 21:12

【摘要】：为了解环境因子对银杏黄酮和内酯等次生代谢产物生物合成和积累的影响和生物合成机制,在人工气候室中,采用盆栽土培试验方法,研究了温度和光照强度对1年生银杏实生苗生长、可溶性糖和蛋白质、黄酮和内酯、激素、黄酮和内酯生物合成关键酶活性和关键酶基因表达等的影响。试验设置了温度(T)和光照强度(Q)各3个水平,9种组合处理,分别为T1Q1(15℃/5℃,300μmol.m~(-2).s~(-1))、T1Q2(15℃/5℃,500μmol.m~(-2).s~(-1))、T1Q3(15℃/5℃,800μmol.m~(-2).s~(-1))、T2Q1(25℃/15℃,300μmol.m~(-2).s~(-1))、T2Q2(25℃/15℃,500μmol.m~(-2).s~(-1))、T2Q3(25℃/15℃,800μmol.m~(-2).s~(-1))、T3Q1(35℃/25℃,300μmol.m~(-2).s~(-1))、T3Q2(35℃/25℃,500μmol.m~(-2).s~(-1))和T3Q3(35℃/25℃,800μmol.m~(-2).s~(-1)),处理时间为40天。主要研究结果如下:(1)温度和光照强度对银杏的苗高、地径和生物量及其分配等产生了显著的影响。T2Q1处理最利于苗高、地径和生物量的生长,而T1Q3处理则有利于叶生物量的积累。(2)温度和光照强度处理对银杏叶中黄酮和内酯的含量及其组成,以及单株黄酮和内酯产量均产生了显著的影响。低温和高光强有利于银杏叶中黄酮类化合物的积累,而高温和高光强则有利于银杏叶中萜内酯含量的积累。处理40d时,银杏单株黄酮产量以T1Q3处理最高,单株萜内酯含量则以则以T3Q3处理最高。(3)温度和光照强度处理对银杏叶中ABA、IAA、GA和ZR等激素的浓度产生了显著的影响。高温抑制了银杏叶片中IAA、GA和ZR的合成,促进了ABA的合成。银杏叶中总黄酮含量变化趋势与IAA和GA浓度变化趋势基本相反,萜内酯含量变化趋势与IAA、GA和ZA浓度的变化趋势相反。(4)温度和光照强度显著影响了银杏叶中可溶性糖和蛋白质含量,以及PAL、C4H和4CL等酶的活性。低温和高光强有利于银杏叶中可溶性糖的积累,而高温和高光强则有利于银杏叶中蛋白质的积累。可溶性糖与黄酮含量之间呈中等相关,与内酯含量呈弱负相关,蛋白质与黄酮和内酯含量之间均呈弱相关。(5)短时间的低温和高光强能够促进PAL、C4H和4CL等酶的活性,但长时间的处理则抑制3种关键酶的活性。PAL、C4H和4CL酶活性与黄酮含量之间分别存在负相关关系、中等正相关关系和弱正相关关系。(6)温度和光照强度显著影响了银杏叶中黄酮类化合物和萜内酯类化合物生物合成关键酶的基因表达。低温和高光强有利于C4H和FLS酶基因的表达,高温和高光强有利于CHS、ANS、MVD和MECT酶基因的表达,高温和中等光强有利于F3H和GGPPs酶基因的表达,高温和较低的光照强度有利于ANR、HMGR和DXS酶基因的表达。(7)银杏叶中黄酮类化合物和萜内酯类化合物生物合成关键酶的基因表达量的多少与银杏叶中黄酮类化合物和内酯类化合物的含量高低并不完全一致,表现为弱相关和中等相关,表明黄酮类化合物和萜内酯类化合物的生物合成和积累并非单一由生物合成关键酶决定。因此,黄酮类和内酯类化合物的生物合成和积累并非由单一因子所决定,而是激素、酶活性、代谢底物和基因表达等多因素综合作用的结果。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S792.95

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本文编号：2388414