供氮水平调控番茄低温耐性的机理研究
发布时间：2023-04-04 21:13
番茄(Solanum lycopersicum)是我国冬春季设施栽培的主要作物之一,由于其低温敏感性和我国设施类型的特点,低温是限制设施番茄生长以及优质高产的重要因素。低温对番茄生理生化等过程的影响已有大量的研究,但是不同供氮水平与低温下番茄氮代谢和光合作用的关系报道的较少。本文深入研究了低温下不同供氮水平处理番茄的氮吸收、氮代谢和氮分配对生长、光合性能、细胞结构和叶蛋白质组的影响,探索了低温下供氮水平调控番茄氮代谢和光合作用及增强低温耐性的生理和分子机制,主要研究结果如下:1、低温胁迫下,由于光合速率的降低和氮代谢活性的减弱,导致相对生长速率减小,生物量积累变缓。而增氮处理可以减缓低温胁迫产生的不利影响,增大生长速率,进而增加各器官的生物量。这主要是由于增氮处理增加了氮代谢活性,提高了根、茎和叶的氮含量。增加的氮代谢影响到光合作用的光反应和暗反应,影响气孔因素,增加E和gs,降低Ls,提高Ci;影响光合色素含量,增加Chl a、Chl b和Car的含量,降低Car/Chl的比值,从而增加了光能的吸收,降低了热量耗散的比...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
第一章 文献综述
1.1 研究背景
1.2 植物对低温胁迫响应机理的研究
1.2.1 低温胁迫对光合机制的影响
1.2.3 低温胁迫抑制作物生长的机理
1.3 植物的氮素营养及环境调控研究进展
1.3.1 植物对氮素的吸收
1.3.2 外界环境因子对氮吸收的调控
1.3.3 NO3
-和NH4
+在植物生理过程的信号作用
1.3.4 植物对氮素的同化
1.3.5 植物氮素与光合作用
1.4 蛋白质组学及其在逆境植物代谢机理研究中的应用
1.4.1 蛋白质组学的产生及概念
1.4.2 iTRAQ技术及应用
1.4.3 蛋白质组学在植物低温胁迫机制中的研究
1.5 研究目的及内容
第二章 低温胁迫下供氮水平对番茄生物量和氮含量的影响
2.1 试验材料与方法
2.1.1 试验材料与培养
2.1.2 试验设计
2.1.3 试验数据测定方法
2.2 结果与分析
2.2.1 低温胁迫下不同供氮水平对番茄生长的影响
2.2.2 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片叶绿素含量和气体交换参数的影响
2.2.3 低温胁迫下不同供氮水平对番茄氮代谢酶活性的影响
2.2.4 低温胁迫下不同供氮水平对番茄不同器官氮含量的影响
2.3 讨论
2.3.1 低温胁迫下供氮水平对番茄生长的影响
2.3.2 低温胁迫下供氮水平对番茄植株的光合作用和叶绿素含量的影响
2.3.3 低温胁迫下供氮水平对番茄氮代谢酶活性的影响
2.3.4 低温胁迫下供氮水平对番茄不同器官氮含量和分配的影响
2.4 小结
第三章 低温胁迫下不同供氮水平对番茄生长和氮吸收与分配的影响
3.1 试验材料与方法
3.1.1 试验材料与培养
3.1.2 试验设计
3.1.3 试验数据测定方法
3.2 结果与分析
3.2.1 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶面积和各器官鲜重的影响
3.2.2 低温胁迫下不同供氮水平对番茄各器官干重的影响
3.2.3 低温胁迫下不同供氮水平对番茄各器官相对生长速率的影响
3.2.4 低温胁迫下不同供氮水平对番茄氮代谢酶活性动态变化的影响
3.2.5 低温胁迫下不同供氮水平对番茄植株中氮分配动态变化的影响
3.2.6 低温胁迫下不同供氮水平对不同叶位叶片SLA、LAR和LMR的影响
3.2.7 低温胁迫下不同供氮水平对整叶LAR、NAR、PNC、NP、RUR和NUR的影响
3.3 讨论
3.3.1 低温胁迫下施加硝酸铵处理增加生长速率,提高叶面积和生物量的积累
3.3.2 低温胁迫下不同供氮水平影响根系对氮的吸收、叶片氮代谢酶活性和各器官氮的分配
3.3.3 低温胁迫下不同供氮水平处理植株的氮的经济性能
3.4 小结
第四章 低温胁迫下不同供氮水平对番茄光合系统的影响
4.1 试验材料与方法
4.1.1 试验材料与培养
4.1.2 试验设计
4.1.3 试验数据测定方法
4.2 结果与分析
4.2.1 不同供氮处理对低温胁迫下番茄气体交换参数和荧光参数的影响
4.2.2 不同供氮处理对低温胁迫下番茄叶片酶活性和叶绿素含量的影响
4.2.3 不同供氮处理对低温胁迫下番茄CO2和光响应曲线的影响
4.2.4 不同供氮处理对低温胁迫下番茄叶片CO2扩散和气孔参数的影响
4.3 讨论
4.3.1 增施硝酸铵增加了低温胁迫下光能的吸收,同时降低了能量损耗
4.3.2 低温胁迫下施用硝酸铵处理通过增加gs和gm的方式增大CO2的扩散
4.3.3 低温胁迫下施用硝酸铵处理增加羧化效率,减少过氧化反应
4.4 小结
第五章 低温胁迫下不同供氮水平对番茄幼苗活性氧产生和细胞结构的影响
5.1 试验材料与方法
5.1.1 试验材料与培养
5.1.2 试验设计
5.1.3 试验数据测定方法
5.2 结果与分析
5.2.1 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片超氧阴离子产生的影响
5.2.2 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片过氧化氢产生的影响
5.2.3 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片结构的影响
5.2.4 低温胁迫下不同供氮水平对番茄不同成熟度叶片叶绿体超微结构的影响
5.3 讨论
5.3.1 供氮水平影响低温胁迫下番茄叶片O2˙?和H2O2的产生速率与含量
5.3.2 供氮水平影响低温胁迫下番茄叶片的结构
5.3.3 供氮水平影响低温胁迫下番茄不同叶位叶片的叶绿体超微结构
5.4 小结
第六章 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片蛋白质组学的研究
6.1 试验材料与方法
6.1.1 试验材料与培养
6.1.2 试验设计
6.1.3 试验数据测定方法
6.2 结果与分析
6.2.0 蛋白质定量、质谱和SDS-PAGE检测结果
6.2.1 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片蛋白差异表达情况
6.2.2 低温胁迫下不同供氮水平对番茄上调和下调蛋白差异表达情况
6.2.3 低温胁迫下不同供氮水平对番茄差异表达蛋白的聚类分析(与N5比,三组重叠差异蛋白)
6.2.4 低温胁迫下不同供氮水平对番茄差异表达蛋白的聚类分析(与N5比,两组重叠差异蛋白)
6.2.5 番茄各组处理差异表达蛋白GO功能分类
6.2.6 番茄各组处理差异表达蛋白KEGG代谢通路分析
6.2.7 光合和碳固定差异表达蛋白基因的实时荧光定量PCR分析
6.3 讨论
6.3.1 光合作用相关蛋白
6.3.2 碳水化合物和能量代谢相关蛋白
6.3.3 氨基酸和蛋白质代谢相关蛋白
6.4 小结
第七章 结论与创新点
7.1 主要结论
7.2 主要创新点
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3782054
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
第一章 文献综述
1.1 研究背景
1.2 植物对低温胁迫响应机理的研究
1.2.1 低温胁迫对光合机制的影响
1.2.3 低温胁迫抑制作物生长的机理
1.3 植物的氮素营养及环境调控研究进展
1.3.1 植物对氮素的吸收
1.3.2 外界环境因子对氮吸收的调控
1.3.3 NO3
-和NH4
+在植物生理过程的信号作用
1.3.4 植物对氮素的同化
1.3.5 植物氮素与光合作用
1.4 蛋白质组学及其在逆境植物代谢机理研究中的应用
1.4.1 蛋白质组学的产生及概念
1.4.2 iTRAQ技术及应用
1.4.3 蛋白质组学在植物低温胁迫机制中的研究
1.5 研究目的及内容
第二章 低温胁迫下供氮水平对番茄生物量和氮含量的影响
2.1 试验材料与方法
2.1.1 试验材料与培养
2.1.2 试验设计
2.1.3 试验数据测定方法
2.2 结果与分析
2.2.1 低温胁迫下不同供氮水平对番茄生长的影响
2.2.2 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片叶绿素含量和气体交换参数的影响
2.2.3 低温胁迫下不同供氮水平对番茄氮代谢酶活性的影响
2.2.4 低温胁迫下不同供氮水平对番茄不同器官氮含量的影响
2.3 讨论
2.3.1 低温胁迫下供氮水平对番茄生长的影响
2.3.2 低温胁迫下供氮水平对番茄植株的光合作用和叶绿素含量的影响
2.3.3 低温胁迫下供氮水平对番茄氮代谢酶活性的影响
2.3.4 低温胁迫下供氮水平对番茄不同器官氮含量和分配的影响
2.4 小结
第三章 低温胁迫下不同供氮水平对番茄生长和氮吸收与分配的影响
3.1 试验材料与方法
3.1.1 试验材料与培养
3.1.2 试验设计
3.1.3 试验数据测定方法
3.2 结果与分析
3.2.1 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶面积和各器官鲜重的影响
3.2.2 低温胁迫下不同供氮水平对番茄各器官干重的影响
3.2.3 低温胁迫下不同供氮水平对番茄各器官相对生长速率的影响
3.2.4 低温胁迫下不同供氮水平对番茄氮代谢酶活性动态变化的影响
3.2.5 低温胁迫下不同供氮水平对番茄植株中氮分配动态变化的影响
3.2.6 低温胁迫下不同供氮水平对不同叶位叶片SLA、LAR和LMR的影响
3.2.7 低温胁迫下不同供氮水平对整叶LAR、NAR、PNC、NP、RUR和NUR的影响
3.3 讨论
3.3.1 低温胁迫下施加硝酸铵处理增加生长速率,提高叶面积和生物量的积累
3.3.2 低温胁迫下不同供氮水平影响根系对氮的吸收、叶片氮代谢酶活性和各器官氮的分配
3.3.3 低温胁迫下不同供氮水平处理植株的氮的经济性能
3.4 小结
第四章 低温胁迫下不同供氮水平对番茄光合系统的影响
4.1 试验材料与方法
4.1.1 试验材料与培养
4.1.2 试验设计
4.1.3 试验数据测定方法
4.2 结果与分析
4.2.1 不同供氮处理对低温胁迫下番茄气体交换参数和荧光参数的影响
4.2.2 不同供氮处理对低温胁迫下番茄叶片酶活性和叶绿素含量的影响
4.2.3 不同供氮处理对低温胁迫下番茄CO2和光响应曲线的影响
4.2.4 不同供氮处理对低温胁迫下番茄叶片CO2扩散和气孔参数的影响
4.3 讨论
4.3.1 增施硝酸铵增加了低温胁迫下光能的吸收,同时降低了能量损耗
4.3.2 低温胁迫下施用硝酸铵处理通过增加gs和gm的方式增大CO2的扩散
4.3.3 低温胁迫下施用硝酸铵处理增加羧化效率,减少过氧化反应
4.4 小结
第五章 低温胁迫下不同供氮水平对番茄幼苗活性氧产生和细胞结构的影响
5.1 试验材料与方法
5.1.1 试验材料与培养
5.1.2 试验设计
5.1.3 试验数据测定方法
5.2 结果与分析
5.2.1 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片超氧阴离子产生的影响
5.2.2 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片过氧化氢产生的影响
5.2.3 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片结构的影响
5.2.4 低温胁迫下不同供氮水平对番茄不同成熟度叶片叶绿体超微结构的影响
5.3 讨论
5.3.1 供氮水平影响低温胁迫下番茄叶片O2˙?和H2O2的产生速率与含量
5.3.2 供氮水平影响低温胁迫下番茄叶片的结构
5.3.3 供氮水平影响低温胁迫下番茄不同叶位叶片的叶绿体超微结构
5.4 小结
第六章 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片蛋白质组学的研究
6.1 试验材料与方法
6.1.1 试验材料与培养
6.1.2 试验设计
6.1.3 试验数据测定方法
6.2 结果与分析
6.2.0 蛋白质定量、质谱和SDS-PAGE检测结果
6.2.1 低温胁迫下不同供氮水平对番茄叶片蛋白差异表达情况
6.2.2 低温胁迫下不同供氮水平对番茄上调和下调蛋白差异表达情况
6.2.3 低温胁迫下不同供氮水平对番茄差异表达蛋白的聚类分析(与N5比,三组重叠差异蛋白)
6.2.4 低温胁迫下不同供氮水平对番茄差异表达蛋白的聚类分析(与N5比,两组重叠差异蛋白)
6.2.5 番茄各组处理差异表达蛋白GO功能分类
6.2.6 番茄各组处理差异表达蛋白KEGG代谢通路分析
6.2.7 光合和碳固定差异表达蛋白基因的实时荧光定量PCR分析
6.3 讨论
6.3.1 光合作用相关蛋白
6.3.2 碳水化合物和能量代谢相关蛋白
6.3.3 氨基酸和蛋白质代谢相关蛋白
6.4 小结
第七章 结论与创新点
7.1 主要结论
7.2 主要创新点
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3782054
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3782054.html
