钾对苹果果实品质的影响及其与6-磷酸海藻糖代谢途径的关系
发布时间：2023-06-16 19:54
苹果的产量和品质形成主要依赖碳代谢途径,其最终产物为葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、苹果酸和柠檬酸等碳水化合物。钾是影响果实生长与发育的重要矿质元素,但其对可溶性糖、有机酸和淀粉等代谢产物的调节途径尚不明确。本研究以不同生长期的苹果果实为试验材料,通过向植株施用不同浓度的钾肥及其与氮磷的配施,向果实内添加可溶性糖以增加碳源的方法,摘叶以减少光合产物合成的处理方式等,分析了果肉的基因转录表达量、蛋白活性和初生代谢物含量,从而揭示果实中钾元素促进可溶性糖含量及抑制有机酸含量的调节途径。本研究为阐明钾调节苹果果实中碳代谢机理奠定理论基础,也为钾调节果实生长与发育提供理论依据,对提高苹果的产量与品质有重要的指导意义。本研究获得的主要结果如下:1.以五年生的盆栽‘嘎啦’/M26苹果为试材,施入4种不同水平的氯化钾(K0、K1、K2和K3)且折合K2O量分别为0、100、200和300 g株-1。通过测定不同时期的果实生长指标、品质指标、可溶性糖含量、有机酸含量以及碳代谢相关酶活性等,结果表明钾处理利于果实产量与品质的提高。K2浓度对果实pH值、可溶性固形物含量、糖酸比和单株产量的促进效果最明显,而K3...
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 我国钾素施用现状
1.3 钾元素对植物生长与发育的影响
1.3.1 钾元素与果实糖代谢
1.3.2 钾与果实酸代谢
1.3.3 钾与果实硬度
1.4 果实中可溶性糖和有机酸代谢相关酶
1.4.1 可溶性糖代谢相关酶
1.4.2 有机酸代谢相关酶
1.5 抗氧化酶对植物生长与发育的影响
1.6 高等植物中 6-磷酸海藻糖的代谢途径
1.6.1 Tre6P及关键酶对植物生长发育的调控
1.6.2 Tre6P与SnRK1信号调控
1.7 转录组学技术在植物钾元素研究中的应用
1.8 本研究的目的意义和内容
第二章 钾素对苹果果实碳代谢的影响及其配施氮、磷的协同作用
2.1 材料和方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 果实生长指标测定
2.1.3 可溶性糖和有机酸含量测定
2.1.4 可溶性糖和有机酸代谢相关酶活性测定
2.1.5 数据分析
2.2 结果与分析
2.2.1 不同钾浓度对果实品质与产量的影响
2.2.2 钾元素配施氮、磷对果实品质的影响
2.2.3 不同浓度的钾处理对果实内钙元素含量的影响
2.2.4 不同浓度的钾处理对果实中碳代谢产物的影响
2.2.5 不同浓度的钾处理对果实中碳代谢相关酶的影响
2.3 讨论
2.4 小结
第三章 基于代谢物和基因转录分析钾元素对苹果果实中初生代谢途径的调节作用
3.1 材料和方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 初生代谢物含量测定
3.1.3 果实RNA提取及RNA序列分析
3.1.4 数据和代谢网络分析
3.2 结果与分析
3.2.1 钾元素对苹果果实内初生代谢物质含量的影响
3.2.2 钾元素对苹果果实内初生代谢物含量间的相关性分析
3.2.3 钾元素对果实中基因转录水平的影响
3.2.4 钾元素对果实中参与代谢途径基因的转录水平影响
3.2.5 钾元素对果实中初生代谢途径的基因转录水平影响
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 苹果果实中 6-磷酸海藻糖与碳代谢物的关系分析
4.1 材料和方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 果树摘叶处理
4.1.3 果实内外源添加可溶性糖的处理
4.1.4 单果重和横径的测定
4.1.5 淀粉、可溶性糖及磷酸化代谢产物含量的测定
4.1.6 数据分析
4.2 结果与分析
4.2.1 果实外部形态的动态变化
4.2.2 生长期果实中可溶性糖含量及淀粉的含量变化
4.2.3 生长期果实中 6-磷酸海藻糖与海藻糖的含量变化
4.2.4 生长期果实中 6-磷酸海藻糖前体物质的含量变化
4.2.5 生长期果实中 6-磷酸海藻糖、可溶性糖及淀粉间的相关性分析
4.2.6 果实膨大期摘叶对 6-磷酸海藻糖含量的影响
4.2.7 外源添加可溶性糖对 6-磷酸海藻糖含量的影响
4.2.8 果实中 6-磷酸海藻糖与山梨醇含量比值与可溶性糖及淀粉含量间的关系
4.3 讨论
4.4 小结
第五章 6-磷酸海藻糖对苹果果实中可溶性糖含量的影响及与钾元素的关系
5.1 材料和方法
5.1.1 植物材料
5.1.2 果实生长指标测定
5.1.3 果实内钾离子浓度测定
5.1.4 果实内主要代谢物质含量的测定
5.1.5 糖代谢相关酶活性测定
5.1.6 果实中TPS、TPP和SnRK1活性测定
5.1.7 数据分析
5.2 结果与分析
5.2.1 钾处理对果实内在品质的影响
5.2.2 钾处理对果实中可溶性糖含量的影响
5.2.3 钾处理对果实中可溶性糖代谢相关酶活性的影响
5.2.4 钾处理对果实中 6-磷酸海藻糖代谢途径的影响
5.2.5 钾处理条件下 6-磷酸海藻糖和可溶性糖含量间的相关性分析
5.2.6 钾处理对果实中SnRK1活性的影响
5.2.7 钾处理下Tre6P: Sorbitol与可溶性糖含量之间的相关性分析
5.2.8 钾处理下果实中Tre6P与sorbitol之间的关系分析
5.3 讨论
5.4 小结
第六章 钾素对苹果果实中活性氧代谢的影响及与海藻糖的关系
6.1 材料与方法
6.1.1 植物材料
6.1.2 果实中添加外源可溶性糖处理
6.1.3 果实生长与发育的基础指标测定
6.1.4 果实内钾离子浓度测定
6.1.5 过氧化氢、超氧阴离子和还原性抗坏血酸含量测定
6.1.6 抗氧化酶活性的测定
6.1.7 可溶性糖含量测定
6.1.8 TPS, TPP和TREH活性测定
6.1.9 数据分析
6.2 结果与分析
6.2.1 果实内钾含量的变化及其对生长指标的影响
6.2.2 钾处理对果实内H2O2、O2
· ? 和ASC含量以及抗氧化酶活性的影响
6.2.3 钾处理对果实内可溶性糖含量变化的影响
6.2.4 果糖和海藻糖对抗氧化物酶活性的影响
6.2.5 钾处理对果实中TPS、TPP和TREH酶活性的影响
6.3 讨论
6.4 小结
第七章 结论与主要创新点
7.1 结论
7.2 主要创新点
参考文献
缩略语
致谢
作者简介
本文编号：3833883
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 我国钾素施用现状
1.3 钾元素对植物生长与发育的影响
1.3.1 钾元素与果实糖代谢
1.3.2 钾与果实酸代谢
1.3.3 钾与果实硬度
1.4 果实中可溶性糖和有机酸代谢相关酶
1.4.1 可溶性糖代谢相关酶
1.4.2 有机酸代谢相关酶
1.5 抗氧化酶对植物生长与发育的影响
1.6 高等植物中 6-磷酸海藻糖的代谢途径
1.6.1 Tre6P及关键酶对植物生长发育的调控
1.6.2 Tre6P与SnRK1信号调控
1.7 转录组学技术在植物钾元素研究中的应用
1.8 本研究的目的意义和内容
第二章 钾素对苹果果实碳代谢的影响及其配施氮、磷的协同作用
2.1 材料和方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 果实生长指标测定
2.1.3 可溶性糖和有机酸含量测定
2.1.4 可溶性糖和有机酸代谢相关酶活性测定
2.1.5 数据分析
2.2 结果与分析
2.2.1 不同钾浓度对果实品质与产量的影响
2.2.2 钾元素配施氮、磷对果实品质的影响
2.2.3 不同浓度的钾处理对果实内钙元素含量的影响
2.2.4 不同浓度的钾处理对果实中碳代谢产物的影响
2.2.5 不同浓度的钾处理对果实中碳代谢相关酶的影响
2.3 讨论
2.4 小结
第三章 基于代谢物和基因转录分析钾元素对苹果果实中初生代谢途径的调节作用
3.1 材料和方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 初生代谢物含量测定
3.1.3 果实RNA提取及RNA序列分析
3.1.4 数据和代谢网络分析
3.2 结果与分析
3.2.1 钾元素对苹果果实内初生代谢物质含量的影响
3.2.2 钾元素对苹果果实内初生代谢物含量间的相关性分析
3.2.3 钾元素对果实中基因转录水平的影响
3.2.4 钾元素对果实中参与代谢途径基因的转录水平影响
3.2.5 钾元素对果实中初生代谢途径的基因转录水平影响
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 苹果果实中 6-磷酸海藻糖与碳代谢物的关系分析
4.1 材料和方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 果树摘叶处理
4.1.3 果实内外源添加可溶性糖的处理
4.1.4 单果重和横径的测定
4.1.5 淀粉、可溶性糖及磷酸化代谢产物含量的测定
4.1.6 数据分析
4.2 结果与分析
4.2.1 果实外部形态的动态变化
4.2.2 生长期果实中可溶性糖含量及淀粉的含量变化
4.2.3 生长期果实中 6-磷酸海藻糖与海藻糖的含量变化
4.2.4 生长期果实中 6-磷酸海藻糖前体物质的含量变化
4.2.5 生长期果实中 6-磷酸海藻糖、可溶性糖及淀粉间的相关性分析
4.2.6 果实膨大期摘叶对 6-磷酸海藻糖含量的影响
4.2.7 外源添加可溶性糖对 6-磷酸海藻糖含量的影响
4.2.8 果实中 6-磷酸海藻糖与山梨醇含量比值与可溶性糖及淀粉含量间的关系
4.3 讨论
4.4 小结
第五章 6-磷酸海藻糖对苹果果实中可溶性糖含量的影响及与钾元素的关系
5.1 材料和方法
5.1.1 植物材料
5.1.2 果实生长指标测定
5.1.3 果实内钾离子浓度测定
5.1.4 果实内主要代谢物质含量的测定
5.1.5 糖代谢相关酶活性测定
5.1.6 果实中TPS、TPP和SnRK1活性测定
5.1.7 数据分析
5.2 结果与分析
5.2.1 钾处理对果实内在品质的影响
5.2.2 钾处理对果实中可溶性糖含量的影响
5.2.3 钾处理对果实中可溶性糖代谢相关酶活性的影响
5.2.4 钾处理对果实中 6-磷酸海藻糖代谢途径的影响
5.2.5 钾处理条件下 6-磷酸海藻糖和可溶性糖含量间的相关性分析
5.2.6 钾处理对果实中SnRK1活性的影响
5.2.7 钾处理下Tre6P: Sorbitol与可溶性糖含量之间的相关性分析
5.2.8 钾处理下果实中Tre6P与sorbitol之间的关系分析
5.3 讨论
5.4 小结
第六章 钾素对苹果果实中活性氧代谢的影响及与海藻糖的关系
6.1 材料与方法
6.1.1 植物材料
6.1.2 果实中添加外源可溶性糖处理
6.1.3 果实生长与发育的基础指标测定
6.1.4 果实内钾离子浓度测定
6.1.5 过氧化氢、超氧阴离子和还原性抗坏血酸含量测定
6.1.6 抗氧化酶活性的测定
6.1.7 可溶性糖含量测定
6.1.8 TPS, TPP和TREH活性测定
6.1.9 数据分析
6.2 结果与分析
6.2.1 果实内钾含量的变化及其对生长指标的影响
6.2.2 钾处理对果实内H2O2、O2
· ? 和ASC含量以及抗氧化酶活性的影响
6.2.3 钾处理对果实内可溶性糖含量变化的影响
6.2.4 果糖和海藻糖对抗氧化物酶活性的影响
6.2.5 钾处理对果实中TPS、TPP和TREH酶活性的影响
6.3 讨论
6.4 小结
第七章 结论与主要创新点
7.1 结论
7.2 主要创新点
参考文献
缩略语
致谢
作者简介
本文编号：3833883
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