β-氨基丁酸诱导烟草抗碱研究

发布时间：2017-12-06 10:37

  本文关键词：β-氨基丁酸诱导烟草抗碱研究

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【摘要】：烟草是我国重要的农业经济作物,其含有丰富的人体所需氨基酸以及药用的烟碱,然而在盐碱环境胁迫下,其生长受到严重抑制,产量降低明显。β-氨基丁酸(BABA)是一种非蛋白氨基酸,是一种很好的植物生长调节物质。它能够诱导植物抵抗很多生物胁迫和非生物胁迫,但其诱导烟草抗碱尚且未见报道。本文将以云烟87作为试验材料通过外源施加BABA处理来探究其对烟草抗碱的调节作用,并从抗氧化系统,离子转运和基因表达等方面探讨其作用机理。结果表明如下:1.通过外源施加0.2mmol/L和0.5mmol/L BABA能够显著促进碱胁迫下烟草根长和鲜重的增加,烟草的相对含水量得到提高,且叶绿素含量较胁迫组得到明显的提升,烟草受到胁迫损害的症状得到很大程度的缓解;2.在碱胁迫下,烟草幼苗受到严重的氧化胁迫,通过外源施加0.2mmol/L和0.5mmol/LBABA能够显著提高烟草幼苗的GSH、ASA、类胡萝卜素这类抗氧化物质的含量,增强烟草的非酶促抗氧化系统;其处理还可以增强烟草幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸还原酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,增强烟草的酶促抗氧化系统。进而使得细胞膜受到的膜脂过氧化作用减弱,降低了 MDA和H_2O_2的含量以及相对电导率;3.受到碱胁迫时,烟草会通过合成脯氨酸来提高自身的抗渗透胁迫能力,而用0.2mmol/L和0.5mmol/L BABA处理之后,烟草会通过提高可溶性蛋白和可溶性糖的合成,缓解所受到的渗透胁迫,从而降低对脯氨酸合成的依赖;4.在单一碱胁迫下,烟草地上部分的有机酸含量上升,而根部的机酸含量下降,而在BABA处理后,其两个部分的有机酸含量较胁迫组均表现出上升,其可以通过诱导烟草合成更多有机酸来缓解高pH毒害;5.在单一碱胁迫下,烟草中的Na+和Ca~(2+)含量上升,K~+以及Mg~(2+)含量下降,在BABA处理后,其诱导烟草降低Na+含量,提高K~+和Mg~(2+)吸收,维持了细胞的离子平衡,降低离子毒害。6.相对定量PCR表明:BABA可以诱导NtCaM钙调蛋白家族基因和ABC转运蛋白家族基因的表达来调节物质转运和生长代谢;诱导GSH1和PROX1表达上调,促进GSH合成和脯氨酸代谢。综上所述,BABA是诱导烟草抗碱,是从抗氧化系统、有机酸合成、离子转运和基因表达等多方面综合作用的结果。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S572

【参考文献】

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本文编号：1258330