低温胁迫下甘蓝型冬油菜差异蛋白组学分析
发布时间：2020-12-25 03:44
甘蓝型冬油菜具有高产、抗倒等诸多优势,但抗寒性差使其成为在北方种植的限制因素。植物的抗寒性是一个复杂的调控网络,涉及众多调控机制。本研究主要从形态特征、生理生化特性、光合特征及蛋白质特征差异来探讨低温胁迫对抗寒性不同的甘蓝型冬油菜品种的影响。主要研究结果如下:1.通过研究低温胁迫对甘蓝型冬油菜幼苗形态及生理生化特性的影响,结果表明:-4℃处理24h后,甘蓝型冬油菜叶片萎蔫下垂,叶色加深,植株呈匍匐或半匍匐生长;不同抗寒性的甘蓝型冬油菜的抗氧化酶活性（SOD、CAT、POD、APX）、渗透调节物质（SS、SP、Pro）、丙二醛含量（MDA）和相对电导率均呈升高趋势,但由于品种抗寒性的差异其增加的幅度明显不同,抗氧化物酶活性和渗透调节物质含量的增幅为:强抗寒品种>弱抗寒品种>冷敏感品种;而丙二醛和相对电导率的增幅恰好相反。这一结果表明在低温胁迫后,抗寒性强的品种能够通过增加体内酶活性和渗透调节物质的含量来维持质膜的完整性。2.常温下,甘蓝型冬油菜气孔开放,叶绿体呈梭形,基质片层排列整体有序,内含较多淀粉粒。低温胁迫后,弱抗寒冬油菜品种Vision淀粉颗粒大量减少,淀粉颗粒的大小...
【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
低温胁迫下甘蓝型冬油菜形态变化
低温胁迫下甘蓝型冬油菜差异蛋白组学分析132.2低温胁迫下甘蓝型冬油菜生理指标的变化2.2.1低温处理对甘蓝型油菜抗氧化物酶活性的影响整体来看低温胁迫下，抗寒性不同的甘蓝型冬油菜抗氧化酶活性均呈下降趋势。同一处理下，抗氧化酶活性品种间差异显著。除TSG10外，其余3个品种SOD活性差异显著。相比CK，TSG10、天油2266、天油2288和Vision低温处理后的SOD活性分别增加了13.5%、52.7%、107.9%和109.5%；相比CKTSG10和天油2266POD活性差异显著，天油2288和Vision差异不显著。低温下，TSG10、天油2266、天油2288和VisionPOD活性分别增加了26.9%、70.0%、31.5%和31.0%；处理较对照，品种间CAT活性差异不显著，TSG10、天油2266、天油2288和Vision低温处理后的CAT活性分别增加了14.4%、29.3%、22.1%和35.6%；低温处理与对照相比，品种间APX活性均显著增加，TSG10、天油2266、天油2288和Vision低温处理后的APX活性分别增加了59.7%、62.7%、59.7%和77.5%。结果表明，低温下甘蓝型冬油菜幼苗抗氧化能力均有不同程度的升高，可有效清除在低温逆境下叶片细胞积累的活性氧自由基，减小氧自由基损伤。低温胁迫时，抗寒性强的品种机体抗氧化酶活性高，可快速清除植物体内积累的活性氧自由基，相对维持了正常胞内氧自由基平衡状态，获得对逆境较强的适应性（图2-2）。图2-2低温对不同甘蓝型冬油菜抗氧化物酶活性的影响Figure2-2EffectoflowtemperatureonantioxidantenzymeactivitiesofdifferentwinterBrassicanapus
甘肃农业大学2020届硕士学位论文142.2.2低温处理对甘蓝型油菜渗透调节物质的影响与CK相比，低温下甘蓝型冬油菜可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量呈显著上升趋势（图2-3）。常温下，TSG10、天油2266和天油2288的可溶性糖含量差异不显著，而TSG10和Vision的差异显著，低温处理后，四个品种的可溶性糖含量差异显著，较对照，TSG10、天油2266、天油2288和Vision的可溶性糖含量分别增加了200.5%、173.2%、128.2%和118.6%；常温下，TSG10与其他三个品种的可溶性蛋白的差异显著，低温处理后，除天油2266和天油2288的差异不显著外，其他品种间的差异均显著，较对照相比较，TSG10、天油2266、天油2288和Vision的可溶性蛋白含量分别增加了85.0%、107.4%、98.3%和81.6%；低温处理后，游离脯氨酸含量较对照大幅度上升，并且四个品种间差异显著，较对照相比较，TSG10、天油2266、天油2288和Vision的游离脯氨酸含量分别增加了279.2%、280.5%、305.5%和289.5%。SS、SP和Pro是植物体内重要的渗透调节物质，，植株通过增加它们的含量来调节机体的渗透调节机制，降低机体内自由水的含量，增加机体对寒冷的抗性，故抗寒品种渗透调节物质含量的上升幅度明显抗寒品种高于冷敏感品种。图2-3低温对不同白菜型冬油菜渗透调节物质的影响Figure2-3EffectoflowtemperatureonosmoticadjustmentsubstancesofdifferentwinterBrassicanapus2.2.3低温处理对甘蓝型油菜电导率和丙二醛含量的影响膜的稳定性是植物适应逆境的重要基础，电导率是衡量质膜完整性的重要指标[43]。低温、干旱等逆境胁迫可影响细胞质膜结构完整性和通透性，逆境胁迫常造成质膜损伤，引起胞内物质外渗，导致植物电导率增加。常温条件下，不同甘蓝型冬油菜品种间电导率差异幅度较校低温处理后，
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国油菜产业发展现状、潜力及对策[J]. 刘成,冯中朝,肖唐华,马晓敏,周广生,黄凤洪,李加纳,王汉中. 中国油料作物学报. 2019(04)
[2]紫花苜蓿半胱氨酸合酶基因MsSDCS-0植物GFP荧光表达载体构建与拟南芥转化[J]. 赵菲佚,马家琦,安建平,焦成瑾,马伟超. 天水师范学院学报. 2019(02)
[3]低温胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及渗透调节物质的影响[J]. 黄伟超,范宇博,王泳超. 中国农学通报. 2018(24)
[4]低温胁迫对香樟叶肉细胞超微结构的影响[J]. 尤扬,贾文庆,张晓云,刘会超,蔡祖国,李保印. 电子显微学报. 2018(03)
[5]大豆糖蛋白的抗氧化特性[J]. 夏秀芳,王博,郑幸子,邓思杨,潘男,王浩. 食品科学. 2018(07)
[6]我国油菜产业现状、发展困境及建议[J]. 刘成,黄杰,冷博峰,冯中朝,李俊鹏. 中国农业大学学报. 2017(12)
[7]转酮醇酶基因沉默对高温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响[J]. 毕焕改,李福德,董绪兵,艾希珍. 植物生理学报. 2017(10)
[8]低温胁迫下白菜型冬油菜与春油菜叶片光合特性及内源激素变化比较[J]. 陈奇,袁金海,孙万仓,刘自刚,赵新旺,方彦,武军艳,李学才,曾秀存,米超,蒲媛媛,马骊,赵艳宁,方园,许耀照. 中国油料作物学报. 2017(01)
[9]白菜型冬油菜反复低温与恢复过程中叶片的差异蛋白分析[J]. 袁金海,刘自刚,孙万仓,李学才,刘海卿,武军艳,方彦,马骊,王凯音,蒲媛媛,王治江,陈奇,方园. 分子植物育种. 2017(01)
[10]甘蓝型冬油菜在西北寒旱区适应性分析[J]. 侯献飞,孙万仓,方彦,武军艳,刘自刚,刘林波,钱武,马骊,陈奇. 干旱地区农业研究. 2016(06)
博士论文
[1]低温胁迫下甘蔗后期生理特性及差异蛋白质组学研究[D]. 张保青.广西大学 2013
硕士论文
[1]白菜型冬油菜抗冻蛋白的分离及BrAFP1基因克隆与功能分析[D]. 董小云.甘肃农业大学 2019
[2]低温胁迫对无花果生理生化的影响[D]. 黎肇业.四川农业大学 2017
[3]不同水稻品种在冷胁迫下生理响应比较研究[D]. 包玲玲.重庆师范大学 2016
[4]水杨酸在黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗应答低温胁迫中的作用机制[D]. 李亮.中国农业科学院 2013
[5]植物抗性信号物质缓解番茄根结线虫的效应及其机制研究[D]. 贾飞飞.浙江大学 2013
[6]3种金银花的光合生理特性及耐旱性研究[D]. 刘志梅.浙江农林大学 2012
[7]扁桃枝叶生理指标与抗寒性相关性研究[D]. 杨晓宇.山西大学 2010
[8]大豆耐低温资源筛选及蛋白质组学研究[D]. 单彩云.东北农业大学 2008
本文编号：2936895
【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
低温胁迫下甘蓝型冬油菜形态变化
低温胁迫下甘蓝型冬油菜差异蛋白组学分析132.2低温胁迫下甘蓝型冬油菜生理指标的变化2.2.1低温处理对甘蓝型油菜抗氧化物酶活性的影响整体来看低温胁迫下，抗寒性不同的甘蓝型冬油菜抗氧化酶活性均呈下降趋势。同一处理下，抗氧化酶活性品种间差异显著。除TSG10外，其余3个品种SOD活性差异显著。相比CK，TSG10、天油2266、天油2288和Vision低温处理后的SOD活性分别增加了13.5%、52.7%、107.9%和109.5%；相比CKTSG10和天油2266POD活性差异显著，天油2288和Vision差异不显著。低温下，TSG10、天油2266、天油2288和VisionPOD活性分别增加了26.9%、70.0%、31.5%和31.0%；处理较对照，品种间CAT活性差异不显著，TSG10、天油2266、天油2288和Vision低温处理后的CAT活性分别增加了14.4%、29.3%、22.1%和35.6%；低温处理与对照相比，品种间APX活性均显著增加，TSG10、天油2266、天油2288和Vision低温处理后的APX活性分别增加了59.7%、62.7%、59.7%和77.5%。结果表明，低温下甘蓝型冬油菜幼苗抗氧化能力均有不同程度的升高，可有效清除在低温逆境下叶片细胞积累的活性氧自由基，减小氧自由基损伤。低温胁迫时，抗寒性强的品种机体抗氧化酶活性高，可快速清除植物体内积累的活性氧自由基，相对维持了正常胞内氧自由基平衡状态，获得对逆境较强的适应性（图2-2）。图2-2低温对不同甘蓝型冬油菜抗氧化物酶活性的影响Figure2-2EffectoflowtemperatureonantioxidantenzymeactivitiesofdifferentwinterBrassicanapus
甘肃农业大学2020届硕士学位论文142.2.2低温处理对甘蓝型油菜渗透调节物质的影响与CK相比，低温下甘蓝型冬油菜可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量呈显著上升趋势（图2-3）。常温下，TSG10、天油2266和天油2288的可溶性糖含量差异不显著，而TSG10和Vision的差异显著，低温处理后，四个品种的可溶性糖含量差异显著，较对照，TSG10、天油2266、天油2288和Vision的可溶性糖含量分别增加了200.5%、173.2%、128.2%和118.6%；常温下，TSG10与其他三个品种的可溶性蛋白的差异显著，低温处理后，除天油2266和天油2288的差异不显著外，其他品种间的差异均显著，较对照相比较，TSG10、天油2266、天油2288和Vision的可溶性蛋白含量分别增加了85.0%、107.4%、98.3%和81.6%；低温处理后，游离脯氨酸含量较对照大幅度上升，并且四个品种间差异显著，较对照相比较，TSG10、天油2266、天油2288和Vision的游离脯氨酸含量分别增加了279.2%、280.5%、305.5%和289.5%。SS、SP和Pro是植物体内重要的渗透调节物质，，植株通过增加它们的含量来调节机体的渗透调节机制，降低机体内自由水的含量，增加机体对寒冷的抗性，故抗寒品种渗透调节物质含量的上升幅度明显抗寒品种高于冷敏感品种。图2-3低温对不同白菜型冬油菜渗透调节物质的影响Figure2-3EffectoflowtemperatureonosmoticadjustmentsubstancesofdifferentwinterBrassicanapus2.2.3低温处理对甘蓝型油菜电导率和丙二醛含量的影响膜的稳定性是植物适应逆境的重要基础，电导率是衡量质膜完整性的重要指标[43]。低温、干旱等逆境胁迫可影响细胞质膜结构完整性和通透性，逆境胁迫常造成质膜损伤，引起胞内物质外渗，导致植物电导率增加。常温条件下，不同甘蓝型冬油菜品种间电导率差异幅度较校低温处理后，
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国油菜产业发展现状、潜力及对策[J]. 刘成,冯中朝,肖唐华,马晓敏,周广生,黄凤洪,李加纳,王汉中. 中国油料作物学报. 2019(04)
[2]紫花苜蓿半胱氨酸合酶基因MsSDCS-0植物GFP荧光表达载体构建与拟南芥转化[J]. 赵菲佚,马家琦,安建平,焦成瑾,马伟超. 天水师范学院学报. 2019(02)
[3]低温胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及渗透调节物质的影响[J]. 黄伟超,范宇博,王泳超. 中国农学通报. 2018(24)
[4]低温胁迫对香樟叶肉细胞超微结构的影响[J]. 尤扬,贾文庆,张晓云,刘会超,蔡祖国,李保印. 电子显微学报. 2018(03)
[5]大豆糖蛋白的抗氧化特性[J]. 夏秀芳,王博,郑幸子,邓思杨,潘男,王浩. 食品科学. 2018(07)
[6]我国油菜产业现状、发展困境及建议[J]. 刘成,黄杰,冷博峰,冯中朝,李俊鹏. 中国农业大学学报. 2017(12)
[7]转酮醇酶基因沉默对高温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响[J]. 毕焕改,李福德,董绪兵,艾希珍. 植物生理学报. 2017(10)
[8]低温胁迫下白菜型冬油菜与春油菜叶片光合特性及内源激素变化比较[J]. 陈奇,袁金海,孙万仓,刘自刚,赵新旺,方彦,武军艳,李学才,曾秀存,米超,蒲媛媛,马骊,赵艳宁,方园,许耀照. 中国油料作物学报. 2017(01)
[9]白菜型冬油菜反复低温与恢复过程中叶片的差异蛋白分析[J]. 袁金海,刘自刚,孙万仓,李学才,刘海卿,武军艳,方彦,马骊,王凯音,蒲媛媛,王治江,陈奇,方园. 分子植物育种. 2017(01)
[10]甘蓝型冬油菜在西北寒旱区适应性分析[J]. 侯献飞,孙万仓,方彦,武军艳,刘自刚,刘林波,钱武,马骊,陈奇. 干旱地区农业研究. 2016(06)
博士论文
[1]低温胁迫下甘蔗后期生理特性及差异蛋白质组学研究[D]. 张保青.广西大学 2013
硕士论文
[1]白菜型冬油菜抗冻蛋白的分离及BrAFP1基因克隆与功能分析[D]. 董小云.甘肃农业大学 2019
[2]低温胁迫对无花果生理生化的影响[D]. 黎肇业.四川农业大学 2017
[3]不同水稻品种在冷胁迫下生理响应比较研究[D]. 包玲玲.重庆师范大学 2016
[4]水杨酸在黄瓜（Cucumis sativus L.）幼苗应答低温胁迫中的作用机制[D]. 李亮.中国农业科学院 2013
[5]植物抗性信号物质缓解番茄根结线虫的效应及其机制研究[D]. 贾飞飞.浙江大学 2013
[6]3种金银花的光合生理特性及耐旱性研究[D]. 刘志梅.浙江农林大学 2012
[7]扁桃枝叶生理指标与抗寒性相关性研究[D]. 杨晓宇.山西大学 2010
[8]大豆耐低温资源筛选及蛋白质组学研究[D]. 单彩云.东北农业大学 2008
本文编号：2936895
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