木醋液对盐胁迫下甘蓝型油菜的生理调控作用

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:byang1234
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是世界范围内广泛种植的油料作物,也是我国第一大油料作物。然而盐碱这一重要非生物逆境严重影响油菜的产量和品质。寻找并开发环境友好的缓解技术来应对日趋严重的盐碱、干旱和高温等不利环境条件成为目前油菜生产亟待解决的重要问题之一。近年来,木醋液(WV)作为生物刺激剂,同时也作为植物生长调节剂在可持续农业稳定发展中倍受关注并得到应用。本研究以具较强抗逆性和适应能力的甘蓝型油菜品种‘浙双758’(ZS 758)和较敏感的‘浙大622’(ZD 622)为试材,探讨WV对油菜盐胁迫下的缓解调控机制并进一步进行了药理学分析,研究了在光合抑制剂和活性氧(ROS)清除剂的影响下,WV与光合作用活性的恢复和盐离子调控之间的关系。取得的主要结果如下:1.探明了外源WV对盐胁迫下油菜生长及生物量的影响。两个不同品种油菜在盐处理两周后,观察油菜植株形态以及生物量(干、鲜重)变化发现,与品种ZS 758相比,盐胁迫严重抑制了ZD 622的生长,而外源WV对油菜预处理显著缓解了盐分对油菜生物量的负面影响,且这种缓解作用在ZD 622品种中尤为突出。表明品种ZS 758相比于ZD 622对盐胁迫具有更好的抗性,后者对盐胁迫表现更为敏感。外源施用WV对盐胁迫下油菜的生长具有积极调控作用,且ZD 622对WV表现更为敏感。2.明确了施用WV对油菜植株光合特性和气体交换参数的促进作用。在盐胁迫下油菜品种中叶绿素含量、气体交换参数显著降低,使用外源WV逆转了盐胁迫对植物内叶绿素含量与气体交换参数的抑制作用。在叶绿素荧光参数方面也呈现相同的结果,盐胁迫抑制了油菜植株光系统Ⅱ最大量子产量与电子传递速率,并对植株产生光抑制,而施用WV减轻了此抑制作用。进一步对油菜中光合作用相关蛋白基因进行了相对表达量的测定,结果表明盐胁迫下经外源WV诱导后,油菜植株光合作用相关蛋白Psb B和Psb C的表达量下调。此外,对植株叶肉细胞超微结构的观察发现,WV的施用保持了盐胁迫下油菜植株叶肉细胞内的叶绿体和线粒体的原有形状。以上结果也为WV对植株光合特性的促进作用提供了依据。3.评估了WV喷施在抑制ROS产生和激活抗氧化酶中的有效性。盐胁迫下,油菜品种中H2O2和O2·—的水平以及丙二醛含量显著提高,表明盐胁迫对油菜植株诱导产生了氧化胁迫并破坏了膜的完整性,引起ROS的积累。而外源施用WV抑制了油菜叶片内脂质膜的过氧化,降低了品种ZS 758和ZD 622植株内的ROS产生,表明外源施用WV可能维持了盐胁迫下油菜品种的活性氧稳态。与单独盐胁迫处理相比,WV预处理后的油菜植株中Mn-SOD、Cu/Zn-SOD的基因表达及其活性显著上调。同样,WV预处理后的敏感品种油菜植株在盐胁迫下,体内的抗氧化酶(CAT、APX、GR和POD)活性和基因表达得到恢复,抗性品种则在WV的调控下显著上调。这些结果表明,油菜植株经WV处理后,不仅能激活抗氧化酶的活性,还能在基因表达水平上刺激ROS清除酶基因的表达,从而形成较强的抗氧化防御能力。4.研究了施用WV对盐胁迫下油菜植株体内盐离子积累及相关转运蛋白的影响。盐胁迫下品种ZD 622比ZS 758积累了更多的Na+,敏感品种植株中的K+含量显著低于抗盐品种,这表明盐胁迫对ZD 622具有更高程度的盐害作用。而WV处理后的植株在盐胁迫下的Na+和K+水平均有所恢复。并且在转录水平上,我们发现WV使用调节了SOS1、HKT2;1、AKT1、NHX1等离子转运蛋白基因的表达,从而限制了胁迫下植物对Na+无节制地吸收。这些结果表明,外源施用WV通过抑制相关离子转运体对Na+的吸收来维持植物内离子平衡,从而增强油菜品种的耐盐性。此外,利用药理试验研究了在光合抑制剂(DCMU)和ROS清除剂(IMD)的影响下,WV预处理缓解盐胁迫对两个油菜品种毒害作用的潜在机制,也表明了WV缓解盐胁迫的相关机制与光系统抑制的恢复、抗氧化防御系统的激活和离子转运蛋白的调控有关。
其他文献
学位
杨梅(Morella rubra Sieb.et.Zucc.)是我国特色水果之一,新鲜的杨梅果实香气宜人,风味浓郁,酸甜多汁,富含多种维生素和有机酸,深受广大消费者青睐;但杨梅成熟与采后贮运期间呼吸剧烈,常因“酒味”重而影响消费者品鉴。果实“酒味”通常是乙醛和乙醇过度积累的结果,在乙醇发酵途径中PDC和ADH对乙醛和乙醇的积累发挥重要作用,因此研究乙醛和乙醇积累与PDC和ADH表达的规律对杨梅产业
学位
学位
芥子油苷是一类广泛存在于十字花科的含氮含硫的植物次生代谢物质,芥子油苷及其降解产物不仅参与植物先天免疫,还是芸薹属蔬菜特殊风味的来源,其中异硫代氰酸盐类降解产物具有较强的抗癌、防癌和抗炎症等功效。芥蓝(Brassica oleracea var.alboglabra)是一种中国特产的芸薹属蔬菜,其食用器官叶片、茎和芽菜等都含有芥子油苷,且以芽菜中芥子油苷的含量最为丰富,是新兴的芥蓝绿色经济高效生产
学位
猕猴桃为肉质根,根系浅,对涝害敏感。随着全球变暖,涝害越发频繁,严重制约猕猴桃产业的可持续发展。因此,培育猕猴桃耐涝品种成为产业的迫切需求。猕猴桃响应涝害的分子机制研究有助于快速、高效选育抗逆品种。本文以中华猕猴桃(Actinidia chinensis)系列中不耐涝品种‘东红’为试验材料,模拟田间涝害胁迫后,通过逆境生理指标测定、转录组分析以及分子生物学试验,筛选并验证响应涝害胁迫的关键基因,探
学位
红茶香气类型多样,香气物质丰富,烘焙提香技术常用于改善茶叶品质,尤其有利于茶香进一步激发。本研究基于茶叶感官审评和香气定量描述分析(QDA)方法初步探究红茶在提香过程中香气品质的变化规律,并利用改良同时蒸馏萃取法(SDE),结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对90℃提香1~7 h和未提香的滇红、恩施红茶进行香气物质检测分析,利用热图聚类(HCA)和多重因子分析(MFA)等化学计量学方法建立香
学位
甘薯茎根腐病是由达旦提狄克氏菌引起的一种细菌性病害,近年来在我国甘薯种植区相继发生,为害严重,对甘薯产业的发展构成了威胁。为了防治该病害,本文通过田间调查、病原菌分离和鉴定、生物学特性分析及病原菌侵染寄主的细胞学和超微结构观察,研究了病原菌致病的特性。在此基础上,从当地发病农田中采集了土样,筛选了拮抗菌株。通过拮抗菌株对病原菌的拮抗活性测定、菌株鉴定、脂肽化合物化学结构的分析、生物膜形成和运动抑制
学位
小麦和水稻是我国的两大粮食作物,赤霉病菌(Fusarium spp.)和稻曲病菌(Villosiclava virens)分别是其重要病害,二者均产生毒素,对农作物的品质和安全造成威胁,本论文针对这两种病害开展了一些研究。1、2019年从浙江省部分地区分离到386个赤霉病菌株,随机选择32个菌株鉴定菌种,结果均为亚洲镰孢菌(Fusarium asiaticum);经测定,分离菌株中多菌灵抗性(10
学位
红梨果皮因花青苷的积累产生红艳的色泽,花青苷组分及含量随品种而变化。花青苷能抗氧化,对人体抗癌、抗变异等方面有重要作用,因此红梨具有较高的商品价值和较好的市场前景。目前,红梨花青苷合成的分子机理受到越来越多研究者的关注。花青苷的合成由一系列酶催化,编码这些酶的结构基因主要受到MYB、b HLH和WDR类蛋白形成的MBW复合体的调控,作用机制相对保守。光和激素都会对花青苷合成产生影响。bZIP转录因
学位
茶多糖是一种从茶叶中提取的酸性糖蛋白,具有很好的抗氧化功能。茶多糖的理化性质和生物活性具有多样性,主要受品种及加工工艺的影响。但之前研究的关注点主要集中在不同成品茶中的多糖以及不同地区来源的茶多糖,未能体现仅由品种因素造成的茶多糖的差异性。因此,研究不同茶树品种鲜叶多糖在理化性质和体外抗氧化能力方面的差异具有重要意义,不仅可以从品种的角度为茶多糖在加工过程中的衍变提供理论基础,同时也基于茶多糖的角
学位