發(fā)布時(shí)間：2020-11-13 20:55

　　 番茄是我國設(shè)施栽培的主要蔬菜作物之一,適宜的生長溫度范圍為13-33℃。然而,由于我國設(shè)施環(huán)境調(diào)控設(shè)備簡陋,夏季設(shè)施環(huán)境溫度常達(dá)35℃以上,甚至超過40℃,嚴(yán)重影響了番茄產(chǎn)量與品質(zhì)。棉子糖寡糖作為植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)組份、信號傳導(dǎo)及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),在植物對逆境脅迫的抗性中起重要作用。為了研究棉子糖寡糖在番茄高溫逆境抗性中的作用,本試驗(yàn)以中蔬6號為試材,通過高溫下外源噴施肌醇半乳糖苷(Gal)、肌醇(Ino)、棉子糖(Raf)、蔗糖(Suc)、半乳糖水解酶抑制劑(DGJ)、肌醇半乳糖苷與半乳糖水解酶抑制劑等量混合(G+D),以噴施同量蒸餾水為對照(CK),研究了棉子糖對高溫逆境脅迫下番茄逆境生理相關(guān)指標(biāo)及棉子糖代謝的影響,篩選出與高溫逆境密切相關(guān)的肌醇半乳糖苷酶,并構(gòu)建了GolS基因過表達(dá)植株。論文的主要結(jié)果如下:對外源噴施棉子糖寡糖的植株進(jìn)行38℃高溫脅迫處理,脅迫處理6d后,植株出現(xiàn)嚴(yán)重萎蔫癥狀,G+D與Suc處理的植株僅輕度萎蔫,但Gal、DGJ、Ino、Raf處理明顯提高了植株高溫抗性。進(jìn)一步測定分析表明,外源棉子糖寡糖預(yù)處理使番茄葉片相對電導(dǎo)率、丙二醛和過氧化氫含量維持在較低水平,減少了膜的損傷;同時(shí)提高了葉片中SOD、POD、CAT酶活性以及還原型谷胱甘肽含量,緩解了高溫脅迫造成的氧化損傷。利用qRT-PCR分析高溫脅迫下外源噴施棉子糖寡糖后,肌醇半乳糖苷合成酶(GolS)、棉子糖合成酶(RS)、水蘇糖合成酶(STAS)以及α-半乳糖苷酶(AGAL)基因表達(dá)量變化,結(jié)果顯示:除SlRS4外,其它合成酶基因在高溫條件下均有一定程度的上調(diào)趨勢,但其中SlGolS基因家族表達(dá)量與高溫脅迫密切相關(guān)。進(jìn)一步分析了高溫脅迫下番茄根、莖、葉中SlGolS基因家族表達(dá)量變化,結(jié)果顯示:根和莖中SlGolS4不響應(yīng)高溫,并且SlGolS基因家族在番茄根、莖中表達(dá)少,在葉片中表達(dá)多且有一定上調(diào)趨勢,其中葉片中SlGolS1、SlGolS3相比于SlGolS2、SlGolS4趨勢更明顯,表達(dá)量增加3倍以上。構(gòu)建原核表達(dá)載體并轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21菌株,以pET32a(+)-SlGolS1、pET32a(+)-SlGolS2、pET32a(+)-SlGolS3及pET32a(+)-SlGolS4重組質(zhì)粒的陽性菌株為材料,進(jìn)行37℃、45℃、50℃處理,結(jié)果顯示:37℃處理后菌落長勢一致,45℃高溫處理后菌落減少,但含有pET32a(+)-SlGolS1、pET32a(+)-SlGolS3的菌落存活率相比其它較高,50℃高溫處理后菌落進(jìn)一步減少,但pET32a(+)-SlGolS1、pET32a(+)-SlGolS3菌落存活率仍較高,表明SlGolS1、SlGolS3響應(yīng)高溫,并且可以提高大腸桿菌高溫耐受性。構(gòu)建SlGolS1、SlGolS3真核表達(dá)載體并轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化方法培育SlGolS1、SlGolS3超表達(dá)番茄幼苗,最終PCR擴(kuò)增鑒定獲得SlGolS1超表達(dá)T0代植株3株,SlGolS3超表達(dá)T0代植株2株,為下一步研究番茄高溫抗性提供重要材料。
【學(xué)位單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S641.2;S626
【部分圖文】：

deiro et al., 2006）中也得到證實(shí)。根施小麥海藻糖還影響高溫脅迫而穩(wěn)定類囊體膜。糖寡糖寡糖（Raffinose family oligosaccharides，RFOs）作為植物中第二植物對非生物脅迫的抗性中起重要作用。RFOs 是廣泛分布在許量 α-半乳糖苷，主要包括肌醇半乳糖苷、棉子糖、水蘇糖等。它半乳糖基單元連續(xù)不斷結(jié)合，并由一系列半乳糖基轉(zhuǎn)移酶催化合衍生自肌醇半乳糖苷（圖 1）。當(dāng)植物遭受逆境脅迫時(shí)，它在植物滲透調(diào)節(jié)，通過維持細(xì)胞膨壓保持細(xì)胞穩(wěn)定性（Bartels and S而提高植物組織的抗逆能力。高溫脅迫下，抗氧化酶活性降低，大量產(chǎn)生，造成植物氧化損傷，而 RFOs 和肌醇半乳糖苷在逆境低氧化脅迫帶來的損傷（Nishizawa et al., 2008）。研究表明，在，鷹嘴豆中的肌醇半乳糖苷和棉子糖積累含量顯著增加（Prafull eRFOs 還參與植物中碳水化合物的運(yùn)輸及儲藏，與種子的脫水耐等，2015）。

3 結(jié)果與分析3 結(jié)果與分析3.1 外源棉子糖寡糖處理對高溫脅迫下番茄幼苗表型及逆境生理的影響3.1.1 外源棉子糖寡糖對高溫脅迫下番茄幼苗表型的影響外源噴施肌醇半乳糖苷（Gal）、肌醇（Ino）、棉子糖（Raf）、蔗糖（Suc）、半乳糖水解酶抑制劑（DGJ）和肌醇半乳糖苷與半乳糖水解酶抑制劑等量混合（G+D），對照噴同量蒸餾水（H2O），噴施后對高溫下幼苗表型進(jìn)行觀察。高溫處理前，所有幼苗長勢相同，生長狀況良好；38℃恒溫處理 6 天后，對照 H2O 幼苗莖稈失水倒伏，呈現(xiàn)萎蔫狀態(tài)，G+D 和 Suc 處理的幼苗僅出現(xiàn)輕度萎蔫，其中噴施 Suc 的幼苗萎蔫程度高，所有幼苗中噴施 Gal、DGJ 和 Ino 的幼苗長勢較好，葉片無發(fā)黃現(xiàn)象，噴施 Raf 的幼苗在 38℃處理后部分葉片發(fā)黃，但莖稈挺直，無脫水現(xiàn)象，根據(jù)這些結(jié)果初步判定外源噴施棉子糖寡糖能在高溫條件下對幼苗起到一定保護(hù)作用，其中噴施 Gal、DGJ 和 Ino 效果更好。

高溫脅迫對外源噴施棉子糖寡糖番茄幼苗葉片相對電導(dǎo)率的xogenous RFOs on electrolyte leakage of tomato seeding leaves溫脅迫時(shí)，體內(nèi)活性氧增加，造成植物氧化脅迫。醛含量。正常條件下，植株 H2O2含量為 0.0813 mm H2O2積累大幅度上調(diào)，增加了 0.041 mmol·gprot-1，外，其他糖類處理的植株 H2O2積累水平無明顯差異丙二醛含量在高溫脅迫后上調(diào)明顯，其他糖類處理的株丙二醛含量積累最少為 3.0 nmol·mgprot-1，其次是·mgprot-1和 4.2 nmol·mgprot-1，蔗糖處理的植株丙二圖 4B）。這些結(jié)果表明，高溫脅迫增加了植株過氧化類物質(zhì)對植株氧化程度有一定緩解，外源噴施 Ino、平衡。BB
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本文編號：2882638