本文選題：番茄 + 亞精胺��； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：土壤的鹽堿化是植物面臨的主要非生物脅迫之一,其嚴(yán)重影響了作物的生長、發(fā)育和作物的產(chǎn)量,造成了巨大的經(jīng)濟損失。近年來,由于種植者的不合理灌溉與施肥,使得溫室設(shè)施內(nèi)土壤鹽漬化的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,限制了設(shè)施栽培的可持續(xù)發(fā)展。番茄(Solanum lycopersicum)是國內(nèi)外設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中的主栽作物,鹽堿脅迫會使番茄的光合效率降低,并且影響番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。多胺是一種廣泛存在于植物、動物、微生物等有機生命體內(nèi)的一種低分子量,具有多聚陽離子特性的含氮化合物。多胺參與調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育、細胞分化、果實成熟、衰老以及逆境脅迫的響應(yīng)。目前,關(guān)于多胺可提高逆境脅迫下植物光合作用能力的觀點已得到了普遍認(rèn)可,然而關(guān)于亞精胺(spermidine,Spd)在鹽堿脅迫下的光抑制保護機制尚不清楚,仍缺乏深入研究。本文以鹽堿耐性的番茄品種‘金棚朝冠’(Solanum lycopersicum cv.Jinpengchaoguan)為試材,采用營養(yǎng)液栽培,通過葉面噴施0.25 mM Spd,研究了外源Spd對75 mM復(fù)合鹽堿溶液(摩爾含量比為NaCl:Na2SO4:NaHCO3:Na2CO3=1:9:9:1,pH=8.6)下番茄葉片光合作用和光合器官結(jié)構(gòu)的影響,從光合作用、葉綠素?zé)晒狻⑷~綠體超微結(jié)構(gòu)、葉黃素循環(huán)、葉綠素代謝、D1蛋白代謝、番茄的產(chǎn)量、果實的品質(zhì)、轉(zhuǎn)錄組等方面,探討了外源Spd對鹽堿脅迫下番茄葉片光抑制保護的作用機制。主要結(jié)果如下:1.鹽堿脅迫對番茄幼苗造成了光抑制和光損傷,外源噴施Spd能夠通過增加番茄幼苗的總?cè)~黃素循環(huán)庫的大小和玉米黃素的含量提升了鹽堿脅迫下番茄幼苗類囊體膜的脂質(zhì)抗過氧化能力,穩(wěn)定番茄幼苗的葉綠體及類囊體膜結(jié)構(gòu),進而緩解了鹽堿脅迫對番茄幼苗凈光合速率和地上部生長的抑制。同時,鹽堿脅迫下,外源噴施Spd增強了番茄幼苗的光化學(xué)淬滅反應(yīng),而不是非光化學(xué)淬滅反應(yīng),通過增強番茄幼苗在鹽堿脅迫下的光合效率來避免光系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受到損傷。2.外源噴施Spd上調(diào)了鹽堿脅迫下番茄幼苗葉綠素合成基因PBGD的表達,下調(diào)了葉綠素分解基因Chlase的表達,從而提高了葉綠素的含量。外源噴施Spd上調(diào)了鹽堿脅迫下番茄幼苗D1蛋白合成基因psbA的表達,并通過增強番茄幼苗的抗氧化能力和膜蛋白的穩(wěn)定性來保護D1蛋白免受鹽堿脅迫的損傷。這些結(jié)果說明,外源噴施Spd能夠通過調(diào)節(jié)番茄葉片的葉綠素代謝和D1蛋白代謝來增加鹽堿脅迫下葉綠素的含量和D1蛋白的含量,保證了番茄幼苗光合結(jié)構(gòu)的完整性,進而提高鹽堿脅迫下番茄幼苗的光合速率,緩解了鹽堿脅迫對番茄幼苗的生長抑制。3.通過對鹽堿脅迫和外源Spd處理下番茄幼苗的基因表達譜分析,對各處理組之間的差異表達基因進行了統(tǒng)計和聚類分析,發(fā)現(xiàn)非鹽堿脅迫下噴施Spd的CS組與CK組基因表達情況最為接近,其次為鹽堿脅迫下噴施Spd的SS組,與CK組差異最大的為單純的鹽堿脅迫S組。鹽堿脅迫的S組與CK組相比共有3512個基因差異表達,差異表達基因共涉及114個代謝通路。通過熒光定量分析了與光合作用、光保護和多胺代謝相關(guān)的基因,發(fā)現(xiàn)外源Spd能夠緩解鹽堿脅迫對psbC、psbD、rbcL和rbcS、PBGD、Chlase、ZEP、VDE、ODC、SAMDC10個基因的上調(diào)或下調(diào),減輕了鹽堿脅迫對番茄幼苗光合作用、葉黃素循環(huán)和多胺代謝的不利影響。4.鹽堿脅迫降低了番茄的單果重和單株產(chǎn)量,減少了番茄果實的揮發(fā)性物質(zhì)含量和數(shù)目,提高了番茄果實的可溶性糖、有機酸、可溶性蛋白、硝態(tài)氮、Vc、番茄紅素和刺激性揮發(fā)物(1-戊烯-3-酮)的含量,增加了番茄果實的硬度。鹽堿脅迫下,外源噴施Spd通過提高可溶性蛋白含量提高了番茄的滲透調(diào)節(jié)能力和抗逆過程中生理生化代謝的調(diào)控能力;通過提高提高Vc含量提高了番茄的抗氧化能力和抗鹽堿脅迫的能力;通過降低果實的硬度改善番茄果實的口感;通過提高番茄果實的青香味的正己醛和果香味的6-甲基-5-庚烯-2-酮的含量,降低刺激性味物質(zhì)1-戊烯-3-酮的含量,改善了番茄果實的香味�？傊�,鹽堿脅迫下,噴施Spd可以提高了番茄的產(chǎn)量,改善了番茄果實的品質(zhì)。
[Abstract]:In recent years , the effect of exogenous Spd on photosynthesis and photosynthetic organ structure of tomato was studied by spraying 0.25 mM Spd . The effects of exogenous Spd on photosynthetic rate of tomato seedlings under salt and alkali stress were studied . By increasing the content of 6 - methyl - 5 - heptene - 2 - one of the fragrance of the tomato fruit , the content of 1 - pentene - 3 - one of the irritant taste substance is reduced , the fragrance of the tomato fruit is improved .
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S641.2
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本文編號：1905536