番茄(Solanum lycopersicum)是我國冬春季設施栽培的主要作物之一,由于其低溫敏感性和我國設施類型的特點,低溫是限制設施番茄生長以及優(yōu)質高產的重要因素。低溫對番茄生理生化等過程的影響已有大量的研究,但是不同供氮水平與低溫下番茄氮代謝和光合作用的關系報道的較少。本文深入研究了低溫下不同供氮水平處理番茄的氮吸收、氮代謝和氮分配對生長、光合性能、細胞結構和葉蛋白質組的影響,探索了低溫下供氮水平調控番茄氮代謝和光合作用及增強低溫耐性的生理和分子機制,主要研究結果如下:1、低溫脅迫下,由于光合速率的降低和氮代謝活性的減弱,導致相對生長速率減小,生物量積累變緩。而增氮處理可以減緩低溫脅迫產生的不利影響,增大生長速率,進而增加各器官的生物量。這主要是由于增氮處理增加了氮代謝活性,提高了根、莖和葉的氮含量。增加的氮代謝影響到光合作用的光反應和暗反應,影響氣孔因素,增加E和g_s,降低L_s,提高C_i;影響光合色素含量,增加Chl a、Chl b和Car的含量,降低Car/Chl的比值,從而增加了光能的吸收,降低了熱量耗散的比...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
英文摘要
第一章 文獻綜述
    1.1 研究背景
    1.2 植物對低溫脅迫響應機理的研究
        1.2.1 低溫脅迫對光合機制的影響
        1.2.3 低溫脅迫抑制作物生長的機理
    1.3 植物的氮素營養(yǎng)及環(huán)境調控研究進展
        1.3.1 植物對氮素的吸收
        1.3.2 外界環(huán)境因子對氮吸收的調控
        1.3.3 NO3
-和NH4
+在植物生理過程的信號作用
        1.3.4 植物對氮素的同化
        1.3.5 植物氮素與光合作用
    1.4 蛋白質組學及其在逆境植物代謝機理研究中的應用
        1.4.1 蛋白質組學的產生及概念
        1.4.2 iTRAQ技術及應用
        1.4.3 蛋白質組學在植物低溫脅迫機制中的研究
    1.5 研究目的及內容
第二章 低溫脅迫下供氮水平對番茄生物量和氮含量的影響
    2.1 試驗材料與方法
        2.1.1 試驗材料與培養(yǎng)
        2.1.2 試驗設計
        2.1.3 試驗數(shù)據(jù)測定方法
    2.2 結果與分析
        2.2.1 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄生長的影響
        2.2.2 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄葉片葉綠素含量和氣體交換參數(shù)的影響
        2.2.3 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄氮代謝酶活性的影響
        2.2.4 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄不同器官氮含量的影響
    2.3 討論
        2.3.1 低溫脅迫下供氮水平對番茄生長的影響
        2.3.2 低溫脅迫下供氮水平對番茄植株的光合作用和葉綠素含量的影響
        2.3.3 低溫脅迫下供氮水平對番茄氮代謝酶活性的影響
        2.3.4 低溫脅迫下供氮水平對番茄不同器官氮含量和分配的影響
    2.4 小結
第三章 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄生長和氮吸收與分配的影響
    3.1 試驗材料與方法
        3.1.1 試驗材料與培養(yǎng)
        3.1.2 試驗設計
        3.1.3 試驗數(shù)據(jù)測定方法
    3.2 結果與分析
        3.2.1 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄葉面積和各器官鮮重的影響
        3.2.2 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄各器官干重的影響
        3.2.3 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄各器官相對生長速率的影響
        3.2.4 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄氮代謝酶活性動態(tài)變化的影響
        3.2.5 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄植株中氮分配動態(tài)變化的影響
        3.2.6 低溫脅迫下不同供氮水平對不同葉位葉片SLA、LAR和LMR的影響
        3.2.7 低溫脅迫下不同供氮水平對整葉LAR、NAR、PNC、NP、RUR和NUR的影響
    3.3 討論
        3.3.1 低溫脅迫下施加硝酸銨處理增加生長速率,提高葉面積和生物量的積累
        3.3.2 低溫脅迫下不同供氮水平影響根系對氮的吸收、葉片氮代謝酶活性和各器官氮的分配
        3.3.3 低溫脅迫下不同供氮水平處理植株的氮的經濟性能
    3.4 小結
第四章 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄光合系統(tǒng)的影響
    4.1 試驗材料與方法
        4.1.1 試驗材料與培養(yǎng)
        4.1.2 試驗設計
        4.1.3 試驗數(shù)據(jù)測定方法
    4.2 結果與分析
        4.2.1 不同供氮處理對低溫脅迫下番茄氣體交換參數(shù)和熒光參數(shù)的影響
        4.2.2 不同供氮處理對低溫脅迫下番茄葉片酶活性和葉綠素含量的影響
        4.2.3 不同供氮處理對低溫脅迫下番茄CO2和光響應曲線的影響
        4.2.4 不同供氮處理對低溫脅迫下番茄葉片CO2擴散和氣孔參數(shù)的影響
    4.3 討論
        4.3.1 增施硝酸銨增加了低溫脅迫下光能的吸收,同時降低了能量損耗
        4.3.2 低溫脅迫下施用硝酸銨處理通過增加gs和gm的方式增大CO2的擴散
        4.3.3 低溫脅迫下施用硝酸銨處理增加羧化效率,減少過氧化反應
    4.4 小結
第五章 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄幼苗活性氧產生和細胞結構的影響
    5.1 試驗材料與方法
        5.1.1 試驗材料與培養(yǎng)
        5.1.2 試驗設計
        5.1.3 試驗數(shù)據(jù)測定方法
    5.2 結果與分析
        5.2.1 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄葉片超氧陰離子產生的影響
        5.2.2 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄葉片過氧化氫產生的影響
        5.2.3 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄葉片結構的影響
        5.2.4 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄不同成熟度葉片葉綠體超微結構的影響
    5.3 討論
        5.3.1 供氮水平影響低溫脅迫下番茄葉片O2˙?和H2O2的產生速率與含量
        5.3.2 供氮水平影響低溫脅迫下番茄葉片的結構
        5.3.3 供氮水平影響低溫脅迫下番茄不同葉位葉片的葉綠體超微結構
    5.4 小結
第六章 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄葉片蛋白質組學的研究
    6.1 試驗材料與方法
        6.1.1 試驗材料與培養(yǎng)
        6.1.2 試驗設計
        6.1.3 試驗數(shù)據(jù)測定方法
    6.2 結果與分析
        6.2.0 蛋白質定量、質譜和SDS-PAGE檢測結果
        6.2.1 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄葉片蛋白差異表達情況
        6.2.2 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄上調和下調蛋白差異表達情況
        6.2.3 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄差異表達蛋白的聚類分析(與N5比,三組重疊差異蛋白)
        6.2.4 低溫脅迫下不同供氮水平對番茄差異表達蛋白的聚類分析(與N5比,兩組重疊差異蛋白)
        6.2.5 番茄各組處理差異表達蛋白GO功能分類
        6.2.6 番茄各組處理差異表達蛋白KEGG代謝通路分析
        6.2.7 光合和碳固定差異表達蛋白基因的實時熒光定量PCR分析
    6.3 討論
        6.3.1 光合作用相關蛋白
        6.3.2 碳水化合物和能量代謝相關蛋白
        6.3.3 氨基酸和蛋白質代謝相關蛋白
    6.4 小結
第七章 結論與創(chuàng)新點
    7.1 主要結論
    7.2 主要創(chuàng)新點
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3782054

boshi