本文關(guān)鍵詞： 燕麥 鹽堿脅迫 生理響應(yīng) 蛋白組 品種篩選　出處：《內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：鹽堿地及次生鹽堿地的不斷增加,已嚴(yán)重威脅著我國的糧食安全和生態(tài)環(huán)境,土壤鹽堿化是人類面臨的世界性問題。燕麥?zhǔn)羌Z飼兼用作物,同時(shí)具有耐鹽堿特性,開展燕麥鹽堿響應(yīng)機(jī)制研究,具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文以耐鹽堿品種Vao-9與鹽堿敏感品種白燕5號為材料,在盆栽條件下研究不同堿濃度(0、25、50、75、1OOmmol.L-1)與鹽濃度(0、50、100、150、200mmol.L-1)脅迫對燕麥不同器官與產(chǎn)量、光合特性、保護(hù)酶系統(tǒng)、葉片和根蛋白組的影響,以揭示燕麥耐鹽、耐堿機(jī)制。通過不同鹽及堿濃度的脅迫對235個(gè)燕麥品種影響的研究,確定了燕麥耐鹽、堿評價(jià)指標(biāo)與方法,比較了燕麥不同品種耐鹽和耐堿的差異。主要研究結(jié)果如下1.燕麥的耐鹽堿性因脅迫程度不同對植株干物質(zhì)、根冠比與產(chǎn)量構(gòu)成因素影響不同。輕度鹽脅迫(50mmol.L-1)能促進(jìn)燕麥植物干物質(zhì)的累積及主枝穗粒數(shù)增加,對百粒重與產(chǎn)量無顯著性影響；中、重度鹽堿脅迫降低燕麥地上與根部干重并于抽穗期干重降低達(dá)到最高,降低百粒重、主枝穗粒數(shù)與產(chǎn)量,對小穗數(shù)影響不顯著；重度鹽脅迫(200mmol.L-1)顯著降低燕麥根冠比,中、重度堿脅迫提高根冠比,其中堿脅迫對抽穗、灌漿期地上部干物質(zhì)積累量的抑制程度高于根部。在中、重度鹽堿脅迫下,耐鹽堿品種Vao-9上述指標(biāo)的減幅顯著低于敏感品種白燕5號。2.鹽堿脅迫影響燕麥光合特性。輕度鹽脅迫(50mmol.L-1)提高燕麥葉綠素含量、光合效率、氣孔限制值,耐鹽堿品種Vao-9的葉綠素含量及光合速率較鹽堿敏感品種白燕5號提高明顯,兩品種葉綠素含量分別提高了10.8%-34.4%與6.5%-14.7%,光合效率分別升高7.9%-15.8%、12.1%-18.2%;中、重度鹽、堿脅迫均降低葉綠素含量、光合效率與最大凈光合速率,其中鹽脅迫下氣孔因素導(dǎo)致光合速率降低,堿脅迫下非氣孔因素降低光合效率,在抽穗期表觀量子效率升到最大,并隨著脅迫程度增加而加重。耐鹽堿品種Vao-9的光飽和點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn)明顯低于鹽堿敏感品種白燕5號。3.燕麥耐鹽堿生理調(diào)控作用大小與抗逆生理指標(biāo)種類、生育時(shí)期與器官有關(guān)。鹽堿脅迫下,灌漿期丙二醛含量高于分蘗、拔節(jié)、抽穗期；灌漿期超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)增加最顯著,以發(fā)揮其抗氧化作用、緩解活性氧產(chǎn)生的傷害,其中Vao-9葉、莖、根SOD活性分別較對照升高11.4%-80.4%、12.8%-117.5%、10.4%-99.7%,白燕5號葉、莖、根SOD活性分別較對照升高4.4%-34.7%、8.6%-95.3%、6.3%-43.25%。Vao-9、白燕5號葉CAT活性分別較對照升高33.9%-110.4%、15.9%-59.3%,Vao-9、白燕5號根CAT活性分別升高14.6%-378.9%、12.9%-235.3%;過氧化物酶(POD)活性在拔節(jié)期達(dá)到峰值；葉片可溶性糖在分蘗、拔節(jié)、灌漿期累積量增加明顯,莖、根可溶性糖含量在灌漿期降低明顯；輕度鹽脅迫下(50mmol.L-'),葉片相對含水量升高；輕、中度鹽堿脅迫下,根系活力在分蘗、拔節(jié)、抽穗期呈升高趨勢。4.鹽堿脅迫下,抽穗、灌漿期根冠比與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)(P0.05),冗余根系不利于產(chǎn)量形成。葉綠素含量、光合速率與產(chǎn)量極顯著正相關(guān)(P0.01)與丙二醛顯著負(fù)相關(guān)(P0.05),膜脂過氧化傷害通過降低光合速率、葉綠素含量導(dǎo)致減產(chǎn)。分蘗期葉(P0.01)、莖(P0.05)可溶性糖含量與產(chǎn)量顯著負(fù)相關(guān),灌漿期莖(P0.05)可溶性糖含量與產(chǎn)量極顯著正相關(guān)(P0.01),可溶性糖參與產(chǎn)量形成。光合速率與根系活力極顯著正相關(guān)(P0.01),根系代謝增強(qiáng)有助于光合速率升高。SOD、CAT極顯著正相關(guān)(P0.01),協(xié)同發(fā)揮抗氧化作用。5.通過蛋白分離純化與Maldi-Tof質(zhì)譜鑒定、熒光定量PCR分析,發(fā)現(xiàn)燕麥通過根與葉片改變相關(guān)蛋白表達(dá)量來提高其耐鹽堿特性。在鹽脅迫下,根部鑒定出13個(gè)蛋白點(diǎn),其蛋白量與對照差異顯著(P0.05)。分別為：(1)2個(gè)fructose-bisphosphate aldolases,4個(gè)alcohol dehydrogenases,1個(gè)enolase,1個(gè)UDP-glucuronic acid decarboxylase,1個(gè)F1-ATPase alpha subunit屬于碳水化合物與能量代謝相關(guān)蛋白；(2)1個(gè)choline monooxygenase屬于脅迫適應(yīng)與防護(hù)蛋白；(3)1個(gè)lipase屬于脂肪代謝相關(guān)蛋白;(4)1個(gè)polyubiquitin屬于蛋白降解相關(guān)蛋白(5)1個(gè)14-3-3protein屬于信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)蛋白。葉片共鑒定出29個(gè)蛋白點(diǎn),其蛋白量與對照差異顯著(P0.05),按照功能可分為4類：光合作用相關(guān)蛋白、碳水化合物與能量代謝相關(guān)蛋白、蛋白合成與折疊相關(guān)蛋白、解毒相關(guān)蛋白。6.采用GGE統(tǒng)計(jì)方法,對235個(gè)燕麥品種(系)在不同鹽、堿濃度脅迫下的耐鹽堿差異進(jìn)行了評價(jià),確定了燕麥耐鹽堿評價(jià)的方法與生理指標(biāo)。運(yùn)用錐形塑料管結(jié)合底部托盤是增加單位面積內(nèi)種植品種數(shù)、提高篩選效率的較佳鑒定燕麥的耐鹽堿性方法；通過發(fā)現(xiàn)鹽堿脅迫下高發(fā)芽率品種并不一定具有高結(jié)實(shí)率,提出了將發(fā)芽與產(chǎn)量結(jié)合起來篩選抗鹽堿品種是必要的；明確了鑒定燕麥耐鹽堿最佳的鹽濃度為150mmol.L-1、最佳堿濃度為75 mmol.L-1、兩類鹽鑒定用溶液總體積均為40L；葉綠素可作為篩選耐鹽堿性快速鑒定生理指標(biāo)。
[Abstract]:The effects of different alkali concentrations ( 0 , 25 , 50 , 75 , 1 OOmmol 路 L - 1 ) and salt concentration ( 0 , 50 , 100 , 150 , 200 mmol 路 L - 1 ) on the yield , photosynthetic characteristics , protective enzyme system , leaf and root protein were studied .

【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S512.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1477190