【摘要】：溫室氣體的大量排放導(dǎo)致全球氣溫不斷升高,極端高溫天氣頻繁發(fā)生。葡萄作為世界上最主要的水果之一,其栽培面積和范圍逐年增加,然而夏季高溫天氣顯著影響了葡萄的生長(zhǎng)發(fā)育。雖然關(guān)于高溫脅迫對(duì)葡萄生長(zhǎng)發(fā)育影響的研究較多,但大多集中在巨峰、夏黑、赤霞珠等品種上,而有關(guān)紅提葡萄對(duì)高溫脅迫響應(yīng)的研究還很少。鑒于此,筆者以苗期2年苗齡紅提葡萄(Vitis vinifera L.Hongti)為材料,在植物生長(zhǎng)室分別進(jìn)行了恒定高溫脅迫處理(處理溫度為41℃、43℃、45、47℃,持續(xù)時(shí)間為1h、3h、5h、7h)和變溫高溫脅迫處理(處理溫度通過(guò)程序控制,最高溫度為34℃、36℃、38℃、40℃,處理時(shí)間為2d、4d、6d、8d),以28℃為對(duì)照。著重研究:高溫脅迫對(duì)紅提葡萄葉片光合及熒光特性的影響;高溫脅迫對(duì)紅提葡萄葉片抗衰老特性的影響;高溫脅迫對(duì)紅提葡萄頂芽?jī)?nèi)源激素的影響;恒定高溫脅迫對(duì)紅提葡萄葉片熱激基因表達(dá)的影響;高溫脅迫等級(jí)的確定。主要研究結(jié)果如下:1.通過(guò)Logistic方程得到了紅提葡萄的高溫半致死溫度為44.6℃。恒定高溫脅迫處理下,47℃脅迫處理7h的葉片凈光合速率(Pn)是28℃處理的16.21%,47℃脅迫處理7h的葉片最大凈光合速率(Pmax)最小,僅是28℃處理的11.22%。變溫高溫脅迫處理下,葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、葉綠素總量在脅迫2d、4d、6d時(shí)隨溫度的升高先增加后減少,脅迫8d時(shí)隨溫度的升高而減少;Pn和Pmax均在28℃處理出現(xiàn)最大值,在40℃處理出現(xiàn)最小值。隨著溫度和脅迫時(shí)間的增加,初始熒光升高(F。);最大熒光(Fm)、PSII的最大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、反應(yīng)中心潛在活性(Fv/Fo)及量子傳遞的份額(ETo/RC)在下降;而單位反應(yīng)中心吸收的能量(ABS/RC)、捕獲的能量(TRo/RC)和熱耗散的能量(DIo/RC)則是在47℃脅迫處理3h后出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2.恒定高溫脅迫處理下,超氧自由基(O2-)、過(guò)氧化氫(H202),丙二醛(MDA)含量、相對(duì)電導(dǎo)率(REC)、游離脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)均隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而增加;過(guò)氧化物酶(POD)在41℃和43℃高溫處理下隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,在45℃和47℃高溫處理下隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)先增加后減少;可溶性蛋白在41℃和43℃高溫處理下隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)先增加后減少,在45℃和47℃高溫處理下隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而減少。而變溫高溫脅迫處理下,02-、H2O2、MDA、REC、Pro與前處理得出結(jié)論一致,SOD、POD、CAT隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)先升高后降低,而可溶性蛋白則出現(xiàn)減少的趨勢(shì)。3.經(jīng)恒定高溫脅迫和變溫高溫脅迫處理后,紅提葡萄頂芽生長(zhǎng)素(IAA)、赤霉素(GA3)、反玉米素(ZT)均隨脅迫溫度和時(shí)間的升高而降低,而脫落酸(ABA)的變化趨勢(shì)則相反。其中,經(jīng)47℃恒定高溫脅迫處理7h后,IAA、GA3和ZT下降及ABA增加的趨勢(shì)均顯著(P0.05);經(jīng)40℃變溫高溫脅迫處理8d后,IAA、GA3和ZT下降趨勢(shì)十分明顯。4.采用熒光定量法對(duì)五種熱激基因表達(dá)進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)熱激蛋白基因(VvHsp70、VvHsp100)和熱激轉(zhuǎn)錄因子基因(VvHsfA1、VvHsfA2、VvHsfB1)在41℃、43℃、45℃、47℃高溫處理下的相對(duì)表達(dá)量較對(duì)照(Oh)大幅升高。上述熱激基因相對(duì)表達(dá)量極值出現(xiàn)在47℃,而出現(xiàn)時(shí)間不同,VvHsp70和VvHsfA1的極值出現(xiàn)在脅迫處理的3h,VvHsp100、VvHsfA2、VvHsfB1的極值則出現(xiàn)在脅迫處理的5h。5.分別對(duì)恒定高溫脅迫和變溫高溫脅迫處理下紅提葡萄葉片的MDA和REC與其他生理及基因表達(dá)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,選取顯著相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,并選取其中得分系數(shù)高的指標(biāo)計(jì)算脅迫指數(shù)。依據(jù)本研究最新構(gòu)建的脅迫指數(shù),分別劃分了恒定高溫脅迫和變溫高溫脅迫處理下紅提葡萄的高溫脅迫等級(jí),兩種高溫脅迫處理均劃分為4個(gè)等級(jí)(輕、中、重、極重),并規(guī)定了兩種高溫脅迫處理各等級(jí)的溫度和持續(xù)時(shí)間。
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S663.1
【圖文】：

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本文編號(hào)：2720080