兩種柑橘砧木對干旱脅迫的生理響應及水通道蛋白基因表達分析
本文選題:柑橘砧木 + 干旱脅迫。 參考:《江西農(nóng)業(yè)大學》2017年碩士論文
【摘要】:干旱嚴重影響柑橘的產(chǎn)量和品質,制約柑橘產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使用抗旱砧木是提高柑橘耐旱性的有效途徑。本研究以耐旱性較強的三湖紅橘(Citrus tangerina Hort.ex Tanaka)和耐旱性較弱的三湖化紅(C.tangerina Hort.ex Tanaka×C.aurantium L.)為研究材料,分析這兩種砧木在干旱脅迫下的生長形態(tài)、生理生化、光合特性和根系生長差異。進一步研究柑橘水通道蛋白基因,對基因序列及其在干旱下的表達模式進行分析。主要結果如下:(1)干旱往往導致三湖紅橘和三湖化紅的株高、生物量以及葉面積的不同程度下降。但干旱能夠提高2種砧木的的根冠比,且三湖紅橘升高的幅度更高。干旱脅迫10 d前,2種砧木葉片和根系中的脯氨酸含量低于對照,干旱脅迫25 d時則顯著高于對照。除了降低三湖紅橘葉片中可溶性糖的含量,脅迫導致2種砧木的根系可溶性糖和可溶性蛋白含量升高。酶活分析表明,三湖紅橘的葉片POD活性在干旱期間先升高后下降,根系POD活性顯著高于對照,三湖化紅在干旱后則顯著低于對照。2種砧木葉片SOD活性在干旱后均下降,而根系中SOD活性則上升。此外,干旱導致2種砧木葉片CAT活性下降,而三湖化紅根系中CAT活性則升高。(2)干旱脅迫下2種砧木葉片的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度降低和胞間CO2濃度均下降。復水后,三湖紅橘Pn、Tr、Cs和Ci均有所恢復但仍顯著低于對照。三湖紅橘的Y(II)、ETR和Fv/Fm在干旱期間及復水后與對照不存在顯著性差異;三湖化紅的光化學淬滅qL在干旱后期降低的速度較快,復水后又與對照不存在顯著差異,非光化學淬滅NPQ在干旱及復水后顯著性的高于對照,而三湖紅橘復水后與對照不存在顯著性差異。三湖紅橘的總根系長、根尖數(shù)在干旱及復水期間都與對照不存在顯著性差異,而三湖化紅在干旱后期顯著高于對照。三湖紅橘的總根體積在干旱期間減少,但總根面積減少的幅度小,復水后也沒有比較大的改變。一級側根長度在三湖紅橘干旱脅迫10 d后開始增加,而在三湖化紅干旱前期沒有變化,干旱20 d時顯著下降。除三湖紅橘的三級側根外,2種砧木其余莖級側根的生長均受干旱抑制。2個品種的根系活力在干旱后期都顯著低于對照。復水后,三湖化紅的根系活力與對照無顯著差異,而三湖紅橘仍然顯著低于對照。(3)鑒定出4類共35個AQP基因,不同成員在基因結構和染色體定位等方面具有多樣性。表達分析顯示,干旱導致三湖紅橘葉片中CiPIP1;3/2;2/2;3/2;5/2;7、CiNIP1;1/1;2/4;1/4;2/5;1/6;1、CiTIP2;2/3;1/3;2/4;1、CiSIP2;1的表達量升高,而三湖化紅CiPIP2;4/2;8、CiNIP1;1、CiTIP1;2/3;1/5;1、CiSIP1;1基因的表達量往往低于對照。此外,干旱后三湖紅橘的根系部CiPIP1;1/1;2/1;4/2;1/2;2/2;3/2;5/2;6/2;8/2;9/2;10、CiNIP1;1/1;2/4;2/5;1/6;1/7;1、CiTIP1;3/2;2/3;1/4;1/5;1、CiSIP1;1基因的表達量升高,而三湖化紅CiPIP1;2/2;4/2;7/2;9/2;10、CiNIP1;2/2;1/5;1/6;1/7;1、CiTIP1;1/1;2/2;1/2;2/3;1/3;2/4;1/5;1、CiSIP1;1/2;1表達量下降。對比發(fā)現(xiàn),PIP1;2/2;1/2;2/2;3/2;9/2;10、NIP1;2/5;1/4;2、TIP2;2/3;2/5;1在2種砧木中的表達趨勢相反。綜上所述,三湖紅橘抗旱性強于三湖化紅,與其在干旱條件葉面積減少和根系構型等形態(tài)結構的改變有關。干旱后滲透物質尤其是葉片脯氨酸的積累和POD酶活性的升高,也有助于三湖紅橘對干旱的生理適應。此外,PIP1;2/2;1/2;2/2;3/2;9/2;10、NIP1;2/5;1/4;2、TIP2;2/3;2/5;1基因可能也會影響2種砧木的抗旱性。
[Abstract]:The effects of drought stress on the growth form , physiological and biochemical characteristics , photosynthetic characteristics and root growth were studied . ( 2 ) The net photosynthetic rate , transpiration rate and stomatal conductance decreased and intercellular CO 2 concentration decreased after drought stress . ( 3 ) Four classes of 35 AQP genes were identified , and different members had diversity in the aspects of gene structure and chromosomal location . The results showed that the drought had led to the increase of Cipi1 ; 3 / 2 ; 2 / 2 ; 3 / 2 ; 5 / 2 ; 7 , Cipa1 ; 1 / 6 ; 1 , CiticP2 ; 1 / 3 ; 1 / 5 ; 1 , CiticP1 ; 1 / 3 ; 1 / 5 ; 1 , CiSIP1 ; 1 ; 1 / 3 ; 1 / 5 ; 1 / 2 ; 1 / 2 ; 2 / 2 ; 3 / 2 ; 5 / 2 ; 6 / 2 ; 8 / 2 ; 1 / 7 ; 1 / 5 ; 1 / 2 ; 4 / 2 ; 1 / 4 ; 1 / 5 ; 1 / 2 ; 4 / 2 ; 7 / 2 ; 1 / 5 ; 1 / 6 ; 1 / 7 ; 1 , CiticP1 ; 1 / 2 ; 1 / 5 ; 1 , CiSIP1 ; 1 / 2 ; 1 / 5 ; 1 , CiSIP1 ; 1 / 2 ; 1 / 2 ; 1 / 2 ; 1 / 3 ; 1 / 2 ; 1 / 2 ; 2 / 2 ; 3 / 2 ; 9 / 2 ; 10 , 1 ; 2 / 5 ; 1 / 4 ; 2 , TIP2 ; 2 / 3 ; 2 / 5 ; 1 in 2 stocks . In conclusion , the drought resistance of the three lakes is stronger than that of the three lakes . In addition , the accumulation of proline and the increase of POD activity in the dry condition are related to the physiological adaptation of the three lakes red tangerine to drought . In addition , PIP1 ; 2 / 2 ; 1 / 2 ; 2 / 2 ; 3 / 2 ; 9 / 2 ; 10 ; 1 / 2 ; 2 / 5 ; 1 / 4 ; 2 , TIP2 ; 2 / 3 ; 2 / 5 ; 1 gene may also affect the drought resistance of two stocks .
【學位授予單位】:江西農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:S666;S423
【參考文獻】
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,本文編號:1872997
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