【摘要】：半夏,Pinellia ternata(Thunb.)Breit,古稱守田,又稱半月蓮、三步跳、地八豆、蝎子草、麻芋果等,為多年生單子葉草本,是天南星科藥用植物,其塊莖經(jīng)炮制干燥可入藥,性溫味辛,具有降逆止嘔、燥濕化痰、消痞散結(jié)的功效,是我國傳統(tǒng)治痰止吐中藥。鈣元素是細(xì)胞壁和細(xì)胞間層的主要組成成分之一,能夠參與蛋白質(zhì)和碳水化合物的合成,調(diào)節(jié)植物的生理代謝。本研究在6-8月對半夏進(jìn)行不同濃度的鈣處理,比較半夏抗氧化系統(tǒng)的生理特性變化、光合生理參數(shù)的變化以及有效成分積累的變化,并探討半夏鈣肥的施用濃度,為大面積合理栽培種植半夏,提高產(chǎn)量提供理論依據(jù),為系統(tǒng)分析鈣對半夏的調(diào)節(jié)提供了參考。本研究以提高半夏產(chǎn)量、優(yōu)化栽培種植技術(shù)為主線,不僅探究生理生化水平上的影響因素,還探究激素水平上的調(diào)控因素。茉莉酸是一種廣泛存在于植物中的一種生長調(diào)節(jié)激素,在植物的生長發(fā)育和脅迫響應(yīng)過程中通常以信號(hào)分子方式參與,對植物根的生長,球莖的形成,果實(shí)成熟等生長發(fā)育過程有著重要的調(diào)控作用。珠芽繁殖作為半夏的重要繁殖方式,對其進(jìn)行高通量測序,經(jīng)過差異基因表達(dá)分析,發(fā)現(xiàn)茉莉酸在珠芽中顯著表達(dá)。因此探究茉莉酸在珠芽中顯著表達(dá)的分子調(diào)控機(jī)制,對提高半夏珠芽產(chǎn)量及品質(zhì)提供科學(xué)指導(dǎo),奠定分子基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支持。本研究主要研究結(jié)果如下:1.以浙江杭州為種植地,基于抗氧化活性指標(biāo)為參照,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鈣離子對半夏POD、CAT、SOD三種酶活性均有促進(jìn)作用,當(dāng)Ca~(2+)濃度逐漸升高時(shí),三者活性呈現(xiàn)先升后降的趨勢,至600mg/L濃度時(shí)三種酶活性最高且滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量也較高;同時(shí)Ca~(2+)處理可降低MDA含量和超氧自由基含量,二者含量呈現(xiàn)先降后升趨勢,在600mg/L濃度時(shí)最低;這說明600mg/L濃度鈣處理能提高半夏的抗氧化系統(tǒng)的作用,促進(jìn)半夏生長。2.隨著Ca~(2+)濃度升高明顯提高了葉綠素含量,同時(shí)電子傳遞速率(ETR)、光合量子產(chǎn)量(Yield)和光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)呈先升后降的趨勢,非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)呈先降后升趨勢;600 mg/L濃度Ca~(2+)處理下NPQ較低,qP較高,Yield較高,ETR也有所增強(qiáng);同時(shí)還顯著提高了葉片的凈光合速率(Pn)、蒸騰作用(Tr),降低了胞間CO_2濃度(Ci)。由此可知,鈣離子提高了葉綠素含量,改善了葉綠素?zé)晒鈪?shù),進(jìn)而促進(jìn)生理代謝,改善光合作用,這對提高半夏的抗逆性有著重要的調(diào)節(jié)作用。3.隨著Ca~(2+)濃度升高滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量呈現(xiàn)規(guī)律變化,半夏葉片可溶性蛋白含量、總生物堿含量、總可溶性糖含量及鳥苷、腺苷含量均呈現(xiàn)先升后降的趨勢,在400mg/L~600mg/L濃度范圍內(nèi)維持較高水平;因此,在半夏全苗期葉面噴施中等濃度的鈣肥,有利于半夏有效成分的積累。4.利用高通量測序技術(shù),對半夏珠芽和莖進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,經(jīng)過NR、KOG、GO和KEGG pathway等數(shù)據(jù)庫比對、珠芽和莖的基因表達(dá)量分析,共篩選出7個(gè)涉及茉莉酸(JA)代謝相關(guān)差異表達(dá)的基因,通過GO注釋和KEGG分析,得出參與茉莉酸代謝途徑調(diào)控的7個(gè)差異表達(dá)基因注釋到四種關(guān)鍵酶,其中包括脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOXs)(comp53749_c0_seq1)、12-氧-植物二烯酸還原酶(12-oxophytodienoic acid reductase,OPRs)(comp48844_c0_seq5)、軟磷脂酶(phospholipase A2,PLA2s)(comp49877_c0_seq1,comp49877_c0_seq4,comp49877_c0_seq6 and comp49877_c0_seq7)、丙二烯氧化物環(huán)化酶(allene oxide cyclase,AOC)(comp39838_c0_seq6)。通過qRT-PCR驗(yàn)證和差異基因顯著性分析得出:這四種酶涉及茉莉酸的合成代謝途徑,在半夏珠芽中的表達(dá)量高于莖。綜上所述,在半夏全苗期噴施適宜濃度的鈣肥有利于半夏的生長,同時(shí)茉莉酸在珠芽中的差異表達(dá)可能影響珠芽的形成。
【圖文】：

第一章 緒論生態(tài)學(xué)特性rnate(Thunb.)Breit），為多年生單子葉草制干燥可入藥，性溫味辛，具有降逆止嘔傳統(tǒng)治痰止吐中藥(中華人民共和國藥典境，忌干旱、洪澇，耐陰濕、懼高溫，屬邊、荒坡及溪邊。半夏多指三葉半夏，植球形，莖的底部離地面約 1/3 處長珠芽花序軸上部，雄蕊聚集成圓筒狀，與雌花焰苞，上下相通，直立成“S”形[2]（圖 1.1

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 鈣對半夏生理生化的影響及茉莉酸在半夏珠芽中的差異1.4.3 鈣元素參與植物的光合生理調(diào)控光合作用是植物生長發(fā)育的重要生命活動(dòng)，Ca2+能提高葉綠素含量、葉功能性和光合羧化酶活性，調(diào)節(jié)氣孔導(dǎo)度、蒸騰作用，改善光合作用效率，維持植物光化學(xué)反應(yīng)，增強(qiáng)植物抗逆性具有重要意義。Trotta 等[28]研究發(fā)現(xiàn)物生長發(fā)育及生長代謝過程中，光是重要的非生物脅迫影響因素之一，同時(shí)K等[29]發(fā)現(xiàn) Ca2+信號(hào)是植物許多適應(yīng)和發(fā)育過程中的核心傳感器和調(diào)節(jié)因子植物光和生理中起著重要的調(diào)控作用。Ca2+在葉綠體中有較高的濃度，Ca2+與帶負(fù)電的類囊體膜或鈣結(jié)合蛋白結(jié)合，維持基質(zhì)中的鈣濃度在 150 nM 水[30](圖 1.2)，，通常 Ca2+在光合作用中被攝入到葉綠體中，通過局部鈣傳感器(CAS)進(jìn)行胞質(zhì) Ca2+信號(hào)傳遞[31]。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S567.239

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杭燁;羅夫來;趙致;唐成林;陳松樹;林潔;;不同間作模式下半夏產(chǎn)量及品質(zhì)的綜合評價(jià)[J];北方園藝;2018年13期

2 ;長雞眼,敷半夏[J];戀愛婚姻家庭.養(yǎng)生;2016年12期

3 民強(qiáng);;半夏時(shí)節(jié)話半夏[J];中國花卉盆景;1989年06期

4 趙歡;彭正松;;半夏屬植物凝集素的研究進(jìn)展[J];天然產(chǎn)物研究與開發(fā);2014年09期

5 高凱,李名旺,顧德興;華東地區(qū)半夏屬群體營養(yǎng)器官的比較解剖及其演化[J];南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1998年02期

6 李東海;汪雷;徐濤;;半夏快速繁殖及乙烯利對其增殖影響[J];浙江農(nóng)業(yè)科學(xué);2017年11期

7 李先端,胡世林;半夏屬藥材的比較研究[J];基層中藥雜志;1995年02期

8 王雙明;陶詩順;;半夏屬植物蛋白質(zhì)指紋圖譜的凝膠電泳分析[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年09期

9 王彤彤;何志貴;韓蕊蓮;梁宗鎖;;干旱脅迫對半夏氮代謝相關(guān)酶活性的影響[J];浙江農(nóng)業(yè)科學(xué);2018年07期

10 余啟高;;半夏栽培技術(shù)研究[J];恩施職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(綜合版);2004年04期

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 農(nóng)訓(xùn)學(xué);半夏栽培正值時(shí)[N];中國中醫(yī)藥報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 郭巧生;半夏遺傳多樣性的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);1998年

2 黃必勝;半夏的品質(zhì)及抗腫瘤活性研究[D];湖北中醫(yī)學(xué)院;2005年

3 趙歡;半夏屬植物凝集素和擬南芥SWI-SNF相關(guān)的染色體結(jié)合蛋白基因的鑒定及功能研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 汪雷;鈣對半夏生理生化的影響及探究茉莉酸在半夏珠芽中的差異表達(dá)[D];浙江理工大學(xué);2018年

2 王彤彤;土壤干旱對半夏次生代謝物積累及其生長的影響[D];浙江理工大學(xué);2018年

3 樊冬鶴;基于文獻(xiàn)與處方分析的半夏使用劑量的研究[D];北京中醫(yī)藥大學(xué);2018年

4 安艷;半夏連作障礙影響因子研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

5 李東海;半夏組培優(yōu)化，PTA保守結(jié)構(gòu)域研究及轉(zhuǎn)PTA浮萍的構(gòu)建[D];浙江理工大學(xué);2017年

6 周翼;核桃林下半夏栽培技術(shù)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2017年

7 高增燕;以高品質(zhì)為導(dǎo)向的半夏基因工程研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

8 朱燕燕;半夏屬三種植物無性繁殖的發(fā)育差異[D];貴州大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2688816