【摘要】：蔗糖代謝與植物的生長發(fā)育、貯藏物質(zhì)積累及轉(zhuǎn)化、對逆境脅迫的響應(yīng)等作用密切相關(guān)。溫度、干旱、氯化鈉(NaCl)等脅迫均會影響蔗糖代謝相關(guān)酶的活性和蔗糖分解或衍生成單糖方向的改變,進(jìn)而調(diào)節(jié)植物中的不同糖分水平和各種生理功能。不同植物在長期的進(jìn)化過程中,也形成了自己對逆境脅迫的獨(dú)特響應(yīng)機(jī)制。本研究采用不同的溫度、干旱(PEG)、NaCl等脅迫條件處理鐵皮石斛,運(yùn)用形態(tài)觀察及常規(guī)的生理生化方法,測定鐵皮石斛的農(nóng)藝性狀、蔗糖、多糖、葡萄糖等糖分含量以及蔗糖代謝蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、酸性轉(zhuǎn)化酶(AI)和堿性轉(zhuǎn)化酶(NI)的酶活性和保護(hù)酶活性的變化,研究鐵皮石斛中糖代謝及抗氧化系統(tǒng)對溫度、干旱、NaCl脅迫的響應(yīng)及作用機(jī)制,主要結(jié)果如下:1、受到高溫或低溫脅迫后鐵皮石斛生長受限;受溫度脅迫后鐵皮石斛自身可溶性蛋白含量增加,過氧化物酶(POD)活性普遍上升,超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性短期內(nèi)上升,隨時間的增加或濃度的增加而活性降低。低溫或高溫脅迫都會使鐵皮石斛莖葉中的蔗糖積累,但多糖、葡萄糖含量則會下降,低溫脅迫后鐵皮石斛會積累甘露糖,但高溫脅迫有利于甘露糖含量增加。蔗糖含量與SS呈顯著正相關(guān),多糖則與AI、NI呈顯著正相關(guān)。2、受到干旱脅迫后鐵皮石斛停止生長,落葉、黃葉增加,可溶性蛋白含量和抗氧化酶POD、CAT活性都有所上升以抵御干旱脅迫對自身造成傷害,SOD活性則有所下降,葉中后期才有所升高;干旱脅迫會使葡萄糖含量增加,但蔗糖、多糖、甘露糖含量下降,蔗糖含量與多糖呈顯著正相關(guān),與SPS呈正相關(guān),多糖與SPS呈顯著正相關(guān),葡萄糖與AI、NI呈正相關(guān)。3、受到NaCl脅迫后鐵皮石斛的萌蘗數(shù)、黃葉數(shù)、中部莖粗增加,根數(shù)、葉片數(shù)、根長、苗高減小;受NaCl脅迫后,鐵皮石斛莖葉中可溶性蛋白含量升高,POD、SOD活性低濃度時上升,但濃度過高則會下降,CAT活性則是隨著NaCl濃度升高而下降。NaCl脅迫后鐵皮石斛蔗糖、多糖、葡萄糖的積累增加,低濃度有利于甘露糖的積累,但濃度過高時甘露糖含量明顯下降;蔗糖含量與SPS呈極顯著正相關(guān),多糖與AI呈顯著正相關(guān),葡萄糖與SPS、SS呈顯著正相關(guān)。本研究結(jié)果顯示,在受到脅迫后,鐵皮石斛中的可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性會普遍升高以抵御逆境。溫度脅迫和干旱脅迫則不利于鐵皮石斛中糖分的積累,氯化鈉脅迫后鐵皮石斛中糖分含量增加。這些結(jié)果將有助于了解鐵皮石斛蔗糖代謝及抗氧化系統(tǒng)對溫度、干旱、鹽脅迫的響應(yīng),為鐵皮石斛的代謝調(diào)控和抗性育種奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S567.239
【圖文】：

而低溫脅迫下的苗葉片數(shù)緩慢減少，而高溫脅迫下的苗葉片數(shù)快速地減少，并且減速越來越快，25℃環(huán)境下，隨時間的增加，鐵皮石斛苗黃葉或掉葉數(shù)極少，低溫脅迫下黃葉或掉葉數(shù)略有增長，而高溫脅迫下，黃葉或掉葉明顯，并且增速有加快的趨勢，到 30 天時，苗已死亡，說明鐵皮石斛 D5 通過落葉來抵御逆境脅迫。 2.3.2 鐵皮石斛抗氧化酶對溫度脅迫的響應(yīng) 2.3.2.1 鐵皮石斛可溶性蛋白對溫度脅迫的響應(yīng) 由圖 2.1 可知，對照中鐵皮石斛莖的可溶性蛋白 3 天到 9 天時上升明顯，隨后保持平穩(wěn)；低溫處理 3 天到 9 天后鐵皮石斛莖中的可溶性蛋白含量幾乎不變，而 9 天后，可溶性蛋白含量開始

活性開始下降。 2.3.2.2 鐵皮石斛 POD 對溫度脅迫的響應(yīng) 由圖 2.2 可知，25℃溫度下鐵皮石斛莖中 POD 活性在一開始 3 天到 9 天時呈明的上升趨勢，隨后保持平穩(wěn)；而低溫脅迫下，鐵皮石斛莖中 POD 活性逐步增加，最終超過對照中的含量，說明 POD 的增加可以一定程度上抵御低溫脅迫所受的傷害而高溫下 POD 活性含量呈先上升后下降的趨勢，但總體來講，處于高溫環(huán)境時，中 POD 活性的含量小于對照中的含量。25℃下，鐵皮石斛葉中 POD 活性呈逐步上趨勢；而低溫時前半個月呈上升趨勢，后半個月稍有下降；高溫時，鐵皮石斛葉POD 活性呈先上升后下降趨勢。說明低溫、高溫脅迫使得 POD 活性變小。

圖 2.3 不同溫度下鐵皮石斛莖葉 SOD 活性的變化 Figure2.3 Changes of SOD activity in stems and leaves of D.catenatum under differenttemperatures2.3.2.4 鐵皮石斛 CAT 對溫度脅迫的響應(yīng) 由圖 2.4 可知，對照常溫下，鐵皮石斛莖中 CAT 活性呈先上升后下降趨勢；而低溫時呈上升趨勢，開始上升的快，隨后上升趨勢不斷減慢；而高溫時呈不斷下降趨勢，并且下降地越來越快。對照常溫下，鐵皮石斛葉中 CAT 活性呈下降趨勢，先快后慢，最后趨于平穩(wěn)。而低溫時，CAT 活性一開始略有上升趨勢，隨后開始下降。高溫時，一開始 CAT 活性幾乎不變，9 天后開始下降。

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本文編號：2750624