【摘要】：表油菜素內(nèi)酯(EBR)是一種促進植物生長的類固醇激素,在植物生理和發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用。很多研究結(jié)果表明,EBR參與調(diào)節(jié)植物對非生物脅迫的功能反應(yīng)。但EBR誘導(dǎo)抗性的作用機理還不完全清楚。本文研究并討論了EBR在黃瓜低溫脅迫反應(yīng)中的作用機制。為了研究EBR在黃瓜幼苗低溫脅迫反應(yīng)中的機理,對黃瓜幼苗進行如下處理,NT(正常溫度,26℃/18℃白天/夜晚),LT(低溫對照處理)、EBR(低溫+0.1μM EBR)和BZR(低溫+4μM BZR,BZR為特定的EBR合成抑制劑)。結(jié)果表明:低溫脅迫抑制了黃瓜幼苗生長,降低了壯苗指數(shù)、葉綠體色素(Chl)含量、光合能力和抗氧化物酶活性,增加了活性氧(ROS)含量、丙二醛(MDA)含量、激素水平以及調(diào)控EBR合成基因的表達水平。EBR處理顯著促進了黃瓜苗生長,提高了壯苗指數(shù)、Chl含量、光合能力和抗氧化物酶活性、細胞膜穩(wěn)定性、內(nèi)源激素水平以及調(diào)控EBR合成基因的表達水平,降低了ROS含量和MDA含量。綜上,外源EBR通過激活EBR生物合成基因的轉(zhuǎn)錄,從而調(diào)控內(nèi)源激素(生長素、脫落酸、玉米素核苷和表油菜素內(nèi)酯),提高抗氧化酶能力,避免產(chǎn)生過量的ROS和MDA,保護葉綠素和光合系統(tǒng),從而促進黃瓜苗生長。為了研究EBR在黃瓜幼苗亞適宜根際溫度(RZT)反應(yīng)中的作用機理,對黃瓜幼苗進行如下處理:NT(正常溫度22±2℃)、LT(低溫對照處理)、EBR(亞適宜根際溫度14±2℃+0.1μM EBR)和BZR(亞適宜根際溫度14±2℃+4μM BZR)。結(jié)果表明:LT和BZR處理顯著抑制了黃瓜幼苗生長,降低了葉綠素含量、光合能力、抗氧化酶活性、營養(yǎng)物質(zhì)和激素積累。EBR處理顯著促進了黃瓜苗生長,提高了葉綠素含量、光合能力和抗氧化酶活性,降低了ROS中H2O2、O2含量和MDA含量。LT處理提高了茉莉酸和玉米素核苷含量,而EBR處理提高了ABA、IAA、GA3、EBR和IPA含量。LT處理下調(diào)了EBR合成基因(CsDWF1、CsDWF2、CsDWF3、CsDWF4、CsDWF5、CsDWF6和CsCYP85A2)的轉(zhuǎn)錄水平,而EBR處理則顯著上調(diào)了以上基因的轉(zhuǎn)錄表達。以上結(jié)果表明,EBR可以通過調(diào)控EBR生物合成基因的表達、內(nèi)源激素水平,激活抗氧化酶活性來降低ROS產(chǎn)生,保護葉綠素和光合系統(tǒng),有效緩解亞適宜根際溫度對黃瓜幼苗產(chǎn)生的不利影響,從而促進黃瓜幼苗生長。本文還研究了RZT環(huán)境條件下EBR處理對黃瓜幼苗NO3和NH4離子流速、氮代謝和NRT1家族基因轉(zhuǎn)錄水平的影響。設(shè)NT(正常溫度22±2℃)、LT(低溫對照處理)、EBR(亞適宜根際溫度14±2℃+0.1μM EBR)和BZR(亞適宜根際溫度14±2℃+4μM BZR)。結(jié)果表明,RZT處理對傷流速度、根系活力、硝酸還原酶(NR)活性、亞硝酸還原酶(NiR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性、NO3離子流速、NH4離子流速和編碼硝酸鹽轉(zhuǎn)運體基因(NRT1)的表達產(chǎn)生不利影響。但是,外源EBR緩解了上述不利影響,增加了內(nèi)源EBR含量、傷流速度、根系活力、NR活性、NiR活性、GS活性、GOGAT活性、NO3離子流速、NH4離子流速和氮積累。EBR處理還上調(diào)了硝酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白(CsNRT1.1、CsNRT1.2A、CsNRT1.2B、CsNRT1.2C、CsNRT1.3、CsNRT1.4A、CsNRT1.5B、CsNRT1.5C、CsNRT1.9和CsNRT1.10)的轉(zhuǎn)錄水平,下調(diào)了CsNRT1.5A和CsNRT1.8的轉(zhuǎn)錄水平。LT處理上調(diào)了CsNRT1.5A的表達水平,同時外源BZR處理下調(diào)了NRT1基因的表達水平。以上研究結(jié)果表明,外源EBR可以通過改變氮代謝、NO3離子流速、NH4離子流速和NRT1基因的表達來緩解RZT造成的不利影響,從而促進黃瓜幼苗生長。本研究首次證明了EBR在黃瓜幼苗響應(yīng)亞適宜根際環(huán)境時所起的重要作用。本文研究結(jié)果表明,EBR在緩解溫度脅迫對植物產(chǎn)生的不利影響方面具有重要作用。本文試驗結(jié)果進一步闡明了黃瓜幼苗對溫度脅迫的響應(yīng)機制,對于溫室等保護地蔬菜生產(chǎn)管理具有一定的參考價值。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S642.2

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