土壤酸化嚴(yán)重制約著作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量,是土壤退化的重要表現(xiàn)形式之一,世界上約30%的不凍土以及12%的作物受土壤酸化的影響。柑橘是熱帶、亞熱帶常綠果樹(shù),在我國(guó)主要栽種于南方酸性和強(qiáng)酸性土壤上,容易受到土壤酸害的影響。本研究以耐低pH(酸)稍強(qiáng)的雪柑(Citrus sinensis)和耐低pH稍弱的酸柚(Citrus grandis)實(shí)生苗為試驗(yàn)材料,將營(yíng)養(yǎng)液pH調(diào)節(jié)為pH 2.5、pH 3以及pH 6(對(duì)照),每天對(duì)柑橘實(shí)生苗進(jìn)行不同pH處理,9個(gè)月后采用雙向電泳(2-DE)技術(shù)研究了蛋白質(zhì)的表達(dá)情況,并對(duì)相關(guān)生理指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定,旨在從蛋白質(zhì)組和生理水平研究柑橘耐低pH(H+毒害)的機(jī)制,為柑橘高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1、pH 2.5處理雪柑和酸柚實(shí)生苗的生長(zhǎng)受到了明顯的抑制,許多須根已經(jīng)發(fā)黑腐爛。并且,一些酸柚葉片褪色發(fā)白,部分雪柑基部葉片開(kāi)始脫落,但雪柑和酸柚實(shí)生苗都未發(fā)生死亡。pH 2.5處理的酸柚和雪柑葉片CO2同化、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率明顯下降。pH 3對(duì)雪柑和酸柚實(shí)生苗生長(zhǎng)及葉片氣體交換均無(wú)顯著影響。2、pH 2.5處理下雪柑和酸柚葉片的葡萄糖、果糖、蔗糖、總的可溶性糖、淀粉以及總的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(TNC)含量升高;唯一例外的是,pH處理并不顯著影響柑橘葉片的蔗糖含量。pH2.5處理下雪柑和酸柚葉片的抗壞血酸(ASC)+脫氫抗壞血酸(DHA)含量、ASC含量以及ASC/(ASC+DHA)比降低,pH3處理并不影響上述生理參數(shù)。雪柑和酸柚葉片中丙二醛(MDA)含量隨pH的降低而增加。pH 2.5誘導(dǎo)的碳水化合物和MDA含量的增加,以及ASC/(ASC+DHA)比、ASC + DHA和ASC含量降低,且酸柚葉片降低程度大于雪柑葉片,這可能與雪柑比酸柚具有較強(qiáng)的耐酸性有關(guān)。3、利用基于2-DE的質(zhì)譜(MS)方法,本研究分別從低pH(pH 2.5和pH 3)處理的雪柑和酸柚葉片中鑒定了 49個(gè)和44個(gè)差異豐富蛋白(DAP),這些DAP功能涉及碳水化合物和能量代謝、抗氧化和解毒、脅迫響應(yīng)、蛋白質(zhì)和氨基酸代謝、脂質(zhì)代謝、細(xì)胞運(yùn)輸、信號(hào)傳導(dǎo)以及核酸代謝。4、pH 2.5處理降低了參與Rubisco活化、卡爾文循環(huán)、碳固定、葉綠體發(fā)育、葉綠素合成以及電子傳遞相關(guān)蛋白的豐度,從而導(dǎo)致柑橘葉片葉綠素含量、光合電子傳遞速率(ETR)和光合作用降低。參與茉莉酸合成和信號(hào)傳導(dǎo)的蛋白,其豐度在PH2.5處理的雪柑葉中升高,但在pH2.5處理的酸柚葉中降低。綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)pH2.5處理下雪柑和酸柚葉片受到的氧化傷害較嚴(yán)重,這可能是由于雪柑和酸柚葉片產(chǎn)生的活性氧(ROS)較多、ASC含量較低以及較多抗氧化和解毒相關(guān)的蛋白下調(diào)等因素共同作用引起的。本研究初步揭示了柑橘實(shí)生苗耐低pH(H+)的一些原因,可為高等植物低pH響應(yīng)研究提供依據(jù)。
【學(xué)位單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：S666
【部分圖文】：

ｐＨ?２．５處理雪柑幼苗其基部葉片出現(xiàn)早落現(xiàn)象。與對(duì)照相比，ｐＨ?３處理幾乎不??影響雪柑和酸柚實(shí)生苗的生長(zhǎng)，而且，所有處理的雪柑和酸柚實(shí)生苗均未出現(xiàn)死??亡現(xiàn)象（圖３－１）。??丨邊嘯??圖３－１?ｐＨ對(duì)雪柑（Ａ）和酸柚（Ｂ）實(shí)生苗以及酸柚葉片（Ｃ）的影響??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｆ?ｐＨ?ｏｎ?Ｃｉｔｒｕｓ?ｓｉｎｅｎｓｉｓ?（Ａ）?ａｎｄ?Ｃｉｔｒｕｓ?ｇｒｃｉｎｄｉｓ?（Ｂ）?ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ?ａｎｄ?Ｃ．??ｇｒａｎｄｉｓ?ｌｅａｖｅｓ?（Ｃ）??１７??

??如圖３－２所示，只有ｐＨ?２．５處理的雪柑和酸柚葉其Ｃ０２同化、氣孔導(dǎo)度和??蒸騰速率顯著降低。除了?ｐＨ２．５處理酸柚葉片胞間（：０２濃度較高，其他處理間??葉片胞間Ｃ０２濃度沒(méi)有顯著性差異。同一處理雪柑和酸柚間的Ｃ０２同化、胞間??ｃｏ２濃度、氣孔導(dǎo)度以及蒸騰速率均沒(méi)有顯著性差異。基于光合作用氣孔限制理??論（Ｊｏｎｅｓ，?１９７３）?，?ｐＨ?２．５處理誘導(dǎo)降低雪柑和酸柚葉片光合作用不僅僅是由??氣孔限制一個(gè)因素引起的（圖３－２）。??１６?八?ｅ?Ｃ．?ｓｉｎｅｎｓｉｓ?ａ?Ｃ?廣??ａ?口?Ｃ．?ｇｒａｎｄｉｓ?ａｂ?ｒ＾－，?ａｂ?〇??ｉｎ?Ｉ?ｉｎ?ｉｎ－２〇〇ｆｉ??ＭＭ：，??〇，?Ｂ?Ｄ??｜：?ｉｎ?ｉｎ．?ｊｎｒｆｉ??ｍ１１１?ＩＩ１１?ｉｎ?１１１?ＩＩＨ：１１??２．５?３?６?２．５?３?６??ｐＨ?ｐＨ??圖３－２?ｐＨ對(duì)雪柑和酸柚葉片的Ｃ〇２同化（Ａ）、氣孔導(dǎo)度（Ｂ）、胞間Ｃ〇２濃度（Ｃ）以及蒸??騰速率（Ｄ）的影響??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?Ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｆ?ｐＨ?ｏｎ?Ｃ〇２?ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ?（Ａ），?ｓｔｏｍａｔａｌ?ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ?（Ｂ），?ｉｎｔｅｒｃｅｌｌｕｌａｒ??ＣＯ２?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?（Ｃ?）?ａｎｄ?ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ?ｒａｔｅ?（Ｄ）?ｉｎ?Ｃ．?ｓｉｎｅｎｓｉｓ?ａｎｄ?Ｃ．?ｇｒａｎｄｉｓ?ｌｅａｖｅｓ．Ｂａｒｓ??ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ?ｍｅａｎｓ?士

處理并不顯著影響這些參數(shù)。此外，雪柑葉蔗糖含量并不隨ｐＨ的改變而發(fā)生變??化。除了?ｐＨ?２．５處理雪柑葉葡萄糖和果糖含量高于酸柚葉外，其余每個(gè)處理酸??柚葉非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量均不低于對(duì)應(yīng)處理的雪柑葉（圖３－３）。??２．５?八?■?Ｃ．?ｓｉｎｅｎｓｉｓ?ａ?ｑ?１５?｜??＾２．０?－?＾?…一．鬥?ｂ?ｂ?ｉｆ??ｔ：｜?ｉｎ?ｉｎ：；ｉｉ??００?■?Ｉ?圓丨丨。！??：Ｂ?ａ?Ｅ??Ｖ．０?－?ａ?門(mén)?ｆ??ｏ?ｂ?－?３０?〇，??ｒｓ－｜?ｉ?ｃ?ｃ?ｍ??？１－°?－１?ｎ?■?ｄｐ?ｄｐｉ?＾?ｌ??！〇：ｌｌ?ｉｎ?．ｎ?１１１?１１１?ＩＬ?旦??４?Ｃ?ａ?Ｆ??§１２－?ｎ?ｂ?ｂｃ?ｂ?ｎ?－４５?ｓ??ｉ９－＾?ｉｎ?ｄ?ｎ?Ｉ?。?ｃ?§??丨?ｉｌｉｆｃｉ＃１??２．５?３?６?２．５?３?６??ｐＨ?ｐＨ??圖３－３ｐＨ對(duì)雪柑和酸柚葉片的葡萄糖（Ａ）、果糖（Ｂ）、蔗糖（Ｃ）、總的可溶性糖??（葡萄糖＋果糖＋蔗糖，Ｄ）、淀粉（Ｅ）以及總的非結(jié)構(gòu)性碳水化合物（ＴＮＣ，Ｆ）含量的影??響??Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?Ｅｆｆｅｃｔｓ?ｏｆ?ｐＨ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ｇｌｕｃｏｓｅ?（Ａ），?ｆｒｕｃｔｏｓｅ?（Ｂ），?ｓｕｃｒｏｓｅ?（Ｃ），?ｔｏｔａｌ??ｓｏｌｕｂｌｅ?ｓｕｇａｒｓ?（ｇｌｕｃｏｓｅ?＋?ｆｒｕｃｔｏｓｅ?＋?ｓｕｃｒｏｓｅ，?Ｄ），?ｓｔａｒｃｈ?（Ｅ）?ａｎｄ?ｔｏｔａｌ?ｎｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｓ??（ＴＮＣ
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本文編號(hào)：2843508