連作障礙是設(shè)施草莓生產(chǎn)遇到的嚴重問題,根系分泌的自毒酚酸是引起連作障礙的因素之一。本研究以草莓為試材,外源施加丁香酸、鄰苯二甲酸及兩者混合溶液,通過觀察根系線粒體膜及內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,測定線粒體氧化磷酸化水平及電子傳遞鏈活性、葉片光合電子傳遞和光破壞程度對化感物質(zhì)作用的響應(yīng)差異;利用轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)及生物信息學(xué)分析技術(shù),篩選鑒定與根系線粒體功能相關(guān)的差異表達基因,對差異基因進行功能分析,從而揭示草莓根系線粒體對酚酸脅迫介導(dǎo)的生理與分子應(yīng)答機制,對進一步促進我國草莓產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要理論與現(xiàn)實意義。主要結(jié)果如下:1.草莓植株生長量及生物量對不同方式及種類的外源酚酸處理的響應(yīng)不同,葉片浸泡處理對植株生長量的抑制作用更強,且作用效果表現(xiàn)為丁香酸處理丁香酸+鄰苯二甲酸處理鄰苯二甲酸處理。2.兩種處理方式的3種酚酸處理均抑制了草莓植株的光合作用。Pn、Gs、Ci、WUE均顯著低于對照,降低Chl.a、Chl.b和類胡蘿卜素含量,光合參數(shù)V_(PSI)指數(shù)明顯上升,V_(PSI+PSII)指數(shù)均明顯低于對照,V_j、W_k升高而Fv/F_m及PI_(ABS)降低。3.雖然各處理均能提高COX途徑呼吸速率,但變化并不顯著,而AOX途徑在外源酚酸脅迫下顯著升高,表現(xiàn)為葉片浸泡呼吸效率高于根系澆灌。4.施加三種外源酚酸均能導(dǎo)致植株根系活力顯著降低,且隨著處理時間的延長,根系活力呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢,H~+-ATPase、K~+Na~+-ATPase及Ca~(2+)Mg~(2+)-ATPase活性均一定程度的降低。5.在正常培養(yǎng)情況下,根系中H_2O_2和O_2~-含量很低,根系澆灌處理后,與對照相比,H_2O_2和O_2~-含量都出現(xiàn)不同程度的升高情況,表現(xiàn)為D處理D+L處理L處理。6.外源施加丁香酸、鄰苯二甲酸及兩者的混合物三種處理均降低根系SOD、POD、CAT及APX活性及基因相對表達量,增大MPTP,降低Δψm及根系線粒體內(nèi)膜上細胞色素Cyt c/a含量,最終降低線粒體功能。7.在受到外源酚酸脅迫后,雖仍以EMP-TCA途徑為主,貢獻率卻顯著降低,而PPP途徑呈現(xiàn)出明顯的增大趨勢,后期隨著脅迫時間的延長,各呼吸關(guān)鍵酶活性均受到抑制作用,進而導(dǎo)致各呼吸途徑受阻。8.在對差異表達基因聚類及KEGG結(jié)果顯示得知,149個基因與Rubisco光合酶有關(guān),67個下調(diào)基因與線粒體膜氧化磷酸化代謝有關(guān);分別有42個和35個下調(diào)基因與線粒體EMP與TCA的呼吸代謝有關(guān)。
【學(xué)位單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S668.4
【部分圖文】：

圖 1 酚酸的生物合成途徑Fig. 1 Phenolic acids biosynthetic pathway酸類物質(zhì)主要是通過丙二酸或莽草酸途徑合成，如圖 1 所示，植物在內(nèi)生，葡萄糖在糖酵解途徑生成磷酸烯醇式丙酮酸，進一步反應(yīng)生成莽草酸、預(yù)

圖 8 不同酚酸處理對草莓幼苗根系活性氧組織化學(xué)定位的影響Fig. 8 Effect of different phenolic acids on the histochemical localization of ROS in str.2 不同酚酸處理對草莓幼苗根系活性氧含量的影響如圖 9-a 所示，與對照相比，隨著處理時間的延長，處理 D 的草莓根系

圖 18 差異表達基因 GO 二級節(jié)點注釋統(tǒng)計圖Fig. 18 Statistical map of GO two node annotation for differentially expressed genes橫坐標(biāo)為 GO 三大分類下的二級節(jié)點�？v坐標(biāo)表示注釋到該節(jié)點的基因數(shù)目及占所有基因數(shù)目的百分比，其中紅色柱體表示所有基因釋情況，藍色柱體表示差異表達基因的注釋情況。e: The abscissa is the two level node under the three big classification of GO. The ordinate indicates the number of genes annotated to the node andpercentage of all genes, in which the red columnar indicates the annotation of all genes, and the blue column indicates the annotation of the
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本文編號：2853307