溫室黃瓜高溫耐受性及其響應(yīng)機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 17:29
全球變暖導(dǎo)致很多極端氣候?yàn)?zāi)害出現(xiàn),近年來(lái)頻繁出現(xiàn)的極端高溫天氣,嚴(yán)重影響了我國(guó)設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)。黃瓜(Cucumis sativus L.)是我國(guó)溫室栽培的主要蔬菜作物之一,其喜溫而不耐高溫,高溫脅迫是影響黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因子。深入研究高溫脅迫下黃瓜的生長(zhǎng)生理變化及其高溫耐受性,對(duì)解決黃瓜高溫季節(jié)產(chǎn)量低和品質(zhì)差等生產(chǎn)問(wèn)題有重要的理論和實(shí)踐意義。本論文針對(duì)夏季高溫嚴(yán)重抑制黃瓜生長(zhǎng)和產(chǎn)量形成的實(shí)際問(wèn)題,研究了溫室環(huán)境變量與黃瓜產(chǎn)量的相關(guān)性,夏季不同溫室的溫度變化及其對(duì)黃瓜光合特性的影響,同時(shí)開(kāi)展了黃瓜幼苗對(duì)不同形式高溫耐受性的研究,并通過(guò)使用外源谷胱甘肽(GSH)處理來(lái)深入研究黃瓜根際高溫耐受性及其響應(yīng)機(jī)制,通過(guò)轉(zhuǎn)錄組分析,研究了根際高溫下影響黃瓜生長(zhǎng)的主要代謝通路和差異表達(dá)基因。主要結(jié)果如下:1.溫室環(huán)境變量與黃瓜產(chǎn)量形成的相關(guān)性研究。通過(guò)連續(xù)四年在半封閉溫室中進(jìn)行黃瓜栽培試驗(yàn),記錄每周產(chǎn)量數(shù)據(jù)(平均、最高和最低產(chǎn)量)、環(huán)境變量(總輻射、溫度、相對(duì)濕度、二氧化碳(CO2)濃度)和營(yíng)養(yǎng)液灌溉量,使用前兩年的數(shù)據(jù),分析了黃瓜產(chǎn)量和環(huán)境變量的相關(guān)性,并構(gòu)建了產(chǎn)...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
根部高溫處理4天后不同處理的生長(zhǎng)情況
因此,高溫脅迫下外源GSH通過(guò)調(diào)節(jié)抗氧化酶活性可以減少ROS的積累,并減少膜脂過(guò)氧化對(duì)黃瓜幼苗造成的傷害。圖5-9 外源GSH緩解根部高溫脅迫的機(jī)理圖Fig 5-9 A framework of the effects of exogenous GSH on the responses of high root-zonetemperature stress to physiological variables, antioxidant enzymes, and gene expressions ofcucumber seedlings環(huán)境脅迫可以使不同植物體積累脯氨酸[156]。本研究中發(fā)現(xiàn),根際高溫處理顯著增加了黃瓜葉片中脯氨酸的含量,并且在HT+GSH處理中增加的更多,結(jié)果表明,脯氨酸含量增加越多,植物的耐受性越強(qiáng)。這可能是因?yàn)楦彼崾荝OS的清除劑,并且可以作為分子伴侶穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),從而保護(hù)細(xì)胞避免過(guò)多的脅迫傷害[156],相似的研究結(jié)果在對(duì)綠豆高溫脅迫中也有發(fā)現(xiàn)[97]?扇苄缘鞍椎姆e累,尤其是熱激蛋白在熱脅迫中的積累,增強(qiáng)了植物的耐受性[51]。本研究表明
博士學(xué)位論文log2(foldchange) > 1 并且 p-value < 0.05,差異表達(dá)基因可以分為上調(diào)表達(dá)( foldchange >2 ) 和 下 調(diào) 表 達(dá) ( foldchange < 0.5 )。 可 以 通 過(guò)http://wego.genomics.org.cn/cgi-bin/wego/index.pl 網(wǎng)站進(jìn)行 GO 功能富集分析[194];在公共數(shù)據(jù)庫(kù) Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome 上進(jìn)行 KEGG Pathway顯著性富集分析[195]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫室環(huán)境控制方法研究進(jìn)展分析與展望[J]. 毛罕平,晉春,陳勇. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 洪奇陽(yáng),畢行建,王大寧,李子真,俞海,夏寧邵,李少偉. 中國(guó)生化藥物雜志. 2017(06)
[3]不同落蔓方法對(duì)大棚黃瓜農(nóng)藝性狀的影響[J]. 徐彥軍,劉燕,李偉,張明川,肖晶明. 長(zhǎng)江蔬菜. 2017(10)
[4]溫室環(huán)境溫度預(yù)測(cè)自適應(yīng)機(jī)理模型參數(shù)在線識(shí)別方法[J]. 陳俐均,杜尚豐,李嘉鵬,何耀楓,梁美惠. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[5]半封閉溫室迷你黃瓜巖棉栽培技術(shù)[J]. 丁小濤,周強(qiáng),何立中,潘燁,余紀(jì)柱. 中國(guó)蔬菜. 2016(06)
[6]溫室大棚夏季接茬(架)黃瓜高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 張志軒. 長(zhǎng)江蔬菜. 2016(03)
[7]我國(guó)黃瓜生產(chǎn)的發(fā)展變化歷程[J]. 王田利. 西北園藝(蔬菜). 2015(06)
[8]絲瓜作砧木對(duì)黃瓜幼苗耐熱性的影響[J]. 郝婷,丁小濤,余紀(jì)柱,張紅梅,金海軍. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]不同根際溫度對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)、光合及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 郝婷,丁小濤,張紅梅,金海軍,余紀(jì)柱. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]溫室黃瓜栽培技術(shù)研究[J]. 王洪志. 蔬菜. 2014(09)
博士論文
[1]黃瓜耐冷生理變化規(guī)律及相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和表達(dá)分析[D]. 戴忠仁.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):2932137
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
根部高溫處理4天后不同處理的生長(zhǎng)情況
因此,高溫脅迫下外源GSH通過(guò)調(diào)節(jié)抗氧化酶活性可以減少ROS的積累,并減少膜脂過(guò)氧化對(duì)黃瓜幼苗造成的傷害。圖5-9 外源GSH緩解根部高溫脅迫的機(jī)理圖Fig 5-9 A framework of the effects of exogenous GSH on the responses of high root-zonetemperature stress to physiological variables, antioxidant enzymes, and gene expressions ofcucumber seedlings環(huán)境脅迫可以使不同植物體積累脯氨酸[156]。本研究中發(fā)現(xiàn),根際高溫處理顯著增加了黃瓜葉片中脯氨酸的含量,并且在HT+GSH處理中增加的更多,結(jié)果表明,脯氨酸含量增加越多,植物的耐受性越強(qiáng)。這可能是因?yàn)楦彼崾荝OS的清除劑,并且可以作為分子伴侶穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),從而保護(hù)細(xì)胞避免過(guò)多的脅迫傷害[156],相似的研究結(jié)果在對(duì)綠豆高溫脅迫中也有發(fā)現(xiàn)[97]?扇苄缘鞍椎姆e累,尤其是熱激蛋白在熱脅迫中的積累,增強(qiáng)了植物的耐受性[51]。本研究表明
博士學(xué)位論文log2(foldchange) > 1 并且 p-value < 0.05,差異表達(dá)基因可以分為上調(diào)表達(dá)( foldchange >2 ) 和 下 調(diào) 表 達(dá) ( foldchange < 0.5 )。 可 以 通 過(guò)http://wego.genomics.org.cn/cgi-bin/wego/index.pl 網(wǎng)站進(jìn)行 GO 功能富集分析[194];在公共數(shù)據(jù)庫(kù) Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome 上進(jìn)行 KEGG Pathway顯著性富集分析[195]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]溫室環(huán)境控制方法研究進(jìn)展分析與展望[J]. 毛罕平,晉春,陳勇. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 洪奇陽(yáng),畢行建,王大寧,李子真,俞海,夏寧邵,李少偉. 中國(guó)生化藥物雜志. 2017(06)
[3]不同落蔓方法對(duì)大棚黃瓜農(nóng)藝性狀的影響[J]. 徐彥軍,劉燕,李偉,張明川,肖晶明. 長(zhǎng)江蔬菜. 2017(10)
[4]溫室環(huán)境溫度預(yù)測(cè)自適應(yīng)機(jī)理模型參數(shù)在線識(shí)別方法[J]. 陳俐均,杜尚豐,李嘉鵬,何耀楓,梁美惠. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[5]半封閉溫室迷你黃瓜巖棉栽培技術(shù)[J]. 丁小濤,周強(qiáng),何立中,潘燁,余紀(jì)柱. 中國(guó)蔬菜. 2016(06)
[6]溫室大棚夏季接茬(架)黃瓜高產(chǎn)栽培技術(shù)[J]. 張志軒. 長(zhǎng)江蔬菜. 2016(03)
[7]我國(guó)黃瓜生產(chǎn)的發(fā)展變化歷程[J]. 王田利. 西北園藝(蔬菜). 2015(06)
[8]絲瓜作砧木對(duì)黃瓜幼苗耐熱性的影響[J]. 郝婷,丁小濤,余紀(jì)柱,張紅梅,金海軍. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]不同根際溫度對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)、光合及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 郝婷,丁小濤,張紅梅,金海軍,余紀(jì)柱. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(02)
[10]溫室黃瓜栽培技術(shù)研究[J]. 王洪志. 蔬菜. 2014(09)
博士論文
[1]黃瓜耐冷生理變化規(guī)律及相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄組測(cè)序和表達(dá)分析[D]. 戴忠仁.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
本文編號(hào):2932137
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