溫室黃瓜高溫耐受性及其響應機制研究
發(fā)布時間:2020-12-22 17:29
全球變暖導致很多極端氣候災害出現,近年來頻繁出現的極端高溫天氣,嚴重影響了我國設施蔬菜的生產。黃瓜(Cucumis sativus L.)是我國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發(fā)育、產量和品質的主要因子。深入研究高溫脅迫下黃瓜的生長生理變化及其高溫耐受性,對解決黃瓜高溫季節(jié)產量低和品質差等生產問題有重要的理論和實踐意義。本論文針對夏季高溫嚴重抑制黃瓜生長和產量形成的實際問題,研究了溫室環(huán)境變量與黃瓜產量的相關性,夏季不同溫室的溫度變化及其對黃瓜光合特性的影響,同時開展了黃瓜幼苗對不同形式高溫耐受性的研究,并通過使用外源谷胱甘肽(GSH)處理來深入研究黃瓜根際高溫耐受性及其響應機制,通過轉錄組分析,研究了根際高溫下影響黃瓜生長的主要代謝通路和差異表達基因。主要結果如下:1.溫室環(huán)境變量與黃瓜產量形成的相關性研究。通過連續(xù)四年在半封閉溫室中進行黃瓜栽培試驗,記錄每周產量數據(平均、最高和最低產量)、環(huán)境變量(總輻射、溫度、相對濕度、二氧化碳(CO2)濃度)和營養(yǎng)液灌溉量,使用前兩年的數據,分析了黃瓜產量和環(huán)境變量的相關性,并構建了產...
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:116 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
根部高溫處理4天后不同處理的生長情況
因此,高溫脅迫下外源GSH通過調節(jié)抗氧化酶活性可以減少ROS的積累,并減少膜脂過氧化對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,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,結果表明,脯氨酸含量增加越多,植物的耐受性越強。這可能是因為脯氨酸是ROS的清除劑,并且可以作為分子伴侶穩(wěn)定蛋白質的結構,從而保護細胞避免過多的脅迫傷害[156],相似的研究結果在對綠豆高溫脅迫中也有發(fā)現[97]?扇苄缘鞍椎姆e累,尤其是熱激蛋白在熱脅迫中的積累,增強了植物的耐受性[51]。本研究表明
博士學位論文log2(foldchange) > 1 并且 p-value < 0.05,差異表達基因可以分為上調表達( foldchange >2 ) 和 下 調 表 達 ( foldchange < 0.5 )。 可 以 通 過http://wego.genomics.org.cn/cgi-bin/wego/index.pl 網站進行 GO 功能富集分析[194];在公共數據庫 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome 上進行 KEGG Pathway顯著性富集分析[195]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]溫室環(huán)境控制方法研究進展分析與展望[J]. 毛罕平,晉春,陳勇. 農業(yè)機械學報. 2018(02)
[2]轉錄組測序技術研究進展[J]. 洪奇陽,畢行建,王大寧,李子真,俞海,夏寧邵,李少偉. 中國生化藥物雜志. 2017(06)
[3]不同落蔓方法對大棚黃瓜農藝性狀的影響[J]. 徐彥軍,劉燕,李偉,張明川,肖晶明. 長江蔬菜. 2017(10)
[4]溫室環(huán)境溫度預測自適應機理模型參數在線識別方法[J]. 陳俐均,杜尚豐,李嘉鵬,何耀楓,梁美惠. 農業(yè)工程學報. 2017(S1)
[5]半封閉溫室迷你黃瓜巖棉栽培技術[J]. 丁小濤,周強,何立中,潘燁,余紀柱. 中國蔬菜. 2016(06)
[6]溫室大棚夏季接茬(架)黃瓜高產栽培技術[J]. 張志軒. 長江蔬菜. 2016(03)
[7]我國黃瓜生產的發(fā)展變化歷程[J]. 王田利. 西北園藝(蔬菜). 2015(06)
[8]絲瓜作砧木對黃瓜幼苗耐熱性的影響[J]. 郝婷,丁小濤,余紀柱,張紅梅,金海軍. 浙江農業(yè)學報. 2015(03)
[9]不同根際溫度對黃瓜幼苗生長、光合及葉綠素熒光特性的影響[J]. 郝婷,丁小濤,張紅梅,金海軍,余紀柱. 上海農業(yè)學報. 2015(02)
[10]溫室黃瓜栽培技術研究[J]. 王洪志. 蔬菜. 2014(09)
博士論文
[1]黃瓜耐冷生理變化規(guī)律及相關基因轉錄組測序和表達分析[D]. 戴忠仁.東北農業(yè)大學 2015
本文編號:2932137
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:116 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
根部高溫處理4天后不同處理的生長情況
因此,高溫脅迫下外源GSH通過調節(jié)抗氧化酶活性可以減少ROS的積累,并減少膜脂過氧化對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,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,結果表明,脯氨酸含量增加越多,植物的耐受性越強。這可能是因為脯氨酸是ROS的清除劑,并且可以作為分子伴侶穩(wěn)定蛋白質的結構,從而保護細胞避免過多的脅迫傷害[156],相似的研究結果在對綠豆高溫脅迫中也有發(fā)現[97]?扇苄缘鞍椎姆e累,尤其是熱激蛋白在熱脅迫中的積累,增強了植物的耐受性[51]。本研究表明
博士學位論文log2(foldchange) > 1 并且 p-value < 0.05,差異表達基因可以分為上調表達( foldchange >2 ) 和 下 調 表 達 ( foldchange < 0.5 )。 可 以 通 過http://wego.genomics.org.cn/cgi-bin/wego/index.pl 網站進行 GO 功能富集分析[194];在公共數據庫 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome 上進行 KEGG Pathway顯著性富集分析[195]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]溫室環(huán)境控制方法研究進展分析與展望[J]. 毛罕平,晉春,陳勇. 農業(yè)機械學報. 2018(02)
[2]轉錄組測序技術研究進展[J]. 洪奇陽,畢行建,王大寧,李子真,俞海,夏寧邵,李少偉. 中國生化藥物雜志. 2017(06)
[3]不同落蔓方法對大棚黃瓜農藝性狀的影響[J]. 徐彥軍,劉燕,李偉,張明川,肖晶明. 長江蔬菜. 2017(10)
[4]溫室環(huán)境溫度預測自適應機理模型參數在線識別方法[J]. 陳俐均,杜尚豐,李嘉鵬,何耀楓,梁美惠. 農業(yè)工程學報. 2017(S1)
[5]半封閉溫室迷你黃瓜巖棉栽培技術[J]. 丁小濤,周強,何立中,潘燁,余紀柱. 中國蔬菜. 2016(06)
[6]溫室大棚夏季接茬(架)黃瓜高產栽培技術[J]. 張志軒. 長江蔬菜. 2016(03)
[7]我國黃瓜生產的發(fā)展變化歷程[J]. 王田利. 西北園藝(蔬菜). 2015(06)
[8]絲瓜作砧木對黃瓜幼苗耐熱性的影響[J]. 郝婷,丁小濤,余紀柱,張紅梅,金海軍. 浙江農業(yè)學報. 2015(03)
[9]不同根際溫度對黃瓜幼苗生長、光合及葉綠素熒光特性的影響[J]. 郝婷,丁小濤,張紅梅,金海軍,余紀柱. 上海農業(yè)學報. 2015(02)
[10]溫室黃瓜栽培技術研究[J]. 王洪志. 蔬菜. 2014(09)
博士論文
[1]黃瓜耐冷生理變化規(guī)律及相關基因轉錄組測序和表達分析[D]. 戴忠仁.東北農業(yè)大學 2015
本文編號:2932137
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