本文關鍵詞：高溫脅迫下外源海藻糖降低小麥活性氧的產(chǎn)生

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【摘要】：小麥作為總產(chǎn)量排名世界第二的糧食作物,其穎果是人類的主食之一。它的產(chǎn)量直接影響人民生活水平的變化、國民經(jīng)濟發(fā)展的速度。然而,全球氣候的變化使小麥常常遭遇高溫脅迫,導致光合機構破壞,葉片光合作用下降,有機物累積受阻,造成產(chǎn)量的大幅下降。許多研究表明非還原性二糖海藻糖能在脅迫條件下提高生物的耐受性。本文研究了外源海藻糖對高溫脅迫下小麥幼苗抗氧化代謝、細胞膜穩(wěn)定性、光合放氧速率及D1蛋白的影響,探究其對光合機構保護作用的機理,為大田生產(chǎn)的抗逆操作提供理論依據(jù)。主要結果如下：1與常溫相比,高溫脅迫條件下,超氧陰離子(O2-)和過氧化氫(H2O2)的含量會增加。外源海藻糖在高溫脅迫下降低了H2O2的產(chǎn)生；在恢復階段就丙二醛(MDA)而言,外源海藻糖預處理使小麥幼苗MDA的含量比對照降低。所以外源海藻糖使高溫脅迫下的小麥幼苗葉片維持了較高清除活性氧的能力；同時,減少了高溫脅迫條件下氧自由基的積累,使膜脂過氧化程度下降,一定程度上緩解了其對生物膜系統(tǒng)的破壞。說明海藻糖預處理可以在一定程度上對高溫脅迫下的小麥幼苗葉片的細胞膜起到保護作用2與常溫相比較,高溫脅迫時外源海藻糖的預處理提高了SOD活性。高溫脅迫時,外源海藻糖使小麥幼苗的CAT活性和APX活性顯著提高,有效地提高了小麥幼苗在脅迫條件下清除活性氧的能力。在恢復時期,外源海藻糖預處理提高了POD和APX的活性。高溫脅迫下,外源海藻糖提高了小麥幼苗葉片含錳-超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、含銅超氧化物歧化酶(Cu-SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)基因的表達量。高溫恢復后外源海藻糖使Mn-SOD、CuZn-SOD、CAT、POD和APX基因的表達量迅速增加,尤其POD基因表達量明顯提高,是對照中小麥幼苗的10.2倍。高溫脅迫下,外源海藻糖的處理增加了葉片中還原型抗壞血酸(ASA)和還原型谷胱甘肽(GSH)的含量。在恢復階段,外源海藻處理的小麥幼苗的ASA含量一直高于對照；在恢復了12h時GSH的含量高于對照。3在小麥幼苗遭受高溫脅迫之前,根施適量的海藻糖后,有效減輕了逆境對其D1蛋白的傷害,從而在脅迫結束后維持其較高的光合速率。海藻糖處理的小麥幼苗在高溫脅迫后在恢復了24h時光合速率達到最大值,并比對照增加23.3%。在高溫脅迫及其恢復階段海藻糖預處理植株中的最大光化學效率(Fv/Fm)和實際量子產(chǎn)率(YII)的下降幅度小。由此可以說明,外源海藻糖提高了高溫脅迫下小麥幼苗的光化學效率和葉片光合作用的潛能�？傊�,本項研究結果表明：一方面,外源海藻糖能夠增加高溫脅迫下小麥幼苗葉片活性氧清除酶系統(tǒng)SOD、APX的活性和ASA、GSH的含量,加強其對ROS的清除能力,增強脅迫條件下膜脂穩(wěn)定性。減少活性氧對Dl蛋白的破壞,保持較高的光合速率；另一方面,外源海藻糖在逆境下也能夠直接保護D1蛋白,相對維持光合機構的機能,最終表現(xiàn)在對光合機構的保護,增強光合產(chǎn)物的積累,從而為脅迫條件下減弱小麥產(chǎn)量下降提供保證。
【關鍵詞】：小麥 海藻糖 高溫脅迫 抗氧化代謝 光合機構
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S512.1;Q945.78
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第一章 前言13-20
• 1. 文獻綜述13-19
• 1.1 高溫對小麥的影響13-14
• 1.2 海藻糖對植物調(diào)節(jié)作用14-16
• 1.2.1 海藻糖的發(fā)現(xiàn)和作用14-16
• 1.2.2 高溫脅迫時海藻糖對植物的作用16
• 1.3 海藻糖提高植物抗逆性的機理16-19
• 1.3.1 海藻糖與ROS的關系16-17
• 1.3.2 海藻糖對蛋白質(zhì)的作用17
• 1.3.3 海藻糖與光合作用的關系17-19
• 英文縮寫符號及其中英文對照19-20
• 第二章 材料和方法20-30
• 1 實驗材料的培養(yǎng)與處理20-21
• 1.1 材料培養(yǎng)20
• 1.2 材料處理20-21
• 1.3 硫酸鏈霉素的處理21
• 2. 實驗方法21-30
• 2.1 抗氧化酶Mn-SOD、Cu-SOD、CAT、POD和APX基因的RT-Q-PCR的檢測21-24
• 2.1.1 RNA的提取21-22
• 2.1.2 RNA的瓊脂糖凝膠電泳檢測22
• 2.1.3 樣品RNA中DNA的去除22
• 2.1.4 RNA的逆轉錄22-24
• 2.2 抗氧化酶活性的測定24-26
• 2.2.1 超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定24-25
• 2.2.2 過氧化氫酶(CAT)活性的測定25
• 2.2.3 抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性的測定25
• 2.2.4 過氧化物酶(POD)活性的測定25-26
• 2.3. 非酶促抗氧化物質(zhì)的測定26-27
• 2.3.1 還原型抗壞血酸(ASA)和脫氫抗壞血酸(DHA)的測定26-27
• 2.3.2 還原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量的測定27
• 2.4 光合速率的測定27
• 2.5 R0S含量的測定方法27-28
• 2.6 丙二醛(MDA)含量的測定28
• 2.7 硫酸鏈霉素抑制小麥幼苗的熒光參數(shù)的測定28-29
• 2.8 數(shù)據(jù)分析方法29
• 2.9 實驗儀器和耗材29-30
• 第三章 結果分析30-47
• 3.1 外源海藻糖對高溫脅迫下小麥葉片O_2~(·-)產(chǎn)生速率和H_2O_2含量的影響30-32
• 3.2 外源海藻糖對高溫脅迫下小麥幼苗葉片中丙二醛(MDA)含量的影響.32-33
• 3.3 外源海藻糖對高溫脅迫下幼苗期小麥葉片抗氧化物質(zhì)的影響33-37
• 3.3.1 外源海藻糖對高溫脅迫下小麥幼苗葉片SOD活性的影響33-34
• 3.3.2 外源海藻糖對高溫脅迫下小麥幼苗葉片CAT活性的影響34-35
• 3.3.3 外源海藻糖對高溫脅迫下小麥幼苗葉片POD活性的影響35-36
• 3.3.4 外源海藻糖對高溫脅迫下小麥幼苗葉片APX活性的影響36-37
• 3.4 外源海藻糖對高溫脅迫下小麥葉片抗氧化基因表達的影響37-39
• 3.5 外源海藻糖對高溫脅迫下幼苗期小麥葉片非酶促系統(tǒng)抗氧化物質(zhì)的影響39-43
• 3.6 外源海藻糖對高溫脅迫下小麥幼苗放氧速率的影響43-44
• 3.7 外源海藻糖對高溫脅迫下幼苗期小麥葉片D1蛋白的影響44-47
• 第四章 討論分析47-50
• 4.1 海藻糖和ROS之間的關系47
• 4.2 海藻糖與抗氧化物質(zhì)之間的關系47-49
• 4.2.1 抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX的變化47-48
• 4.2.2 非酶促的抗氧化物質(zhì)抗壞血酸和谷胱甘肽的變化48-49
• 4.3 海藻糖對PSII的保護作用49-50
• 第五章 結論50-52
• 參考文獻52-67
• 致謝67-68
• 碩士期間科研成果68

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊絢;湯緒;陳葆德;田展;鐘洪麟;;氣候變暖背景下高溫脅迫對中國小麥產(chǎn)量的影響[J];地理科學進展;2013年12期

2 張燕,李天飛,方力,姚照兵,蔣金輝;鈣對高溫脅迫下煙草幼苗抗氧化代謝的影響[J];生命科學研究;2002年04期

3 吳翠平;賀明榮;張賓;張洪華;劉永環(huán);;氮肥基追比與灌漿中期高溫脅迫對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J];西北植物學報;2007年04期

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5 鄭飛,臧秀旺,黃保榮,何鐘佩;灌漿期高溫脅迫對冬小麥葉源、庫器官生理活性的影響及調(diào)控[J];華北農(nóng)學報;2001年02期

6 毛金水，楊大旗;不同光質(zhì)所育稻苗對高溫脅迫的反應[J];植物學通報;1994年01期

7 王學英;姚延h，

本文編號：602852