本文關(guān)鍵詞：黃瓜嫁接幼苗耐鹽光合特性和WSC代謝生理調(diào)控研究

  更多相關(guān)文章： 黃瓜 嫁接 鹽脅迫 生長(zhǎng)發(fā)育 離子毒害 光合作用 WSC代謝 生理調(diào)控

【摘要】：土壤次生鹽漬化已成為制約我國(guó)北方地區(qū)黃瓜(Cucumis sativus L.)設(shè)施栽培生產(chǎn)的主要環(huán)境因子。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的利用抗鹽砧木嫁接黃瓜技術(shù),在改善黃瓜耐鹽性,提高其產(chǎn)量和品質(zhì)上取得了顯著效益。但由于作物抗鹽生理機(jī)制的復(fù)雜性,以及砧木-接穗基因型與鹽脅迫環(huán)境互作效應(yīng)的生理表型差異性,致使有關(guān)嫁接黃瓜耐鹽生理研究結(jié)果差異較大,其生理調(diào)控機(jī)制尚不明晰。因此,系統(tǒng)研究鹽脅迫下黃瓜嫁接耐鹽生理機(jī)制,對(duì)于黃瓜耐鹽高效栽培及遺傳改良具有重要科學(xué)意義。本研究選用鹽敏感黃瓜品種“盛美200"作為接穗品種,選用根系發(fā)達(dá)、抗鹽能力強(qiáng)的黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia Bouche)作為砧木進(jìn)行嫁接,考察不同鹽脅迫(NaCl:NaSO4=9:1,摩爾比)強(qiáng)度條件下,黃瓜嫁接苗和自根苗生長(zhǎng)發(fā)育、Na+和K+吸收積累、葉綠素合成代謝、光合生理和可溶性碳水化合物(WSC)代謝相關(guān)性狀表型變異,解析嫁接苗和自根苗耐鹽性差異,進(jìn)一步明確嫁接改善黃瓜苗期耐鹽性的生理機(jī)制。研究結(jié)果如下：(1)在不同鹽脅迫條件下,黃瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育、Na+和K+吸收積累、葉綠素合成代謝、光合生理和WSC代謝相關(guān)性狀表型變異對(duì)嫁接、器官、鹽脅迫濃度、鹽脅迫持續(xù)時(shí)間,及其各因子互作因子的響應(yīng)具有顯著地特異性。其中,嫁接或/和鹽脅迫濃度普遍是影響上述表型變異的主要限制因子。(2)鹽脅迫對(duì)黃瓜自根苗和嫁接苗生物量和形態(tài)有顯著影響,均隨著鹽脅迫濃度的增加而顯著下降；鹽脅迫主要限制了黃瓜幼苗地上部分干物質(zhì)積累。但嫁接能顯著改善黃瓜幼苗鹽脅迫下的生長(zhǎng)發(fā)育,尤其是能顯著提高根長(zhǎng)和莖粗生長(zhǎng)量,來(lái)提升黃瓜嫁接苗的耐鹽性。(3)黃瓜嫁接苗根系在鹽脅迫早期(鹽脅迫后3-9d)具有較為顯著的拒Na+能力,而鹽脅迫后期這種能力顯著降低,但仍是自根苗的2-4倍。嫁接苗根系吸K+能力強(qiáng)于自根苗。并且,嫁接苗根系能不同程度地抑制Na+和促進(jìn)K+向地上部分轉(zhuǎn)運(yùn),維系莖葉較低水平的Na+/K+比例。在黃瓜幼苗離子吸收積累水平上,嫁接苗和自根苗耐鹽性差異主要取決于根中Na+含量和N+/K+比例。(4)鹽脅迫均能降低黃瓜幼苗葉綠素含量,提高Ca/Cb比值,其變幅均隨鹽脅迫強(qiáng)度的增加而增大。但嫁接苗葉綠素含量顯著高于自根苗,二者最大差異主要表現(xiàn)在Cb含量上,嫁接苗葉片能保持較低水平的Ca/Cb。在鹽脅迫下,黃瓜嫁接苗在一定程度上能維系葉綠素合成關(guān)鍵步驟中ALA→PBG→Urogen Ⅲ轉(zhuǎn)化的正常進(jìn)行,尤其是在葉綠素合成的起始階段上,這種效應(yīng)更為顯著。鹽脅迫均能抑制黃瓜幼苗ALAD和UROS活性,在鹽脅迫早期鹽脅迫能激發(fā)Chlase活性,后期顯著抑制Chlase活性。其中,UROS和Chlase活性對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)比ALAD活性更為敏感。但在鹽脅迫條件下,嫁接苗較自根苗能保持ALAD和UROS較高水平酶活力、較低水平的Chlase活力和CLH基因表達(dá)量,從而有利于驅(qū)動(dòng)葉綠素代謝向合成方向進(jìn)行。(5)鹽脅迫能不同程度地促進(jìn)黃瓜幼苗NPQ顯著提高和1Rubisco酶活性顯著降低,氣孔關(guān)閉、葉綠體降解,rbcL和rbcS基因表達(dá)受阻,其變幅均隨著鹽脅迫增加而變大。鹽脅迫導(dǎo)致黃瓜幼苗光合作用下降,在鹽脅迫前期(鹽脅迫6-9d前)主要是氣孔限制造成的,而后期(鹽脅迫9d后)主要是非氣孔限制顯著造成的。但鹽脅迫對(duì)嫁接苗的影響程度顯著小于自根苗,尤其是鹽脅迫后期。在各表型耐鹽性上,NPQ是嫁接苗和自根苗間差異最大的性狀。在Rubisco酶的活性和基因表達(dá)水平上,自根苗和嫁接苗間差異主要表現(xiàn)在鹽脅迫后期IRA活性和rbcS基因表達(dá)上(6)在鹽脅迫條件下,黃瓜幼苗不同器官可溶性總糖、蔗糖、果糖和葡萄糖含量呈現(xiàn)“先升后降”趨勢(shì),果聚糖呈現(xiàn)持續(xù)降低的趨勢(shì)。在鹽脅迫早期能不同程度地激發(fā)蔗糖和果聚糖關(guān)鍵水解酶(SS、AI和FEH)活性,抑制其合成關(guān)鍵酶(SPS和SST)活性,在鹽脅迫后期均表現(xiàn)為強(qiáng)烈的抑制作用,但總體自根苗的變幅顯著大于嫁接苗。在鹽脅迫過(guò)程中,嫁接苗能保持較長(zhǎng)時(shí)間的高水平可溶性糖含量。在各表型耐鹽性上,嫁接苗和自根苗間差異最大的性狀是蔗糖含量,其次是果聚糖含量和SST活性等；黃瓜不同器官Na+含量與嫁接苗根和莖蔗糖含量達(dá)顯著或極顯著正相關(guān),但自根苗的反之。說(shuō)明,在WSC代謝水平上,高蔗糖含量對(duì)改善黃瓜嫁接苗耐鹽性具有重要作用。本研究較為系統(tǒng)地研究了鹽脅迫對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育、Na-和K+吸收積累、葉綠素合成代謝、光合生理和可溶性碳水化合物(WSC)代謝影響的動(dòng)態(tài)規(guī)律,從不同層面解析了黃瓜嫁接苗與自根苗耐鹽差異的形態(tài)和生理代謝關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),明確了嫁接改善黃瓜幼苗耐鹽生長(zhǎng)、光合作用和可溶性碳水化合物代謝的生理機(jī)制。研究結(jié)果將為黃瓜耐鹽高效栽培及遺傳改良奠定一定的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：黃瓜 嫁接 鹽脅迫 生長(zhǎng)發(fā)育 離子毒害 光合作用 WSC代謝 生理調(diào)控
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S642.2
【目錄】：

• 摘要2-4
• Summary4-6
• 縮略詞語(yǔ)表6-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-24
• 1 鹽脅迫對(duì)植物的傷害11-12
• 1.1 生理干旱11
• 1.2 離子毒害11
• 1.3 營(yíng)養(yǎng)失衡11-12
• 2 植物對(duì)鹽脅迫生理響應(yīng)機(jī)制12-20
• 2.1 鹽脅迫對(duì)光合作用影響12-15
• 2.2 抗氧化系統(tǒng)在植物耐鹽性中的作用15-16
• 2.3 ABA與植物的耐鹽性關(guān)系16-17
• 2.4 WSC代謝與植物的耐鹽性關(guān)系17-20
• 3 嫁接改善蔬菜作物耐鹽性研究20-22
• 3.1 嫁接對(duì)鹽脅迫下蔬菜作物生長(zhǎng)的影響20-21
• 3.2 嫁接改善蔬菜作物耐鹽性的生理生化機(jī)制21-22
• 4 本研究的目的意義22-24
• 第二章 黃瓜嫁接苗耐鹽生長(zhǎng)發(fā)育與離子吸收積累的關(guān)系24-40
• 1 材料與方法24-26
• 1.1 試驗(yàn)材料24
• 1.2 試驗(yàn)方法24-26
• 1.3 統(tǒng)計(jì)分析26
• 2 結(jié)果與分析26-35
• 2.1 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗形態(tài)和生物量差異26-28
• 2.2 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗的耐鹽系數(shù)差異28
• 2.3 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗的離子積累差異28-35
• 2.3.1 離子積累表型方差分析28-30
• 2.3.2 Na~+吸收和積累差異30-33
• 2.3.3 K~+吸收和積累差異33-34
• 2.3.4 Na~+/K~+比率差異34-35
• 2.3.5 Na~+、K~+積累、Na~+/K~+與耐鹽性關(guān)系35
• 3 討論35-38
• 3.1 嫁接改善黃瓜耐鹽生長(zhǎng)發(fā)育特性35-38
• 3.2 黃瓜嫁接耐鹽性與Na~+、K~+吸收積累的關(guān)系38
• 4 小結(jié)38-40
• 第三章 嫁接對(duì)黃瓜耐鹽葉綠素生物合成與代謝的影響40-57
• 1 材料與方法40-42
• 1.1 試驗(yàn)材料40
• 1.2 試驗(yàn)方法40-42
• 1.3 統(tǒng)計(jì)分析42
• 2 結(jié)果與分析42-52
• 2.1 黃瓜幼苗葉綠素合成代謝相關(guān)性狀表型方差分析42-44
• 2.2 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗葉綠素含量差異44-46
• 2.3 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗葉綠素合成前體含量差異46-48
• 2.4 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗葉綠素代謝關(guān)鍵酶活差異48-50
• 2.5 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗葉綠素相關(guān)性狀耐鹽性分析50-51
• 2.6 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗葉綠素酶基因(CLH)表達(dá)差異51-52
• 3 討論52-55
• 3.1 黃瓜幼苗葉綠素合成代謝相關(guān)性狀表型變異對(duì)各處理因子響應(yīng)的特異性52-53
• 3.2 鹽脅迫對(duì)黃瓜嫁接苗和自根苗葉綠素合成代謝關(guān)鍵步驟的調(diào)控差異53-54
• 3.3 黃瓜嫁接苗和自根苗葉綠素代謝的耐鹽性差異54-55
• 3.4 鹽脅迫對(duì)黃瓜自根苗和嫁接苗葉綠素酶基因(CLH)表達(dá)的影響55
• 4 小結(jié)55-57
• 第四章 嫁接對(duì)黃瓜耐鹽光合生理調(diào)控的影響57-77
• 1 材料與方法57-59
• 1.1 試驗(yàn)材料57
• 1.2 試驗(yàn)方法57-59
• 1.3 統(tǒng)計(jì)分析59
• 2 結(jié)果與分析59-70
• 2.1 黃瓜幼苗光合生理相關(guān)性狀表型方差分析59-61
• 2.2 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗CO_2氣體交換參數(shù)差異61-62
• 2.3 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗葉綠體熒光參數(shù)差異62-64
• 2.4 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗氣孔行為和葉綠體超微結(jié)構(gòu)差異64-66
• 2.5 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗Rubisco酶活力差異66-69
• 2.6 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗光合生理相關(guān)性狀耐鹽性分析69
• 2.7 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗rbcL和rbcS基因表達(dá)差異69-70
• 3 討論70-75
• 3.1 黃瓜幼苗光合生理相關(guān)性狀表型變異對(duì)鹽脅迫和嫁接響應(yīng)特異性70-72
• 3.2 鹽脅迫對(duì)黃瓜嫁接苗和自根苗光合作用調(diào)控的影響72-74
• 3.2.1 鹽脅迫對(duì)黃瓜嫁接苗和自根苗CO_2氣體交換調(diào)控的影響72-73
• 3.2.2 鹽脅迫對(duì)黃瓜嫁接苗和自根苗光系統(tǒng)活性調(diào)控的影響73
• 3.2.3 鹽脅迫對(duì)黃瓜嫁接苗和自根苗氣孔形態(tài)和葉綠體結(jié)構(gòu)的影響73-74
• 3.3 鹽脅迫對(duì)黃瓜嫁接苗和自根苗Rubisco酶及其基因表達(dá)調(diào)控的影響74-75
• 3.4 黃瓜嫁接苗和自根苗光合生理相關(guān)性狀耐鹽特性75
• 4 小結(jié)75-77
• 第五章 嫁接對(duì)黃瓜耐鹽蔗糖代謝生理調(diào)控的影響77-89
• 1 材料與方法77-78
• 1.1 試驗(yàn)材料77
• 1.2 試驗(yàn)方法77-78
• 1.3 統(tǒng)計(jì)分析78
• 2 結(jié)果與分析78-85
• 2.1 黃瓜幼苗葉片蔗糖代謝相關(guān)性狀表型方差分析78
• 2.2 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗葉片TSC及其組分含量差異78-81
• 2.3 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗葉片蔗糖代謝關(guān)鍵酶活性差異81-83
• 2.4 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗蔗糖代謝表型相關(guān)分析83-84
• 2.5 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗蔗糖代謝表型耐鹽性分析84-85
• 3 討論85-88
• 3.1 黃瓜幼苗葉片蔗糖代謝表型變異影響因子分析86
• 3.2 鹽脅迫對(duì)黃瓜幼苗葉片蔗糖代謝生理調(diào)控86-87
• 3.3 黃瓜嫁接苗和自根苗蔗糖代謝的耐鹽性差異87-88
• 4 小結(jié)88-89
• 第六章 嫁接對(duì)黃瓜耐鹽果聚糖代謝生理調(diào)控的影響89-103
• 1 材料與方法89-90
• 1.1 試驗(yàn)材料89
• 1.2 試驗(yàn)方法89-90
• 1.3 統(tǒng)計(jì)分析90
• 2 結(jié)果與分析90-99
• 2.1 黃瓜幼苗果聚糖代謝生理相關(guān)性狀表型方差分析90
• 2.2 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗莖TSC、果聚糖和蔗糖含量差異90-92
• 2.3 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗根TSC、果聚糖和蔗糖含量差異92-94
• 2.4 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗根、莖SST活性差異94
• 2.5 鹽脅迫條件下黃瓜自根苗和嫁接苗根、莖FEH活性差異94-96
• 2.6 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和自根苗果聚糖代謝表型相關(guān)分析96-98
• 2.7 鹽脅迫條件下黃瓜嫁接苗和白根苗果聚糖代謝耐鹽性分析98-99
• 3 討論99-101
• 3.1 黃瓜幼苗葉片果聚糖代謝表型變異影響因子分析99-100
• 3.2 鹽脅迫對(duì)黃瓜幼苗果聚糖代謝生理調(diào)控100-101
• 3.3 黃瓜嫁接苗和自根苗果聚糖代謝的耐鹽性差異101
• 4 小結(jié)101-103
• 第七章 全文結(jié)論103-104
• 參考文獻(xiàn)104-114
• 致謝114-115
• 作者簡(jiǎn)介115-116
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介116-117

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王尚敏;黃瓜嫁接是抗病增產(chǎn)有效措施[J];北方園藝;2001年01期

2 王學(xué)忠;改良黃瓜嫁接技術(shù)[J];天津農(nóng)林科技;2003年01期

3 張兆康,黃國(guó)新,毛國(guó)忠,葉咸強(qiáng);黃瓜嫁接技術(shù)[J];上海蔬菜;2004年02期

4 劉斌;;閔行區(qū)開(kāi)展黃瓜嫁接應(yīng)用示范[J];小康生活;2006年03期

5 ;黃瓜嫁接新技術(shù)“十字形”頂插接[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè);2006年04期

6 戴彥;;黃瓜嫁接新技術(shù)——“十字形”頂插接[J];當(dāng)代蔬菜;2006年08期

7 張淑華;;黃瓜嫁接過(guò)程中激素的應(yīng)用[J];黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年05期

8 ;溫室黃瓜嫁接創(chuàng)新:串接法[J];北方園藝;2009年12期

9 曹建仁;;黃瓜嫁接苗的管理技術(shù)[J];吉林蔬菜;2011年03期

10 ;黃瓜嫁接防治病蟲(chóng)害[J];蔬菜;1986年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王艷飛;龐金安;馬德華;李懷智;;黃瓜嫁接栽培研究進(jìn)展[A];紀(jì)念天津科潤(rùn)黃瓜研究所建所二十五周年論文摘要集（2001—2010）[C];2010年

2 李新國(guó);李建勇;孟靜靜;何啟偉;;黃瓜嫁接提高黃瓜葉片的低溫抗性[A];2007中國(guó)植物生理學(xué)會(huì)全國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2007年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李素巧;黃瓜嫁接方法[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2013年

2 張金煥;黃瓜嫁接優(yōu)點(diǎn)多 掌握方法很重要[N];瓜果蔬菜報(bào).農(nóng)業(yè)信息周刊;2012年

3 辛項(xiàng);怎樣提高黃瓜嫁接苗的成活率[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2013年

4 王玉堂;大棚黃瓜嫁接后咋管理[N];陜西科技報(bào);2008年

5 ;大棚黃瓜嫁接后如何管理[N];吉林農(nóng)村報(bào);2009年

6 靈子;大棚黃瓜嫁接后咋管理[N];新疆科技報(bào)(漢);2009年

7 于千桂;黃瓜嫁接苗管理措施[N];云南科技報(bào);2006年

8 張翠霞;黃瓜嫁接中要重視的五點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)[N];東方城鄉(xiāng)報(bào);2008年

9 黃殿瑞;提高溫室黃瓜嫁接苗成活率[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2001年

10 山東省棗莊市山亭區(qū)城頭鎮(zhèn)農(nóng)技站 孫言峰;怎樣提高設(shè)施黃瓜嫁接苗成活率[N];河北科技報(bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊秀玲;黃瓜嫁接幼苗耐鹽光合特性和WSC代謝生理調(diào)控研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 蘇媛;黃瓜嫁接愈合過(guò)程中生物、化學(xué)變化與解剖構(gòu)造的觀察[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

2 胡艷青;黃瓜嫁接初期生物學(xué)機(jī)理的初步研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

3 姜濤;兩種砧木黃瓜嫁接苗耐鹽性的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

4 劉芬;黃瓜嫁接砧木的篩選及親和性機(jī)理研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

5 趙源;耐鹽堿黃瓜嫁接砧木篩選及其土壤微生物群落結(jié)構(gòu)特征[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

6 曾義安;黃瓜嫁接優(yōu)勢(shì)的生理機(jī)制研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

7 劉燕;黃瓜嫁接苗對(duì)NO_3~-脅迫的生理響應(yīng)[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

8 王冉;兩種砧用南瓜及其黃瓜嫁接苗耐鹽性的比較研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

，

本文編號(hào)：817661