本研究以南方玉米-大豆帶狀復(fù)合種植模式為背景,選擇強耐蔭“貢選1號”和弱耐蔭“南032-4"兩個大豆品種為試驗材料,以日光燈和LED燈為光源。在白光、紅光、藍光、紅光-遠紅光四種光質(zhì)條件下,測定了大豆幼苗葉片中質(zhì)體末端氧化酶(PTOX)及其功能相關(guān)基因(與環(huán)式電子傳遞相關(guān)基因PGR5、NDH-H,與類胡蘿卜素合成相關(guān)基因PDS、ZDS,暗反應(yīng)基因RbcS以及AOX相關(guān)基因AOX1、AOX2a、AOX2b)的表達水平的變化情況；在模擬大田套作光質(zhì)(紅光：藍光：遠紅光比例為1：1：0.88)、模擬大田凈作光質(zhì)(紅光：藍光：遠紅光比例為1：1：0.68)兩種光質(zhì)處理下,測定了大豆幼苗葉片的質(zhì)體末端氧化酶及其功能相關(guān)基因表達水平以及光合相關(guān)指標、熒光參數(shù)和光合色素水平。主要研究結(jié)果如下：1.避光后白光下貢選1號和南032-4的PTOX、PGR5、PDS、ZDS基因表達水平均受到誘導,呈逐漸增加趨勢,120 min后達到最高,AOX1、AOX2a、AOX2b基因表達水平呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢,在30-60 min達到最高,NDH-H、RbcS基因表達水平?jīng)]有發(fā)生變化；紅光下除貢選1號PDS基因轉(zhuǎn)錄水平150min內(nèi)未見變化以外,其他基因變化趨勢與白光相同；紅光照射后改用遠紅光照射,PTOX、PGR5、AOX1、 AOX2a、AOX2b、PDS、ZDS基因表達水平均顯著降低,NDH-H、RbcS基因表達水平?jīng)]有變化；藍光下貢選1號PTOX、PGR5、AOX1、PDS、ZDS表達水平隨時間逐漸升高,120 min后達到最高,AOX2a、AOX2b呈先增加后降低的趨勢,在30-60 min達到最高,NDH-H、RbcS基因表達水平無變化,南032-4的PTOX、PGR5呈逐漸增加趨勢,120 min后達到最高,其他基因NDH-H、AOX1、AOX2a、AOX2b、PDS、 ZDS、RbcS轉(zhuǎn)錄水平?jīng)]有變化。兩個品種大豆PTOX蛋白水平在白、紅、藍光下均升高,遠紅光下均降低。白光、紅光、藍光下貢選1號植株中PTOX基因水平變化均不同程度高于南032-4植株。2.與模擬凈作光環(huán)境相比,模擬套作光條件下,兩個品種大豆PTOX、PGR5基因表達水平降低,PDS、ZDS基因水平升高；貢選1號植株AOX1、AOX2a基因水平升高,AOX2b基因轉(zhuǎn)錄本水平不變,南032-4植株AOXl基因水平降低,A0X2a基因水平不變,AOX2b基因水平升高；兩個品種大豆NDH-H、RbcS基因表達水平不變。在模擬套作光質(zhì)下,兩個品種大豆PTOX蛋白水平均略低于模擬凈作光質(zhì)下的蛋白水平。PTOX的基因相對表達水平貢選1號極顯著高于南032-4。3.與模擬凈作光環(huán)境相比,模擬套作光條件下,兩個品種大豆植株氣孔導度(Gs)、蒸騰速率(Tr)下降,胞間C02濃度(Ci)升高；初始熒光(Fo)、實際光化學效率(ΦPS Ⅱ)升高,PS Ⅱ最大光化學量子產(chǎn)量(Fv/Fm)、光化學淬滅系數(shù)(Qp)、非光化學淬滅系數(shù)(NPQ)、電子傳遞速率(ETR)下降；葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素上升,葉綠素a/b值、類胡蘿卜素下降。貢選1號植株在模擬套作光環(huán)境下的各參數(shù)表現(xiàn)均略優(yōu)于南032-4。通過對以上結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn),不同光環(huán)境下大豆通過對PTOX及功能相關(guān)基因的調(diào)節(jié),改善了植物的光合作用。相比弱耐蔭大豆032-4,強耐蔭大豆貢選1號對光合電子傳遞的調(diào)解能力更強,其中PTOX參與并發(fā)揮了一定作用。
【學位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：S565.1

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本文編號：2815912