低溫脅迫下甘藍型冬油菜差異蛋白組學分析
發(fā)布時間:2020-12-25 03:44
甘藍型冬油菜具有高產(chǎn)、抗倒等諸多優(yōu)勢,但抗寒性差使其成為在北方種植的限制因素。植物的抗寒性是一個復雜的調(diào)控網(wǎng)絡,涉及眾多調(diào)控機制。本研究主要從形態(tài)特征、生理生化特性、光合特征及蛋白質(zhì)特征差異來探討低溫脅迫對抗寒性不同的甘藍型冬油菜品種的影響。主要研究結(jié)果如下:1.通過研究低溫脅迫對甘藍型冬油菜幼苗形態(tài)及生理生化特性的影響,結(jié)果表明:-4℃處理24h后,甘藍型冬油菜葉片萎蔫下垂,葉色加深,植株呈匍匐或半匍匐生長;不同抗寒性的甘藍型冬油菜的抗氧化酶活性(SOD、CAT、POD、APX)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(SS、SP、Pro)、丙二醛含量(MDA)和相對電導率均呈升高趨勢,但由于品種抗寒性的差異其增加的幅度明顯不同,抗氧化物酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的增幅為:強抗寒品種>弱抗寒品種>冷敏感品種;而丙二醛和相對電導率的增幅恰好相反。這一結(jié)果表明在低溫脅迫后,抗寒性強的品種能夠通過增加體內(nèi)酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量來維持質(zhì)膜的完整性。2.常溫下,甘藍型冬油菜氣孔開放,葉綠體呈梭形,基質(zhì)片層排列整體有序,內(nèi)含較多淀粉粒。低溫脅迫后,弱抗寒冬油菜品種Vision淀粉顆粒大量減少,淀粉顆粒的大小...
【文章來源】:甘肅農(nóng)業(yè)大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
低溫脅迫下甘藍型冬油菜形態(tài)變化
低溫脅迫下甘藍型冬油菜差異蛋白組學分析132.2低溫脅迫下甘藍型冬油菜生理指標的變化2.2.1低溫處理對甘藍型油菜抗氧化物酶活性的影響整體來看低溫脅迫下,抗寒性不同的甘藍型冬油菜抗氧化酶活性均呈下降趨勢。同一處理下,抗氧化酶活性品種間差異顯著。除TSG10外,其余3個品種SOD活性差異顯著。相比CK,TSG10、天油2266、天油2288和Vision低溫處理后的SOD活性分別增加了13.5%、52.7%、107.9%和109.5%;相比CKTSG10和天油2266POD活性差異顯著,天油2288和Vision差異不顯著。低溫下,TSG10、天油2266、天油2288和VisionPOD活性分別增加了26.9%、70.0%、31.5%和31.0%;處理較對照,品種間CAT活性差異不顯著,TSG10、天油2266、天油2288和Vision低溫處理后的CAT活性分別增加了14.4%、29.3%、22.1%和35.6%;低溫處理與對照相比,品種間APX活性均顯著增加,TSG10、天油2266、天油2288和Vision低溫處理后的APX活性分別增加了59.7%、62.7%、59.7%和77.5%。結(jié)果表明,低溫下甘藍型冬油菜幼苗抗氧化能力均有不同程度的升高,可有效清除在低溫逆境下葉片細胞積累的活性氧自由基,減小氧自由基損傷。低溫脅迫時,抗寒性強的品種機體抗氧化酶活性高,可快速清除植物體內(nèi)積累的活性氧自由基,相對維持了正常胞內(nèi)氧自由基平衡狀態(tài),獲得對逆境較強的適應性(圖2-2)。圖2-2低溫對不同甘藍型冬油菜抗氧化物酶活性的影響Figure2-2EffectoflowtemperatureonantioxidantenzymeactivitiesofdifferentwinterBrassicanapus
甘肅農(nóng)業(yè)大學2020屆碩士學位論文142.2.2低溫處理對甘藍型油菜滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響與CK相比,低溫下甘藍型冬油菜可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸含量呈顯著上升趨勢(圖2-3)。常溫下,TSG10、天油2266和天油2288的可溶性糖含量差異不顯著,而TSG10和Vision的差異顯著,低溫處理后,四個品種的可溶性糖含量差異顯著,較對照,TSG10、天油2266、天油2288和Vision的可溶性糖含量分別增加了200.5%、173.2%、128.2%和118.6%;常溫下,TSG10與其他三個品種的可溶性蛋白的差異顯著,低溫處理后,除天油2266和天油2288的差異不顯著外,其他品種間的差異均顯著,較對照相比較,TSG10、天油2266、天油2288和Vision的可溶性蛋白含量分別增加了85.0%、107.4%、98.3%和81.6%;低溫處理后,游離脯氨酸含量較對照大幅度上升,并且四個品種間差異顯著,較對照相比較,TSG10、天油2266、天油2288和Vision的游離脯氨酸含量分別增加了279.2%、280.5%、305.5%和289.5%。SS、SP和Pro是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),,植株通過增加它們的含量來調(diào)節(jié)機體的滲透調(diào)節(jié)機制,降低機體內(nèi)自由水的含量,增加機體對寒冷的抗性,故抗寒品種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的上升幅度明顯抗寒品種高于冷敏感品種。圖2-3低溫對不同白菜型冬油菜滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響Figure2-3EffectoflowtemperatureonosmoticadjustmentsubstancesofdifferentwinterBrassicanapus2.2.3低溫處理對甘藍型油菜電導率和丙二醛含量的影響膜的穩(wěn)定性是植物適應逆境的重要基礎,電導率是衡量質(zhì)膜完整性的重要指標[43]。低溫、干旱等逆境脅迫可影響細胞質(zhì)膜結(jié)構完整性和通透性,逆境脅迫常造成質(zhì)膜損傷,引起胞內(nèi)物質(zhì)外滲,導致植物電導率增加。常溫條件下,不同甘藍型冬油菜品種間電導率差異幅度較校低溫處理后,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、潛力及對策[J]. 劉成,馮中朝,肖唐華,馬曉敏,周廣生,黃鳳洪,李加納,王漢中. 中國油料作物學報. 2019(04)
[2]紫花苜蓿半胱氨酸合酶基因MsSDCS-0植物GFP熒光表達載體構建與擬南芥轉(zhuǎn)化[J]. 趙菲佚,馬家琦,安建平,焦成瑾,馬偉超. 天水師范學院學報. 2019(02)
[3]低溫脅迫對玉米幼苗抗氧化系統(tǒng)及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響[J]. 黃偉超,范宇博,王泳超. 中國農(nóng)學通報. 2018(24)
[4]低溫脅迫對香樟葉肉細胞超微結(jié)構的影響[J]. 尤揚,賈文慶,張曉云,劉會超,蔡祖國,李保印. 電子顯微學報. 2018(03)
[5]大豆糖蛋白的抗氧化特性[J]. 夏秀芳,王博,鄭幸子,鄧思楊,潘男,王浩. 食品科學. 2018(07)
[6]我國油菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展困境及建議[J]. 劉成,黃杰,冷博峰,馮中朝,李俊鵬. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2017(12)
[7]轉(zhuǎn)酮醇酶基因沉默對高溫脅迫下黃瓜幼苗光合作用的影響[J]. 畢煥改,李福德,董緒兵,艾希珍. 植物生理學報. 2017(10)
[8]低溫脅迫下白菜型冬油菜與春油菜葉片光合特性及內(nèi)源激素變化比較[J]. 陳奇,袁金海,孫萬倉,劉自剛,趙新旺,方彥,武軍艷,李學才,曾秀存,米超,蒲媛媛,馬驪,趙艷寧,方園,許耀照. 中國油料作物學報. 2017(01)
[9]白菜型冬油菜反復低溫與恢復過程中葉片的差異蛋白分析[J]. 袁金海,劉自剛,孫萬倉,李學才,劉海卿,武軍艷,方彥,馬驪,王凱音,蒲媛媛,王治江,陳奇,方園. 分子植物育種. 2017(01)
[10]甘藍型冬油菜在西北寒旱區(qū)適應性分析[J]. 侯獻飛,孫萬倉,方彥,武軍艷,劉自剛,劉林波,錢武,馬驪,陳奇. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2016(06)
博士論文
[1]低溫脅迫下甘蔗后期生理特性及差異蛋白質(zhì)組學研究[D]. 張保青.廣西大學 2013
碩士論文
[1]白菜型冬油菜抗凍蛋白的分離及BrAFP1基因克隆與功能分析[D]. 董小云.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2019
[2]低溫脅迫對無花果生理生化的影響[D]. 黎肇業(yè).四川農(nóng)業(yè)大學 2017
[3]不同水稻品種在冷脅迫下生理響應比較研究[D]. 包玲玲.重慶師范大學 2016
[4]水楊酸在黃瓜(Cucumis sativus L.)幼苗應答低溫脅迫中的作用機制[D]. 李亮.中國農(nóng)業(yè)科學院 2013
[5]植物抗性信號物質(zhì)緩解番茄根結(jié)線蟲的效應及其機制研究[D]. 賈飛飛.浙江大學 2013
[6]3種金銀花的光合生理特性及耐旱性研究[D]. 劉志梅.浙江農(nóng)林大學 2012
[7]扁桃枝葉生理指標與抗寒性相關性研究[D]. 楊曉宇.山西大學 2010
[8]大豆耐低溫資源篩選及蛋白質(zhì)組學研究[D]. 單彩云.東北農(nóng)業(yè)大學 2008
本文編號:2936895
【文章來源】:甘肅農(nóng)業(yè)大學甘肅省
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【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
低溫脅迫下甘藍型冬油菜形態(tài)變化
低溫脅迫下甘藍型冬油菜差異蛋白組學分析132.2低溫脅迫下甘藍型冬油菜生理指標的變化2.2.1低溫處理對甘藍型油菜抗氧化物酶活性的影響整體來看低溫脅迫下,抗寒性不同的甘藍型冬油菜抗氧化酶活性均呈下降趨勢。同一處理下,抗氧化酶活性品種間差異顯著。除TSG10外,其余3個品種SOD活性差異顯著。相比CK,TSG10、天油2266、天油2288和Vision低溫處理后的SOD活性分別增加了13.5%、52.7%、107.9%和109.5%;相比CKTSG10和天油2266POD活性差異顯著,天油2288和Vision差異不顯著。低溫下,TSG10、天油2266、天油2288和VisionPOD活性分別增加了26.9%、70.0%、31.5%和31.0%;處理較對照,品種間CAT活性差異不顯著,TSG10、天油2266、天油2288和Vision低溫處理后的CAT活性分別增加了14.4%、29.3%、22.1%和35.6%;低溫處理與對照相比,品種間APX活性均顯著增加,TSG10、天油2266、天油2288和Vision低溫處理后的APX活性分別增加了59.7%、62.7%、59.7%和77.5%。結(jié)果表明,低溫下甘藍型冬油菜幼苗抗氧化能力均有不同程度的升高,可有效清除在低溫逆境下葉片細胞積累的活性氧自由基,減小氧自由基損傷。低溫脅迫時,抗寒性強的品種機體抗氧化酶活性高,可快速清除植物體內(nèi)積累的活性氧自由基,相對維持了正常胞內(nèi)氧自由基平衡狀態(tài),獲得對逆境較強的適應性(圖2-2)。圖2-2低溫對不同甘藍型冬油菜抗氧化物酶活性的影響Figure2-2EffectoflowtemperatureonantioxidantenzymeactivitiesofdifferentwinterBrassicanapus
甘肅農(nóng)業(yè)大學2020屆碩士學位論文142.2.2低溫處理對甘藍型油菜滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響與CK相比,低溫下甘藍型冬油菜可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸含量呈顯著上升趨勢(圖2-3)。常溫下,TSG10、天油2266和天油2288的可溶性糖含量差異不顯著,而TSG10和Vision的差異顯著,低溫處理后,四個品種的可溶性糖含量差異顯著,較對照,TSG10、天油2266、天油2288和Vision的可溶性糖含量分別增加了200.5%、173.2%、128.2%和118.6%;常溫下,TSG10與其他三個品種的可溶性蛋白的差異顯著,低溫處理后,除天油2266和天油2288的差異不顯著外,其他品種間的差異均顯著,較對照相比較,TSG10、天油2266、天油2288和Vision的可溶性蛋白含量分別增加了85.0%、107.4%、98.3%和81.6%;低溫處理后,游離脯氨酸含量較對照大幅度上升,并且四個品種間差異顯著,較對照相比較,TSG10、天油2266、天油2288和Vision的游離脯氨酸含量分別增加了279.2%、280.5%、305.5%和289.5%。SS、SP和Pro是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),,植株通過增加它們的含量來調(diào)節(jié)機體的滲透調(diào)節(jié)機制,降低機體內(nèi)自由水的含量,增加機體對寒冷的抗性,故抗寒品種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的上升幅度明顯抗寒品種高于冷敏感品種。圖2-3低溫對不同白菜型冬油菜滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響Figure2-3EffectoflowtemperatureonosmoticadjustmentsubstancesofdifferentwinterBrassicanapus2.2.3低溫處理對甘藍型油菜電導率和丙二醛含量的影響膜的穩(wěn)定性是植物適應逆境的重要基礎,電導率是衡量質(zhì)膜完整性的重要指標[43]。低溫、干旱等逆境脅迫可影響細胞質(zhì)膜結(jié)構完整性和通透性,逆境脅迫常造成質(zhì)膜損傷,引起胞內(nèi)物質(zhì)外滲,導致植物電導率增加。常溫條件下,不同甘藍型冬油菜品種間電導率差異幅度較校低溫處理后,
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國油菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、潛力及對策[J]. 劉成,馮中朝,肖唐華,馬曉敏,周廣生,黃鳳洪,李加納,王漢中. 中國油料作物學報. 2019(04)
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[4]低溫脅迫對香樟葉肉細胞超微結(jié)構的影響[J]. 尤揚,賈文慶,張曉云,劉會超,蔡祖國,李保印. 電子顯微學報. 2018(03)
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[6]我國油菜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、發(fā)展困境及建議[J]. 劉成,黃杰,冷博峰,馮中朝,李俊鵬. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2017(12)
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[8]低溫脅迫下白菜型冬油菜與春油菜葉片光合特性及內(nèi)源激素變化比較[J]. 陳奇,袁金海,孫萬倉,劉自剛,趙新旺,方彥,武軍艷,李學才,曾秀存,米超,蒲媛媛,馬驪,趙艷寧,方園,許耀照. 中國油料作物學報. 2017(01)
[9]白菜型冬油菜反復低溫與恢復過程中葉片的差異蛋白分析[J]. 袁金海,劉自剛,孫萬倉,李學才,劉海卿,武軍艷,方彥,馬驪,王凱音,蒲媛媛,王治江,陳奇,方園. 分子植物育種. 2017(01)
[10]甘藍型冬油菜在西北寒旱區(qū)適應性分析[J]. 侯獻飛,孫萬倉,方彥,武軍艷,劉自剛,劉林波,錢武,馬驪,陳奇. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2016(06)
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[1]低溫脅迫下甘蔗后期生理特性及差異蛋白質(zhì)組學研究[D]. 張保青.廣西大學 2013
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[1]白菜型冬油菜抗凍蛋白的分離及BrAFP1基因克隆與功能分析[D]. 董小云.甘肅農(nóng)業(yè)大學 2019
[2]低溫脅迫對無花果生理生化的影響[D]. 黎肇業(yè).四川農(nóng)業(yè)大學 2017
[3]不同水稻品種在冷脅迫下生理響應比較研究[D]. 包玲玲.重慶師范大學 2016
[4]水楊酸在黃瓜(Cucumis sativus L.)幼苗應答低溫脅迫中的作用機制[D]. 李亮.中國農(nóng)業(yè)科學院 2013
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[6]3種金銀花的光合生理特性及耐旱性研究[D]. 劉志梅.浙江農(nóng)林大學 2012
[7]扁桃枝葉生理指標與抗寒性相關性研究[D]. 楊曉宇.山西大學 2010
[8]大豆耐低溫資源篩選及蛋白質(zhì)組學研究[D]. 單彩云.東北農(nóng)業(yè)大學 2008
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