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甜菜碱提高烟草耐热性研究认领

被引量： 3

作者：

张永涛

学位授予单位：

山东农业大学

摘要：

高温胁迫对作物的生长和产量造成严重的影响。植物在进化的过程中，积累可溶性物质应对各种环境胁迫。甜菜碱是目前研究最多，也是最有效的可溶性物质，可以提高植物对低温、高温、盐胁迫的耐性。本实验野生型K326烟草和转甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因的烟草（Nicotiana tabacum）K326为材料，并对野生型烟草施加甜菜碱，研究甜菜碱对提高烟草期耐热性的影响及甜菜碱对提高烟草期耐热性与钙信号转导的关系。主要实验结果如下：（1）高温胁迫降低烟草的光合速率。野生型烟草光合速率、表观量子效率、的下降更明显, L4株系甜菜碱含量最高，净光合速率和表光量子效率下降幅度最低。高温胁迫下转BADH基因烟草维持较高的光合速率，提高了光合作用对高温的耐性。（2）叶绿素荧光分析结果表明：转BADH基因烟草提高了PSII对高温胁迫的耐性。外源施加甜菜碱同样提高了烟草叶片光合作用和PSII反应中心对高温的耐性。（3）高温胁迫下烟草体内H2O2,O2-的积累明显增加，转BADH基因烟草体内活性氧的积累较少。高温胁迫下转BADH基因烟草通过维持较高的抗氧化物酶活性增强活性氧清除能力，减轻活性氧对光合机构的伤害。（4）高温诱导HSP70的积累，转BADH基因烟草叶片中HSP70含量高于野生型烟草；外源施加甜菜碱烟草叶片中HSP70含量也高于未施加甜菜碱烟草。（5）外源Cacl2预处理提高了烟草体内Ca2+的含量；外源Cacl2预处理提高了烟草的光合和荧光速率。（6）外源Cacl2预处理降低了烟草体内的H2O2,O2-含量，提高了烟草抗氧化酶的活性。（7）高温胁迫时甜菜碱使得钙调蛋白、热激蛋白的表达量激增；加入EGTA后，钙调蛋白、热激蛋白的表达量显著降低以上结果表明，外源甜菜碱和BADH基因提高了烟草对高温的耐性，外源Cacl2预处理也可以提高烟草对高温的耐性。高温胁迫时外源甜菜碱和BADH基因显著提高了烟草体内钙离子的浓度，并且使得钙调蛋白、热激蛋白的表达量激增；加入EGTA后，钙调蛋白、热激蛋白的表达量显著降低，甜菜碱可能通过影响烟草体内钙离子的含量来调控钙信号途径，进而调控抗性基因的表达来增强烟草的耐热性。

摘要译文

关键词：

烟草; 高温胁迫; 甜菜碱; 钙; CaM; HSP

学位年度：

2013

学位类型：

硕士

学科专业：

植物学

导师：

杨兴洪

中图分类号：

S572[烟草（菸草）⑨]

学科分类号：

0901[作物学]

D O I：

10.7666/d.Y2303666