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《河北农业大学》 2012年
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仁用杏‘围选1号’花期低温适应机制研究

王萍  
【摘要】:以8年生仁用杏(Prunus armeniaca Linn.)抗晚霜优异品种‘围选1号’花器官为试材,晚霜敏感品种‘龙王帽’花器官为对照,利用人工智能霜箱模拟自然霜降过程,研究了不同低温下花器官膜透性和膜脂过氧化、渗透调节物质含量、保护酶活性和抗氧化物质含量,内源激素含量及雌蕊在不同温度下蛋白组分的变化,探索了‘围选1号’花器官低温适应的生理机制和蛋白组学机制,研究结果表明: 1.‘围选1号’花器官相对电导率、MDA含量、O-2产生速率、H2O2含量均随温度的下降而升高,-7℃时,‘围选1号’花瓣中相对电导率、MDA含量、O-2产生速率、H2O2含量分别为对照温度下的3.77倍、2.8倍、2.0倍、4.5倍,雄蕊分别为对照温度下的3.91倍、3.1倍、2.3倍、4.8倍,雌蕊分别为对照温度下的4.41倍、3.6倍、2.9倍、5.5倍。-7℃时,对照‘龙王帽’花瓣中相对电导率、MDA含量、O-2产生速率、H2O2含量分别为对照温度下的4.33倍、3.9倍、2.9倍、4.8倍,雄蕊分别为对照温度下的4.38倍、5.3倍、3.5倍、5.9倍,雌蕊分别为对照温度下的5.13倍、6.3倍、4.3倍、7.2倍。 2.‘围选1号’花器官中可溶性糖和可溶性蛋白含量随温度的下降呈先升高后降低的变化趋势,脯氨酸含量则不断升高,-7℃时,‘围选1号’花瓣中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别为对照温度下的1.28倍、2.1倍、4.97倍,雄蕊分别为对照温度下的1.24倍、2.0倍、4.92倍,雌蕊分别为对照温度下的1.03倍、1.5倍、3.95倍。-7℃时,对照‘龙王帽’花瓣中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量分别为对照温度下的1.03倍、1.4倍、4.03倍,雄蕊分别为对照温度下的97%、1.2倍、4.0倍,雌蕊分别为对照温度下的63%、1.9倍、3.7倍。3.‘围选1号’花器官抗氧化酶sod、pod、cat、apx、dhar、gpx和gr活性均随温度的下降呈先升高后降低的变化趋势,-7℃时,不同花器官不同酶活性的变化大小不同,花瓣apx的活性最大,为对照温度下的2.49倍,雌蕊sod活性最小,为对照的76%,asa、dha、gsh、gssg中,除雌蕊中的gssg含量随温度的下降而降低以外,均随温度的下降先升高后降低,不同花器官不同抗氧化剂含量的变化不同,花瓣gsh的含量最大,为对照温度下的1.37倍,雌蕊gssg含量最小,为对照温度下的47%。同一抗氧化物质,在相同条件下,‘围选1号’花器官高于对照‘龙王帽’。4.‘围选1号’花器官内源激素中ga3含量随温度的下降先增加后减少,zt含量先升后降再升高后又降低,iaa含量不断下降,aba含量不断升高,-7℃时,‘围选1号’花瓣中ga3、zt、iaa和aba含量分别为对照温度下的61%、71%、33%、7.21倍,雄蕊分别为对照温度下的 56%、85%、24%、6.36倍,雌蕊分别为对照温度下的54%、96%、18%、6.24倍。-7℃时,对照‘龙王帽’花瓣中ga3、zt、iaa和aba含量分别为对照温度下的56%、90%、30%、5.98倍,雄蕊分别为对照温度下的54%、84%、21%、5.73倍,雌蕊分别为对照温度下的52%、80%、14%、4.74倍。5.采用tca/丙酮沉淀法和tris-hcl提取法提取‘围选1号’雌蕊总蛋白,获得的双向电泳图谱中,均有颜色较深的纵条纹、蛋白点大部分聚集在图谱的上部,分别得到937个蛋白点和951个蛋白点,利用酚-甲醇/醋酸铵沉淀法提取雌蕊总蛋白,所获得的图谱中,无横纵条纹、分辨率高、蛋白点分布均匀,获得了1160个清晰的蛋白点。6.18℃下,在‘围选1号’雌蕊和‘龙王帽’雌蕊中发现了56个差异蛋白质,10个蛋白质在‘围选1号’雌蕊中的表达量高于‘龙王帽’,其中有4个蛋白质参与信号转导,4个蛋白质参与其他代谢,2个功能未知蛋白。46个蛋白质在‘围选1号’雌蕊中的表达量低于‘龙王帽’,其中18个蛋白质参与蛋白质的合成、运输与分解代谢,11个蛋白质参与核糖体的构成,6个蛋白质参与糖类化合物的代谢,4个蛋白质参与信号转导,2个蛋白质参与三羧酸循环,5个蛋白质参与其他代谢过程。7.轻度低温胁迫下(过冷却点之前),‘围选1号’与‘龙王帽’雌蕊表达量存在差异的蛋白质有37个。‘围选1号’雌蕊中有27个蛋白质表达量高于‘龙王帽’,其中10个蛋白质参与蛋白质的合成、运输与分解,6个蛋白质参与糖类化合物的代谢,2个蛋白质参与脂质代谢,2个蛋白质参与信号转导,2个蛋白质参与过氧化氢的分解,7个蛋白质参与其他代谢过程。‘围选1号’雌蕊中有10个蛋白质表达量低于‘龙王帽’,其中5个蛋白质参与信号转导,2个蛋白质参与氨基酸的合成,3个蛋白质参与其他代谢过程。 8.重度低温胁迫下(过冷却点之后),‘围选1号’与‘龙王帽’雌蕊表达量存在差异的蛋白质有23个。‘围选1号’雌蕊中有20个蛋白质的表达量高于‘龙王帽’,其中11个蛋白质参与蛋白质合成及分解代谢,4个蛋白质参与信号转导,5个蛋白质参与其他代谢过程。‘围选1号’雌蕊中有3个蛋白质的表达量低于‘龙王帽’,分别参与mRNA的剪切、脂肪酸代谢和ATP水解耦合质子运输过程。
【学位授予单位】:河北农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S662.2

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