白菜型冬油菜生物学特性及根部蛋白质表达对低温胁迫的响应

【摘要】：本文对西北寒区6个不同抗性白菜型冬油菜品种的生理生化特性、干物质积累、花芽分化及根部蛋白质的变化进行了分析,主要结果如下: 1.干物质积累特点:研究结果表明,在越冬前的10℃-5℃下,干物质积累主要向地下部运输积累,而且这种积累特点在气温降到-10℃时仍然在继续,表现在根直径和根冠比的持续增加,尤以超强抗寒性陇油6号在低温下干物质量明显大于耐寒品种突出;-10℃为冬油菜干物质积累临界点,此期干物质积累停止进入越冬休眠期,但当气温回升至-4℃~8℃时根部首先恢复生长,根直径增加,干物质积累重新开始,进入返青阶段;返青后地上部分迅速恢复生长,干物质积累转向地上部分。 2.可溶性蛋白含量变化:冬油菜在整个生育时期叶片比根部蛋白质含量要高15~20mg/g左右,而且其变化有明显的阶段性。越冬前根与叶片中可溶性蛋白含量稳定增加的,可溶性蛋白含量下降临界点根部为-10℃、叶片则为-5℃;越冬期间可溶性蛋白含量整体趋于下降,由35 mg/g降为20mg/g;返青后可溶性蛋白含量重新开始上升; 3.保护酶活性变化:冬油菜在整个生育时期保护酶活性叶片高于根部,抗寒性强的白菜型冬油菜陇油6号保护酶活性变化快速。越冬前根与叶片中保护酶活性都是逐渐增加的,气温下降后酶活性下降,下降点根部为-10℃、叶片则为-5℃;越冬期间保护酶活性整体趋于下降;温度回升后保护酶活性重新开始回升,其中在返青前15天左右开始迅速回升。 4.花芽分化的进程 研究结果表明,在西北寒区气候条件下冬油菜花芽分化始于冬前-2℃左右,气温为-10℃左右时花芽分化仍在继续,此时已进入花瓣原基和雄蕊原基分化期;当气温降至-15℃时花芽分化减缓或停止;冬后气温升至-4℃~ 10℃左右时花芽分化重新开始,且随着气温的升高花芽分化速度加快。经过10天左右即可完成一个花器的分化。 花芽分化与品种抗寒性强弱有关,抗寒性强的陇油6号花芽分化早,但花芽分化速度较慢。甘蓝型冬油菜的花芽分化晚于白菜型冬油菜,一般在返青后才开始花芽分化。根据观察结果将白菜型冬油菜花芽花器分化按向心分化顺序划分为三时段七时期,即冬前花芽分化启始期、越冬休眠期与冬后花芽快速分化期3个时段,快速分化时段又可划分为7个时期。 5.低温胁迫下冬油菜根部蛋白质表达差异:研究结果表明,利用Tris-HCl法较好更有利于根部蛋白质的双向电泳分析,且上样量在1000ug时较好,并能检测出1200多个蛋白点。在低温胁迫下超强抗寒性品种陇油6号和耐寒性品种天油4号根部蛋白质存在较大差异,在检测到的1200个蛋白点中陇油6号和天油4有130-170个差异蛋白点。