低温调控烤烟幼苗叶片生长发育的生理机制研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dafsgdfgd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
烟草(Nicotiana tabacum L.)是原产于亚热带的喜温作物,其生长的最适温度为25-28°C,对低温较为敏感,表现为10-13°C的低温易导致烟株生长停滞,1-2°C的低温可使烟株死亡。每逢早春季节,低温冷害便成了我国福建、江西等南方烟区烟苗移栽期常见的问题之一,若移栽期出现4°C左右的极端低温,易导致烟苗大田前期生长迟缓、早花及叶形狭长等现象,这在很大程度上影响烟叶的产质量。本研究以低温敏感型烤烟品种K326和低温不敏感型烤烟品种红花大金元为试验材料,首先分析低温胁迫后恢复生长阶段烟苗叶形的变化规律,其次分析叶形指数响应较大的品种的叶片组织结构、叶绿体超微结构及相关生理指标对低温的响应。探究了生长素参与叶形变化的生理和分子机制,通过iTRAQ技术及不同逆境胁迫后的叶形表现,锁定响应低温的特异微管蛋白基因NtTubB。通过该基因的分离克隆,借助VIGS手段初步验证了该基因的功能。本研究结果为进一步揭示低温调控烤烟幼苗叶片生长发育的生理机制提供了理论参考。主要结果如下:1.为分析低温胁迫后恢复生长阶段不同低温耐性烤烟品种的叶形指数(叶长/叶宽)随时间的变化规律,对烤烟幼苗K326和红花大金元进行低温处理。发现K326对低温的响应较红花大金元更加明显,低温抑制叶片的生长发育,且对叶宽的抑制作用强于对叶长的抑制作用,导致叶形指数增大。不同胁迫时间对叶形指数增大这一趋势的诱导程度为12 h>24 h>6 h>3 h>48 h。说明4°C低温胁迫3 h即可对恢复生长后的叶片生长造成不可逆的影响。2.为研究低温胁迫对烤烟幼苗光合荧光特性及叶片结构的影响,对烤烟K326进行低温处理。随着胁迫时间的增加,叶片水分利用效率和气孔限制值不断增大,净光合速率、气孔导度等不断降低;光反应受到抑制,光能利用率降低。同时,叶片组织结构受损明显,叶绿体细胞片层结构解体。说明低温通过直接影响植物叶绿素的合成和光合器官的活性,间接通过水分胁迫、气孔对CO2扩散阻力等影响光合作用。3.为研究低温胁迫下生长素对烤烟幼苗叶片生长发育的影响,通过HPLC、外施NAA和NPA的方法,发现NPA可调节烟苗的叶形指数,而外NAA可有效缓解烟苗叶形狭长的趋势,初步推断低温胁迫导致烟苗地上部生长素从茎尖新生叶向茎基部极性运输的减少是烟苗叶形响应低温胁迫的生理机制之一。4.为鉴定响应低温胁迫的特异蛋白及其基因表达变化,基于iTRAQ建立了低温胁迫下烤烟K326叶片的蛋白质表达谱,从2 885种鉴定的蛋白中筛选出8个微管蛋白。其中,1个NtTubA3基因(NM001326192)和1个NtTubB基因(XM016581922)仅在低温胁迫下显著下调而常温生长后无显著变化。通过不同逆境胁迫下烟苗叶形指数的比较,推测NtTubB基因可能参与到烟苗形态的建成。5.为进一步明确NtTubB蛋白特性及其生物学功能,通过NtTubB基因结构和生物信息学预测发现,NtTubB基因cDNA全长为2 783 bp,其中开放阅读框2 475 bp,由3个外显子和2个内含子组成。VIGS验证表明,TRV-NtTubB侵染的烟苗NtTubB基因的表达量显著下调,结果初步验证了NtTubB基因参与了低温诱导叶形狭长的分子调控。
其他文献
提出一种分析配电网供电可靠性的遍历递归算法。通过对配电网的树型存储结构的递归遍历 ,将配电网进行合理的等效化简 ,进而求出整个配电网的各负荷点可靠性指标及系统的可靠
战后日本选择在亚太地区推行重振战略、大国战略和拓展战略,逐步减轻战后体制束缚,恢复亚太强国地位,进而掠夺发展空间。三步战略目标明确、实施有序,相互衔接、融为一体,帮
<正>2016年9月26-29日,由中华中医药学会主办,中华中医药学会中药炮制分会、河南禹州市政府承办,河南中医药大学协办的"中华中医药学会中药炮制分会2016年学术年会"在河南省
本文介绍了两种新型流量计——无电极式和双频励磁式电磁流量计的结构原理及其特点和应用领域的扩大,并给出了一些有价值的实验数据。
对高压钠灯、金属卤化物灯以及LED三种道路照明常用光源进行分析计算,利用基于视觉功效的MOVE模型得出了三种光源不同的照度修正系数。结果显示中间视觉情况下人眼感觉到的照
近年来,随着碳纳米管功能化技术的日益成熟,碳纳米管在分析化学中的应用也得到越来越广泛的关注。非共价键修饰能在不破坏碳纳米管原来结构的基础上,利用氢键、π-π键、静电
格里高尔·萨姆萨(Gregor Samsa)的变形使他成为无用的寄生虫,身体的形变被社会和家庭增添了经济上的债和道德的罪等诸多隐喻;但变形也是身体的主动出击,是身体先于精神的觉
目的:探讨对社区门诊输液患者进行人性化护理的临床效果。方法:对2013年3月~2014年3月期间在我社区门诊进行输液治疗的400例患者的临床资料进行回顾性研究。我们将这400例患
伴随着科学技术的发展和进步,航空发动机大修需求逐渐增多,相关技术部门要积极建构完整的数字化控制模型,维护技术运维机制的完整性,为后续数字化管理体系的建立奠定坚实基础
遵循中医辨证论治原理,将中医糖尿病气阴两虚理论与现代医学糖尿病病人饮食控制理念相结合,探究适合气阴两虚型糖尿病病人的饮食方案,以期为糖尿病病人健康管理提供参考.