肌醇在苹果响应盐和干旱胁迫及叶片衰老中的功能研究

发布时间：2025-05-20 02:57

　　我国是世界苹果（Malus×domestica）第一生产大国。黄土高原是我国苹果最大的优质产区,但土壤干旱、盐渍化以及病害等逆境严重制约着该产区苹果产业的发展。肌醇（myo-inositol）是生物界广泛存在的一种小分子多元醇。在高等植物中,肌醇及其衍生物作为重要的抗逆调节因子,既能作为关键的代谢物调节渗透平衡和清除活性氧（ROS,reactive oxygen species）,同时又可作为信号分子调控众多代谢途径,提高植物逆境耐受力。然而,目前肌醇在苹果中的抗逆功能尚不清楚。本研究首先通过外源施加确定了肌醇在盐和干旱胁迫中对苹果的保护作用。然后,利用苹果转基因技术,分别改变苹果肌醇生物合成限速酶肌醇-1-磷酸合酶基因MdMIPSs和肌醇转运蛋白基因MdINT1的表达水平,具体分析了肌醇在苹果逆境响应中的功能及其可能的机制。主要研究结果如下:1. 在水培系统下,外源施加50μM肌醇能有效缓解盐胁迫对平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）造成的伤害。进一步研究发现,在盐胁迫下,外施肌醇可以缓解叶片光合能力和叶绿素含量的下降,减轻生长抑制;可以改善抗氧化系统,减少ROS积...

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图6-1短期干旱胁迫下,Md MIPS1过表达苹果植株的抗旱性分析。(A)表型、(B)相对电导率、(C)丙二醛含量、(D)相对含水量、(E)叶绿素含量。Control,正常浇水;Drought stress,短期干旱处理;D0,处理前;D6,干旱处理6天;R3,复水后3天。数据为平均值±标准差(n=4,B、C和E,4个生物学重复;n=6,D,6个生物学重复),不同字母表示数值间差异显著(P<0.05)。

正常供水条件下,过表达苹果植株与GL-3表型无差异,短期干旱处理6d后,与GL-3相比,过表达植株叶片萎蔫程度较小(图6-1A);复水3d后,GL-3植株大部分叶片枯萎,而过表达植株叶片受伤害程度较轻(图6-1A)。在短期干旱胁迫条件下,过表达植株的叶片相对电导率和MDA....

图6-2短期干旱胁迫下,Md MIPS1过表达苹果植株的光合参数分析。(A)净光合速率、(B)气孔导度。CK,对照组;DT,短期干旱处理组;D3,干旱处理3天。数据为平均值±标准差(n≥12,至少1 2 株植株),***,**和*分别表示在P<0.001,0.01和0.05条件下与GL-3相比差异显著,n.s.表示与GL-3相比,没有显著差异。

图6-1短期干旱胁迫下,MdMIPS1过表达苹果植株的抗旱性分析。(A)表型、(B)相对电导率、(C)丙二醛含量、(D)相对含水量、(E)叶绿素含量。Control,正常浇水;Droughtstress,短期干旱处理;D0,处理前;D6,干旱处理6天;R3,复水后3天。数据为....

图6-3短期干旱胁迫下,Md MIPS1过表达苹果植株的叶绿素荧光参数分析。(A)图像和(B)Fv/Fm。Fv/Fm,PSII最大光化学量子产量。数据为平均值±标准差(n≥12,至少12株植株),不同字母表示数值间差异显著(P<0.05)。

图6-2短期干旱胁迫下,MdMIPS1过表达苹果植株的光合参数分析。(A)净光合速率、(B)气孔导度。CK,对照组;DT,短期干旱处理组;D3,干旱处理3天。数据为平均值±标准差(n≥12,至少12株植株),***,**和*分别表示在P<0.001,0.01和0.05条件下....

图6-4短期干旱胁迫下,MdMIPS1过表达苹果植株的抗氧化系统分析。(A)H2O2和O2-组织化学染色、(B)H2O2含量、(C)抗超氧阴离子活性、(D)SOD活性和(E)POD活性。数据为平均值±标准差(n=3,3个生物学重复),不同字母表示数值间差异显著(P<0.05)。

短期干旱胁迫下,相比GL-3,转基因植株中H2O2和O2-的积累量显著减少,同时SOD、POD和抗O2-活性显著增强(图6-4)。在正常供水条件和短期干旱胁迫下,过表达植株肌醇含量均显著高于GL-3,但处理组肌醇含量显著高于对照组;短期干旱胁迫下,果糖、蔗糖和脯氨酸含量显著增加,....

本文编号：4046738