高温胁迫对狗牙根抗氧化酶系统和蛋白表达的影响

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中文摘要：高温胁迫是全球范围内作物生产的一个严重威胁，近年来，未知的气候变化和全球变暖情况变得愈来愈严重，高温胁迫对作物生长的影响亦愈来愈普遍。作为多年生禾本科作物，狗牙根(Cynodondactylon，cv.Tifdwarf)是目前应用最为广泛的暖季型草坪草种之一，在欧洲、亚洲的热带及亚热带地区均有分布，具有很强的耐热性。目前对于暖季型草坪草的抗高温研究鲜见报道，尤其是对草坪草不同部位的抗高温能力对比研究。本课题是以暖季型草坪草狗牙根为材料，研究了其应对高温胁迫的抗氧化能力、抗氧化酶相关基因表达及叶片蛋白质表达。主要研究内容与研究结果如下: 1、以狗牙根品种(cv.Tifdwarf)叶片和根系为实验材料，在生长箱内进行了为期24d高温处理。高温胁迫降低了狗牙根叶片草坪质量(TQ)、光化学效率(Fv/Fm)与叶绿素含量，提高了狗牙根叶片和根系电解质渗漏(EL)。分析了不同时间高温处理对狗牙根叶片和根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性的影响，结果表明，同叶片相比，高温处理对根系抗氧化酶活性的影响更大。分析了高温胁迫对抗氧化酶相关基因的表达水平，结果表明，高温胁迫24d后，狗牙根叶片叶绿体Cu/ZnSOD，FeSOD，MnSOD，DHAR及MDHAR基因表达与高温胁迫0d相比均无显著变化，上述基因在根系中均被抑制表达。 2、以狗牙根品种(cv.Tifdwarf)叶片为实验材料，在生长箱内进行了为期24d高温处理，研究了0d、1d和24d的高温处理对狗牙根叶片蛋白质表达的影响。高温胁迫1d对狗牙根叶片TQ、Fv/Fm、EL与叶绿素含量无显著影响。高温胁迫24d时，狗牙根叶片TQ、Fv/Fm与叶绿素含量均显著下降，EL值显著上升。与生理指标分析一致，同长时间的高温胁迫(24d)相比，短时间的高温胁迫(1d)对狗牙根叶片蛋白质表达的影响较小，仅有部分代谢和能量相关蛋白，如CBS结构域蛋白、天冬氨酸转氨酶、ATP合酶、果糖-二磷酸醛缩酶、景天庚酮糖-二磷酸酶、肽基脯氨酰基顺反异构酶和部分小分子热激蛋白的表达量发生显著变化，用以感应高温和维持细胞正常的新陈代谢。而在长时间高温胁迫条件下，绝大部分蛋白的表达发生了显著变化，尤其是与光合作用相关的蛋白。绝大部分光合作用相关蛋白的表达量显著下降，导致植物的光合作用显著下降。在狗牙根(cv.Tifdwarf)的高温胁迫研究中，我们还发现了6种小分子量的热激蛋白。高温胁迫诱导了这些小分子量热激蛋白的表达。

作者：

高悦

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关键词：

高温胁迫狗牙根抗氧化酶系统蛋白表达草坪草种

授予学位：

硕士

学科专业：

园林植物与观赏园艺

导师：

杨志民、杜红梅

学位年度：

2013

学位授予单位：

南京农业大学

语种：

中文

中图分类号：