外源aba提高甘蔗抗寒性的生理及分子机制研究

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1、分类号曼5鱼：!学校代码虫UDC学10593学号Q窆31垒Q!QQ!密级—兰，斗一商火位论文外源ABA提高甘蔗抗寒性的生理及分子机制研究黄杏专业名称作物栽培学与耕作学学院名称农学院指导教师杨丽涛教授申请学位级别博士论文提交日期2012年6月25日论文答辩日期2012年5月25日学位授予日期答辩委员会主席杨清辉教授论文评阅人双盲评审IIIIIIIIIPIIIIIIIIIIIUlIIIY2408403广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文

2、不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：口保密，在年解密后适用授权

3、。回不保密。(请在以上相应方框内打“√”)论文作者签名：]叁套指导教师签名：雨腓作者联系电话：I蚺3Io专{oh日期：h他耳6目则日期：小仨午6q啪电子邮箱：shh、岬。上{@(6{、帆广西大学博士掌位论文外源ABA提高甘蔗抗寒性的生理及分子机制研究摘要甘蔗是中国乃至世界第一大糖料作物，起源于热带及亚热带地区，属喜温作物。近年来，世界范围内极端天气频发，寒害、冻害增多，这给甘蔗生产造成了巨大的损失。在生产上，甘蔗防寒抗冻的措施主要有推广应用抗寒性好的品种、改善栽培管理措施及化学调控等。脱落酸(ABA)在植物的生长发育和抗逆胁迫生长中具有重

4、要的作用。本研究采用土培和水培两种方式种植不同抗寒性的甘蔗品种GT28和YL6，在低温胁迫前12h用ABA进行处理，研究低温胁迫下ABA提高甘蔗抗寒性的生理生化机制，并利用荧光定量PCR技术、双向电泳和质谱分析技术，探讨ABA提高甘蔗抗寒性的分子机制。主要研究结果如下：1．低温胁迫下外源ABA对甘蔗幼苗生理生化特性的影响低温胁迫改变甘蔗幼苗叶片的生理生化特性。低温胁迫后，两个甘蔗品种幼苗叶片细胞膜透性增大；丙二醛(MDA)和脯氨酸含量增加；光合相关指标净光合速率(R)、气孔导度(G)和蒸腾速率(乃)降低，而胞间C02(Cj)则表现相反，浓

5、度升高；叶绿素荧光指标最大光能转化效率(慨)、光化学猝灭系数(qP)和PSII实际量子效率(①PSII)均降低，而初始荧光(R)和非光化学猝灭系数(NPQ)则升高：内源激素赤霉素(GA)和玉米素(ZR)含量下降，ABA含量升高，导致ABA／GA、ABA／IAA和ABA／ZR比值增大。低温胁迫下甘蔗幼苗脯氨酸、ABA和GA含量及ABA／GA比值存在基因型差异，抗寒性强品种脯氨酸、ABA含量和AB～GA比值较高，GA含量较低，这是引起两个甘蔗品种不同抗寒性的重要生理基础。ABA处理后，有效缓解了低温胁迫对甘蔗的不利效应，使两个甘蔗品种幼苗叶片

6、细胞膜、R、光系统II、叶绿素含量相对稳定，降低了膜脂过氧化产物MDA和GA的含量，提高了脯氨酸、ABA含量和ABA／GA比值，从而提高两个甘蔗品种幼苗的抗寒性。2．低温胁迫下ABA及其合成抑制剂对甘蔗幼苗抗氧化酶活性的影响低温胁迫下，甘蔗幼苗抗氧化酶的活性提高。ABA处理的甘蔗幼苗ABA含量提高，抗氧化保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性提高，活性氧自由基超氧阴离子(02．)、广西大掌博士掌位论文外源ABA提高甘蔗抗寒性的生理及分子机制研究

7、过氧化氢(H202)及膜脂过氧化产物MDA含量下降，而ABA合成抑制剂钨酸钠处理的结果则与之相反。这说明ABA及其合成抑制剂钨酸钠处理对低温胁迫下甘蔗幼苗抗氧化保护系统具有重要的调节作用。ABA对低温胁迫下甘蔗抗寒性的增强，可能与它对抗氧化保护系统的诱导密切相关。3．低温胁迫下ABA处理对甘蔗幼苗叶片蛋白质表达的影响低温胁迫影响甘蔗幼苗叶片蛋白质表达。利用蛋白质双向电泳分析，找出两个甘蔗品种低温胁迫和ABA处理下差异蛋白点48个，质谱成功鉴定其中29个。将它们按不同功能分为7类：①参与光合作用7个，占24．1％，包括光系统II稳定因子、叶

8、绿体a．b结合蛋白、铁氧还蛋白．NADP．氧化还原酶、核酮糖．1，5．二磷酸羧化／力口氧酶小亚基、光系统I反应中心亚基、23kD多肽光合系统II、叶绿体Ptr-ToxA结合蛋白；②参与抵御胁迫