弱光胁迫下‘鄞红’葡萄生理生化及相关基因的分析.pdf

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1、学校代码：10264研究生学号：M150109166上海海洋大学硕士学位论文弱光胁迫下‘鄞红’葡萄生理生化及相题目：关基因的分析EffectsofWeakLightStressonPhysiologicalandBiochemical英文题目：CharacteristicsandRelativeGenesExpressionof‘Yinhong’Grape专业：作物遗传育种研究方向：植物逆境生理姓名：何静雯指导教师：吴月燕教授二O一八年五月二十日上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所

2、呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

3、以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在三年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注答辩地点答辩日期上海海洋大学硕士学位论文弱光胁迫下‘鄞红’葡萄生理生化及相关基因的分析摘要葡萄是我国乃至全世界范围内最为广泛栽培的果树树种之一，而在我国浙江省居南方葡萄栽培与产出量的首位。但在此期间，夏季为避免高温强光，设施环境下的葡萄又容易受到采光不足的影响。其中‘鄞红’是本研究团队选育的优良抗

4、弱光葡萄品种，生长和成熟期在每年的8-9月，该品种抗病性强、品质佳、尤受市场欢迎。葡萄对弱光胁迫的响应及相关基因在该环境下的表达一直缺乏比较和研究，弱光下植物细胞会因逆境环境造成细胞膜系统和代谢过程的损伤，因此选择不同光照处理进行弱光胁迫的相关研究，为生产上葡萄弱光逆境的抵御提供理论依据。该文以一年生‘鄞红’葡萄为供试材料，盆栽实验，采用不同光照强度（0%、25%、40%、70%、85%）遮荫处理，分别在遮荫后的第0d、第10d、第20d和第30d进行采样、处理试验。该文研究了不同光照条件下葡萄的生长特性、光合特性、光合

5、作用相关酶、细胞保护酶活性、渗透调节物质含量变化以及丙酮酸激酶（PK）、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）、NADP(H)激酶活性的变化；对抗逆基因多酚氧化酶（PPO）、光敏色素E（PhyE）、转录因子MYC2、h-型硫氧还蛋白（TRX）进行Q-PCR表达量分析,在分子层面研究弱光环境与抗逆基因之间的关系。主要结论如下：与其它处理组相比，25%遮光下各项指标良好，此处理对葡萄的各项生理指标影响不显著。但是随着遮光程度的增加，植株生长逐渐受到限制，在这期间,葡萄的叶绿素含量、净光合速率（Pn）、叶片蒸腾速率(Tr)、细胞内

6、Rubisco与RCA随遮荫程度的增加而逐渐下降，但是叶片的气孔导度(Gs)、细胞间CO2的浓度(Ci)、细胞内乙醇酸氧化酶的（GO）活性依次升高。葡萄叶片细胞内的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和可溶性蛋白活性先升高后逐渐降低；而丙二醛（MDA）含量和游离脯氨酸（PRO）活性与遮荫程度呈正相关，因此这预示着胁迫程度越高，二者上升的越明显。在呼吸作用相关酶活性I上海海洋大学硕士学位论文的测定中，PK与PEPC的活性先逐渐升高后降低，NADP(H)活性是随遮荫程度的增加而降低。在葡萄各项

7、生理指标测定的基础上，运用Q-PCR技术对PPO、PhyE、MYC2、TRX基因荧光定量分析后发现：随着遮荫程度的增加，PPO基因表达量在胁迫环境下与CK相比先上调后下降，而PhyE基因与CK相比，遮荫程度愈高，基因表达量愈是依次下调；MYC2与TRX基因表达量在胁迫环境下先上调后下降。这说明在适度弱光下植物抗性表达基因会通过上调表达来抵御弱光逆境。重度胁迫下（70%-85%）葡萄的各项生理指标均总体呈显著下降的趋势。葡萄的三种呼吸作用相关酶PK、PEPC、NADPH（H）与对照相比均呈现负相关。虽然单层遮荫较利于‘鄞红

8、’生长，但重度胁迫会对植株造成不可恢复的伤害，自身已无法通过调节细胞保护酶及合成相关基因以适应弱光胁迫。根据以上试验结论，本文对今后葡萄耐弱光品种的选育进行了讨论，得出葡萄耐弱光机理较为复杂，是受多种因素的影响，并认为今后应开展PK、PEPC、相关基因等更为深入的研究。关键词：‘鄞红’葡萄；弱光胁迫；光合特性；生理机