内源GSH参与低温胁迫下外源NO调控黄瓜叶片光合特性及叶绿体抗氧化的作用.pdf

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1、分类号：密级：学号：2015201309单位代码：10759石河子大学硕士学位论文内源GSH参与低温胁迫下外源NO调控黄瓜叶片光合特性及叶绿体抗氧化的作用学位申请人索琳格指导教师崔金霞申请学位门类级别农学硕士学科、专业名称设施园艺学研究方向设施作物栽培与环境调控理论与技术所在学院农学院中国·新疆·石河子2018年6月EndogenousGSHparticipatesintheEffectsofExogenousNitricOxideonPhotosyntheticCharacteristicsandChloroplastMechanismofCucumberLeavesAffec

2、tedunderLowTemperatureAdissertationSubmittedtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsforthedegreeofMasterofAgricultureBySuoLin-geTheoryandtechnologyofcultivationandenvironmentalcontrolofcropsingreenhouseDissertationSupervisor:Prof.CuiJin-xiaJune,2018摘要黄瓜（CucumissativusL.）属于葫芦科一

3、年生蔓生或攀援草本植物，具有高冷敏感性。中国各地普遍栽培，在保护地冬春栽培中常遭遇低温伤害，影响其生长发育、产量和品质，低温导致细胞脱水，光合机构、植物膜系统损伤，抑制叶绿体发育，造成活性氧大量积累、代谢紊乱和生长破坏等，因此研究增强黄瓜耐低温能力具有重要意义。一氧化氮（nitricoxide，NO）不仅是一种生物活性物质，同时也是一种信号分子，它参与许多生长过程和胁迫应激反应，浓度适宜时的NO以多种方式参与调控植物对各种逆境胁迫的反应过程。如盐害、高温、低温、干旱等。本研究以基质培津研4号黄瓜幼苗为试材，置光周期14h/10h、昼夜温度25℃/20℃光照培养箱内，叶面喷施一氧化

4、氮NO供体（SNP，亚硝基铁氰化钠）、GSH合成酶抑制剂（BSO，丁硫氨酸亚砜胺）、NADPH合成酶抑制剂（6-AN，6-氨基烟酰胺），24h后昼夜温度降至10℃/6℃，研究GSH参与低温胁迫24h后外源NO对黄瓜幼苗叶片细胞膜透性、气体交换参数、叶绿素荧光参数等以及叶绿体细胞内抗氧化酶活性以及氧化还原状态的变化。得到以下结论：1、低温胁迫24h后，与CK相比，水+SNP处理显著提高了黄瓜幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量，叶片丙二醛（MDA）和电解质渗漏量显著降低；与水+SNP处理相比，BSO+SNP、6AN+SNP处理则显著降低了黄瓜叶片相对含水量、叶绿素含量，而MDA和电解质渗

5、漏率明显提升。结果表明GSH参与了低温下NO增加黄瓜叶片相对含水量，提高幼苗的持水能力，以保证植株体内水分正常循环运输；参与了叶片膜脂过氧化程度和细胞膜透性的下降，以及叶绿素的降解，通过提高幼苗叶片内各种光合色素的含量，来增强抗冷性，而BSO+SNP、6AN+SNP处理破坏了植物细胞膜，使SNP无法发挥作用。2、低温胁迫24h后，与CK相比，水+SNP处理显著提高了黄瓜幼苗叶片净光合速率（Pn）蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSII）、非调节性能量耗散量子产量Y（NO）、光化学猝灭系数（qP）、表观光和电子传递系数（ETR

6、），显著降低叶片胞间CO2浓度（Ci）和非光化学猝灭系数（NPQ）；与水+SNP处理相比，BSO+SNP、6AN+SNP处理显著降低了黄瓜叶片Fv/Fm、ΦPSII、qP、ETR、Pn、Gs、Tr，而Ci和Y（NPQ）明显提升。说明GSH参与NO通过调控PSII生理功能，提高黄瓜叶片耐冷性，同时抑制了在黄瓜叶肉细胞中光合活性地下降，充分表明GSH在参与NO维持黄瓜较高的光合速率中是必须的。3、在低温处理24h后，与CK相比，水+SNP处理能够保持较高的荧光量子产额，并提高快速叶绿素荧光诱导曲线JIP相阶段，而BSO+SNP、6AN+SNP处理显著降低了SNP的作用效果；水+SNP

7、处理黄瓜幼苗叶片PSII最大光化学效率（φPo）、PSII反应中心吸收光能用于电子传递的量子产额（φ-Eo）、捕获激子将电子传递到电子传递链QA下游其他电子受体的概率（ψo）、与PSII反应中心受体侧性能有关的荧光参数包括氧气释放复合体(OEC)活性状态（FO-K）、QA被还原的能力（FK-J）、QB（含快还原PQ库）被还原能力（FJ-I）和慢还原PQ库被还原的能力（FI-P）以及单位受光有活性的面积反应中心数量（RC/CS）等，均显著高于CK，而与反应中心关闭有关的荧光参数QA