钾对烟碱类物质的积累和它们生物合成相关基因表达的影响

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1、SOOCHOWUNIVERSITY硕士学位论文psc_mmi研究生姓名指导教师姓名专业名称研究方向论文提交日期苏Wi大学学位论文独创性声明本人鄴重声玥：苈提交的学位论文是本人在导韩的指导下，狨立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的砑宄成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使周过的材料。对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：丄愎日期：糾5.十苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即

2、：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社)、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，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。涉密论文口本学位论文属，在年—月解密后适用本规定。非涉密论文cf论文作者签名：3^11日期：^'5导师签名日期：L今钾对烟碱类物质的积累和它们生物合成相关基因表达的影响中文摘要中文摘要钾是植物生

3、长所必需的大量元素，对烟草的生长发育、生物碱合成和品质形成有重要作用，被称为“品质元素”。本试验以烤烟K326为材料，应用砂培培养，通过设置不同浓度的钾离子营养液、低钾胁迫后的钾营养恢复处理，以及添加外源腐胺（Put）和亚精胺（Spd）生物合成抑制剂-环已胺（CHA），研究了钾元素对烟草烟碱、降烟碱积累，以及烟碱类物质生物合成相关基因──腐胺N-甲基转移酶(PMT)、喹啉酸磷酸核糖基转移酶(QPT)和烟碱去甲基酶(NND)表达的影响，实验结果表明：（1）烟株的营养生长受供钾水平的显著影响。低浓度的钾元素胁迫可显著抑制烟株地上部分和地下部分根系的生长，而导致烟株营

4、养生长的减弱。5倍高浓度的钾素亦表现出对烟草营养生长的抑制作用。而低钾胁迫后恢复钾供应，可以部分消除低钾抑制烟株营养生长的现象。（2）随着烟株的生长，烟碱含量逐渐增加；降低培养液中钾离子的供应，也会显著增加烟碱的含量；有趣的是，增高钾离子供应水平（5K），对烟碱积累有明显的抑制作用；在低钾（K/50）处理10d后恢复钾离子供应，则可显著降低低钾对烟碱积累的促进作用；而在完全营养液中添加外源腐胺，烟碱的含量显著增加，添加亚精胺合成抑制剂-环已胺（CHA），有与腐胺处理相似的作用。与烟碱积累变化不同，在8叶1心的生长早期，降烟碱含量较低，但随着烟株的生长，降烟碱含量

5、也逐渐增加。低钾胁迫（K/10和K/50)处理10d，对降烟碱含量影响不大，其仍维持较低的水平，而提高钾离子水平（5K)，对降烟碱含量影响也较小；但低钾(K/50)处理20d，就可明显促进降烟碱的积累，低钾的这种促进作用，又可被钾供应水平的恢复所减缓。在完全营养液中添加外源腐胺，亚精胺合成抑制剂-环已胺（CHA），也可显著促进降烟碱在叶片中的积累。（3）在处理前期，烟草植株就有较高水平PMT基因的表达，且随着烟株的生长，表达量逐渐增强；PMT表达量受低钾胁迫的促进，但受5倍高钾离子浓度的抑制；低钾(K/50)胁迫后恢复钾供应，则可显著降低低钾对PMT基因表达的促

6、进作用；添加外源腐胺和亚精胺合成抑制剂CHA，则也可显著增加PMT基因的表达。I中文摘要钾对烟碱类物质的积累和它们生物合成相关基因表达的影响与PMT基因不同，在处理前期，叶片的NND基因表达较弱，低钾和高钾离子胁迫处理，对NND基因表达的影响不显著；随着烟株的生长，NND基因表达量逐渐增强，并受低钾处理（(K/50)的显著促进；低钾处理后恢复钾离子供应，则可显著降低低钾对NND基因表达的促进作用。外源腐胺和亚精胺合成抑制剂CHA处理，同样也可显著促进NND基因的表达量。与PMT基因表达相比，QPT基因表达量较小，并随烟草植株的生长，表达量呈下降趋势。降低钾离子供

7、应水平和5倍高钾处理，似乎都可降低QPT基因的表达量，而外源腐胺、亚精胺合成抑制剂CHA处理，对其表达量也表现出一定的抑制性质。本研究佐证了钾素的供应水平与烟草体内的烟碱、降烟碱积累有关，低钾会促进烟草烟碱和胁迫后期降烟碱的积累，高钾离子浓度，会降低烟碱积累。钾素可能通过改变烟草体内烟碱类物质生物合成所需Put的供应水平，而影响烟叶烟碱和降烟碱的积累；还可能通过影响PMT、NND基因的表达，而影响烟草烟碱类物质的积累。关键词：钾胁迫，烟碱类物质，腐胺N-甲基转移酶，喹啉酸磷酸核糖基转移酶，烟碱去甲基酶基因表达，烟草作者：王俊指导老师：苏国兴II钾对烟碱类物质的积

8、累和它们生物合成相关基因