钙和钙调素拮抗剂对茄子幼苗耐热性调控机理研究

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茄子(Solanum melongena L.)越夏生产中易受到高温危害,严重影响产量和品质,因此,如何搞好茄子越夏生产,提高茄子耐热性是当前急需解决的问题。钙是植物生长发育必需的大量元素,同时作为偶连胞外信号与胞内生理反应的第二信使,在植物细胞对逆境胁迫信号转导过程中起着重要的调控作用。本文就茄子品种间耐热性差异机理,高温胁迫下TFP,W7和Ca2+对茄子幼苗抗氧化系统的影响进行了研究,结果表明: 1.以14个茄子品种为材料,研究了高温对茄子幼苗的热害指数、恢复指数、电解质渗透率、脯氨酸、可溶性糖含量的影响。结果表明,43/38℃(昼/夜)高温处理下,茄子幼苗热害指数升高,电解质渗透率和脯氨酸含量增加,可溶性糖含量下降。其中,热害指数、恢复指数、电解质渗透率、脯氨酸含量可作为不同茄子品种耐热性的筛选指标,而可溶性糖含量不宜作为耐热筛选指标。 2.43/38℃(昼/夜)高温处理下,通过测定不同品种茄子幼苗的热害指数、恢复指数、电解质渗透率、游离脯氨酸含量的变化,鉴定了茄子品种之间耐热性差异。结果表明:N1(农友茄)表现出极强的耐热性,C2(刺红茄)、F3(丰研二号)、F4(伏龙茄),Y5(圆杂二号),X6(西安绿茄)、B7(北京六叶)、Y8(野茄2号)、N9(粘毛茄)、B11(北京五叶茄)耐热性中等,K11(快圆茄)、R12(二苠茄)、C13(赤茄)、G14(刚果红茄)耐热性较差。 3.以农友茄和二苠茄幼苗为材料,研究了外源Ca2+和钙调素拮抗剂TFP和W7浸种处理对高温胁迫下茄子幼苗膜伤害物质(MDA和O2)、抗氧化酶(SOD和POD)活性的影响。结果表明,随着高温胁迫(40/40℃)时间的延长,TFP和W7浸种处理显著提高了茄子幼苗MDA含量和O2产生速率,同时,抑制了SOD和POD活性的上升;而Ca2+处理显著降低了高温胁迫下茄子幼苗MDA含量和O2产生速率,提高了SOD和POD活性。这暗示Ca2+-CaM信使系统可能通过提高抗氧化酶活性、降低膜质过氧化水平来调节茄子幼苗对高温逆境的适应性。 4.以农友茄和二苠茄幼苗为试材,分别以Ca2+,TFP和W7浸种处理,研究高温胁追下茄子幼苗抗氧化刑(OSH和Pro)含量的变化.结果表明,随着高温胁迫(40ho℃)时间的延长,GSH合量呈下降趋势,Pro含量呈高一低一高的变化趋势.其中,Cf”处理能够诚轻OSH的破坏,延经Po的积用,而TFP和W7处理加剧了GSH的破坏和PrO的积用,这可能是外源钙调控C a,*f~aMa,*f~aM信使系统信号传导,捉高茄于幼苗耐高辽胁迫的生理基础之一. 5.W7和fi7’,预处理可阻碍CJ +-*u+-*u信伎系统信号传导,而o产启动高温胁迫下茄于幼苗&”.CaM信使系统,进而调节抗氧化酶的活性和抗氧化剂含挝,增强茄于幼苗的抗氧化能力而适应高锦逆境.推测钙信使系统可通过调控基冈表达而捉高茄子幼苗的高温话应性,间接证实T c/”-case信使系统在茄于幼茵耐高温胁边过程中起重要作用。
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