【摘 要】
：
苋菜（Amaranthus tricolor L.）是苋科苋属一年生C4草本植物,生长迅速,产量高,是夏季常见的绿叶蔬菜,富含甜菜色素,可作为甜菜红素提取的重要来源。温度是影响植物生长及次生代谢的重要环境因子之一,低温能够降低植物的叶绿素含量及叶绿素荧光参数,抑制了苋菜的生长及甜菜色素的合成。而外源γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）可以减少植物体内有害物质的积累,有助
【基金项目】
：
福建省自然科学基金（2018J01700）； 福建农林大学经济作物种业工程服务队（11899170125）；
论文部分内容阅读
苋菜（Amaranthus tricolor L.）是苋科苋属一年生C4草本植物,生长迅速,产量高,是夏季常见的绿叶蔬菜,富含甜菜色素,可作为甜菜红素提取的重要来源。温度是影响植物生长及次生代谢的重要环境因子之一,低温能够降低植物的叶绿素含量及叶绿素荧光参数,抑制了苋菜的生长及甜菜色素的合成。而外源γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）可以减少植物体内有害物质的积累,有助于维持细胞形态,提高逆境迫下细胞的功能,减少胁迫对光合系统的损害,改善光合作用和叶绿素荧光参数。本研究以‘苏苋1号’为试验材料,探究低温胁迫及外源GABA对苋菜生长及营养品质的影响,利用qPCR分析低温胁迫及外源GABA对苋菜光合作用相关基因及谷氨酸脱羧酶（GAD）基因表达的影响,最后利用拟南芥遗传转化进一步验证苋菜AtrNADP-ME的功能。主要研究结果如下:1.低温胁迫对苋菜生长及营养品质的影响对3叶期苋菜进行不同低温处理,分析不同温度下苋菜的株高、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、甜菜色素含量及内源GABA含量5个指标。结果表明,随着温度的降低,苋菜的植株高度呈下降趋势,在15℃时苋菜生长缓慢,10℃时停止生长,说明低温明显抑制苋菜的生长,而且低温胁迫越久抑制程度越明显。叶绿素和甜菜色素的含量也是随着温度的降低呈显著下降趋势,且随着处理时间的延长含量也越低;叶绿素荧光参数在10℃时受到显著抑制;低温能够促进内源GABA含量的积累。因此,低温胁迫抑制苋菜的生长,降低苋菜叶绿素和甜菜色素含量,降低叶绿素荧光参数,促进内源GABA含量的积累。2.外源GABA对低温胁迫下苋菜生长及营养品质的影响3叶期苋菜喷施不同浓度的GABA后,置于15℃条件下培养,对苋菜的株高、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、甜菜色素含量及内源GABA含量这5个指标进行分析。随着外源GABA浓度增加,苋菜的植株高度呈现先上升后下降的趋势。与喷施清水作为对照相比较,外源GABA浓度为100 mg/L处理时苋菜植株最高,而浓度为200mg/L时抑制植株生长;叶绿素含量随着外源GABA浓度的增加而升高,但叶绿素荧光参数没有显著差异;在50 mg/L GABA处理下的甜菜色素含量最高;在外源GABA为100 mg/L时,内源GABA含量最高。因此,低浓度外源GABA能够促进苋菜生长,缓解低温下苋菜叶绿素降解,促进苋菜甜菜色素合成,外源GABA对内源GABA的合成也有一定的促进作用。3.低温胁迫及外源GABA对苋菜光合作用基因及GAD基因表达的影响qPCR分析显示:AtrPEPC基因的表达量随着温度的降低先升高后降低,而AtrPPCK、AtrMDH、AtrNADP-MDH、AtrNAD-ME、AtrNADP-ME、AtrPPDK整体上通过下调表达响应温度的降低,光合作用基因的表达量与温度呈显著正相关。AtrGAD基因的表达量随着温度的下降呈显著的上升趋势,低温诱导AtrGAD基因的表达。处理3 d后,外源GABA抑制苋菜AtrGAD基因的表达;当处理6 d和12 d后,外源GABA反而促进苋菜AtrGAD基因的表达。短时间内外源GABA对苋菜AtrNADP-ME基因的表达作用不明显,随着时间的延长,外源GABA促进苋菜AtrNADP-ME基因的表达。因此,低温胁迫抑制光合作用基因的表达,促进AtrGAD基因上调表达;外源GABA能够促进低温胁迫下苋菜AtrGAD和AtrNADP-ME基因的表达。4.苋菜AtrNADP-ME的功能分析采用农杆菌转化拟南芥的方法验证苋菜AtrNADP-ME的功能。转化植株和野生型拟南芥PCR扩增显示:野生型未扩增出目的条带,而转化植株同时扩增出AtrNADP-ME、GUS及Hyg基因;qPCR结果显示:转化植株中AtrNADP-ME基因的表达量是野生型的2000多倍;对于其功能还有待进一步验证。
其他文献
矿产资源利用开发监管工作是自然资源部门矿产资源管理的一项重要工作，但目前存在监管力度低、监管手段落后等问题，导致矿区越界开采、违规生产、瞒报产量等违法行为屡禁不止。本文利用GIS、物联网、网格化等先进技术，构建省-市-县-街道四级矿产资源开发利用“天上看、网上管、地上查”监管体系，搭建矿产资源开发利用监管信息化平台，全面提升矿产资源开发利用信息化、精细化以及智能化管理水。
香蕉（Musa spp.）作为世界上主要的水果和粮食作物,在我国分布较广,是我国主要的水果之一。由于香蕉普遍分布于我国的广东、广西、海南、云南、福建、台湾、四川等多雨南方地区,所以在阴雨季节,香蕉的生长得不到足够的光照,从而影响香蕉植株生长（包括激素的调节）,进而影响香蕉果实的产量和品质。因此,在实际生产中解决香蕉光照不足,改善光照条件是很有必要的。光敏色素互作因子（phytochrome-int
本研究以蕹菜为试验材料,首先进行增施4个不同CO2浓度试验,在前期筛选出的最适合增施CO2浓度条件下,设置4个不同红蓝光配比处理,分别为2R/1B、3R/1B、4R/1B、5R/1B,在蕹菜两叶一心后进行光照处理,以白光为对照CK1。研究在加富CO2条件下,不同红蓝光配比对蕹菜产量、品质、光合色素含量、光合特性和糖组分变化的影响,寻找实现蕹菜高质优产的最佳红蓝光配比,并通过相关通路上关键基因的表达
不结球白菜（Brassica campestris L.ssp.chinensis Makino）是菜篮子工程中主要的绿叶类蔬菜作物之一,也是设施大棚中广泛栽培的蔬菜品种。由于不结球白菜喜凉气候条件,当温度过高时,会表现出生长迟缓、叶片黄化腐烂、病虫害严重、纤维含量增加等症状,严重影响其生长发育。然而,近年来随着全球气候变暖加剧,气温骤增,高温热害成为不结球白菜生长的主要制约因子。表皮蜡质作为植物
毛竹（Phyllostachys edulis）是刚竹属植物,是中国面积分布最大的竹种,具有重要的经济和生态价值。竹子存在独特的生长习性,如繁殖周期较长、遗传转化困难、开花结果周期较长且时间不确定,而且多数竹种在开花结果后迅速枯死,导致进行品种选育和多世代的遗传改良困难,因此深入研究竹子生长发育机制、开花遗传规律等,具有重要的理论意义和潜在的应用价值。幼年期向成年期的转变（年龄发育）是营养发育的里
锥栗（Castanea henryi（Skan）Rehd.et Wils.）为我国重要的木本粮食树种,也是我国特有的3种栗属植物之一。果实为世界四大坚果之一,富含淀粉、蔗糖、可溶性蛋白及多种人体必需氨基酸。栗疫病的发生严重危害锥栗的生存,抗病育种主要采用传统的杂交育种和选择育种的方法,分子育种的方法有望提高选择的精度和效率。本研究通过对锥栗遗传作图群体进行简化基因组测序开发SNP标记,构建锥栗高密
土壤有机碳（SOC）库是陆地生态系统重要的碳储存库,其微小的变化能导致大气CO2浓度发生巨大的改变。植物来源碳输入能促进或抑制土壤有机碳的分解,即“激发效应”,进而改变SOC输入和输出动态平衡。然而,当前针对亚热带森林不同化学性状叶凋落物添加对SOC周转和稳定性影响及土壤微生物驱动机理依然不清楚。因此,本研究以亚热带森林6种典型乔木13C标记的叶凋落物（马尾松、杉木、乳源木莲、闽楠、青冈、台湾相思
毛竹（Phyllostachys pubescens）和杉木（Cunninghamia lanceolata）是我国森林资源的重要组成部分。由于两者立地要求相似以及受人为因素的干扰,存在着大量的混交状态,这种状态主要是由于毛竹地下茎进行扩张生长造成的。目前,对于毛竹的地下茎扩张行为的调查研究存在投入大、周期长的问题。无人机遥感作为获取植被精细信息的有效手段,能够方便、快捷地实现对森林资源的监测。但
花、果实和种子是被子植物的主要生殖器官,在植株的形态建成中占据重要位置。尤其是在显花观赏植物育种领域,对生殖器官的研究一直备受关注。然而迄今为止,多数研究仍集于花色和花香方面,关于花型和果实发育的分子机制尚未得到彻底的研究和表征。已有的研究表明,植物几丁质酶在植物的抗性和营养生长期发挥重要作用,但是关于其对生殖器官发育的调控仍少有报道。本课题组在前期对矮牵牛几丁质酶类基因家族成员表达特征的研究中,
植物工厂是一种密闭式的作物生产系统,室内外物质交换由气流循环系统实现。气流循环系统设置合理与否会直接影响作物的产量与品质。本文针对当前市场反馈的植物工厂内部环境因子差异大问题,以福建省漳州市云霄县老区果场科技示范基地植物工厂为原型,通过实测数据建立三维模型,进行CFD（Computational Fluid Dynamic）模拟,分析植物工厂内部环境因子分布情况,验证CFD模拟用于植物工厂模拟的准