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茉莉酸调控马铃薯离体块茎形态建成和碳水化合物积累的研究
编辑: admin 来源: 未知 时间: 2020/8/30 22:10:26

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【摘要】:马铃薯(SolanumtuberosumL.)块茎既可作为营养物质储藏器官,也可作为无性繁殖器官。

块茎的形成发育是复杂而连续的过程并影响其品质和产量,并受多种外部环境因子和内源激素的共同调控。 茉莉酸(JA)是一种植物信号分子,调控植物的形态变化、生理和生化过程,JA可以促进马铃薯细胞的增殖,促进块茎的形成和膨大。 研究茉莉酸合成抑制剂水杨羟肟酸(SHAM)和布洛芬(IBU)作用下的离体块茎发育过程,可以揭示JA调控马铃薯块茎发育形态和生理的机理。

本试验研究以试管苗诱导的马铃薯匍匐茎为材料,外源添加不同浓度JA抑制剂SHAM和IBU,研究抑制剂对马铃薯块茎形成发育过程中表型和生理等的影响,分析同时施加JA和抑制剂时对块茎的影响,揭示茉莉酸在马铃薯块茎形成发育过程中的调控机理。 研究结果如下:1.外源施加茉莉酸抑制剂时,马铃薯块茎的形态和生理变化受到显著影响。

随着SHAM浓度的增加,匍匐茎结薯率、块茎的平均直径、鲜重和干重呈现逐渐下降趋势,SHAM浓度达到2400μМ时,匍匐茎不再发生膨大形成块茎。

随着IBU浓度的增加,匍匐茎结薯率呈现出逐渐下降趋势,IBU浓度达到900μМ时,马铃薯匍匐茎不再发生膨大形成块茎,块茎形成完全受到抑制。 与5μМJA处理时相比,5μМJA+2400μМSHAM处理下,匍匐茎结薯率显著降低,离体块茎平均直径、鲜重和干重均显著降低;与2400μМSHAM处理时比较发现,5μМJA+2400μМSHAM处理下匍匐茎结薯率、离体块茎平均直径、鲜重和干重均无明显变化。 与5μМJA处理时相比较,5μМJA+900μМIBU共同处理下匍匐茎结薯率显著降低,离体块茎平均直径、鲜重和干重均显著降低;与900μМIBU处理时相比,5μМJA+900μМIBU共同处理下匍匐茎结薯率、离体块茎平均直径、鲜重和干重均无明显变化。

2.不同浓度抑制剂对马铃薯离体块茎的碳水化合物积累影响不同。

SHAM处理下块茎中葡萄糖、果糖和蔗糖含量均呈现不同程度先增加后减少的变化趋势,葡萄糖和蔗糖含量在SHAM浓度为900μМ时最低,分别为/g和/g,果糖含量在SHAM浓度为600μМ时最低为/g,葡萄糖、果糖和蔗糖含量均在SHAM浓度为2400μМ时含量最多,分别为/g、/g和/g。 不同浓度IBU对马铃薯离体块茎碳水化合物积累影响也不同,随着IBU浓度逐渐升高块茎中葡萄糖、果糖和蔗糖含量均呈现不同程度增加趋势。 蔗糖和果糖含量在对照组时最低,分别为/g和/g,葡萄糖含量在IBU浓度为100μМ时最低为/g,葡萄糖、果糖和蔗糖含量均在IBU浓度为900μМ时最高,分别为/g、/g和/g;与5μМJA处理时相比较,5μМJA+2400μМSHAM处理下离体块茎内葡萄糖、果糖和蔗糖的含量分别显著增加倍、倍和倍,而块茎内淀粉积累量降低%;与2400μМSHAM处理时比较,5μМJA+2400μМSHAM处理下离体块茎内葡萄糖、果糖和蔗糖含量均增加,而淀粉含量则无显著变化。

与5μМJA处理时相比较,5μМJA+900μМIBU处理下离体块茎内葡萄糖、果糖和蔗糖的含量均显著增加,分别增加倍、倍和倍,而块茎内淀粉积累量显著降低%;与900μМIBU处理时相比比,5μМJA+900μМIBU处理下离体块茎内葡萄糖含量显著升高%,而果糖含量均明显降低%,蔗糖含量和淀粉含量则无显著变化。

3.脂氧合酶(LOX)是JA合成过程中的关键酶,其活性影响着JA的生物合成积累,影响着块茎的形成和发育。

在SHAM浓度为2400μМ时,LOX活性最低较对照降低%。 在IBU浓度为100μМ时,LOX的活性与对照相比并无差异;在IBU浓度为900μМ时,LOX活性最低较对照降低%。 5μМJA+2400μМSHAM处理后,无论与5μМJA还是2400μМSHAM处理相比LOX活性均显著降低,分别降低%和%;5μМJA+900μМIBU处理后,与5μМJA和900μМIBU处理相比LOX活性均显著降低,分别降低%和%。

4.无论SHAM还是IBU处理匍匐茎后诱导得到的离体块茎,其LOX的活性都显著降低,说明两种抑制剂均可以抑制LOX的活性,进而影响JA的生物合成,抑制块茎的形成发育。 【学位授予单位】:甘肃农业大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2019【分类号】:S532。

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