資源描述：
《缺鐵黃化對‘碭山酥梨’葉片光合特性、氮代謝相關(guān)酶活性及基因表達的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、１．２：０３６４：就６１分類號單位代碼１２７２００７８：：密級學號簽傲若４１：乂ｆ’學位論文‘碩山酥梨’葉片光合特性缺鐵黃化對、氮代謝相關(guān)酶活性及基因表達的影晌ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＩｒｏ打ｓｔｒｅｓｓ〇打ｐｈｏｔｏｓｙ凸ｔｈｅ村Ｃｃｈａｒａｃｔｅｒｓ，ｒｅｌａｔｅｄｅｎｚｙｍｅａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｇｅｎｅｓｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ（Ｄａｎ‘ｉｎｓｈａｎｓｕｌＦｌｅａｖｅｓｇ研巧生：周蔥
2、指導教少巧：朱立武合作指導教師：申請學位口類級別：農(nóng)學碩±專業(yè)名稱：果樹學研究方向：果樹種質(zhì)密源與生物巧術(shù)育種■所在學院：園藝學院答辯委員會主席：二〇—五年六月’；？I摘要鐵是梨樹生長發(fā)育所必需的16種營養(yǎng)元素之一，在梨樹蛋白質(zhì)和核酸的合成、光合作用、呼吸作用等諸多生理代謝過程中發(fā)揮著極其重要的作用。在中性和堿性條件下，鐵有效性低，容易發(fā)生Fe(OH)3沉淀。在高pH值條件下，每增加1個pH單位，溶液中活性鐵就減少1000倍，黃河故道地區(qū)是我國梨
3、主產(chǎn)區(qū)之一，土壤pH值在7.5~8.0之間，缺鐵現(xiàn)象嚴重。前期研究表明，鐵缺乏時，還影響其他礦質(zhì)元素的吸收，‘碭山酥梨’黃化葉片中不僅鐵含量明顯下降，其氮含量也明顯下降，且存在明顯的相關(guān)性。鐵又是氮代謝過程中很多酶的活化劑，如硝酸還原酶（NR）、亞硝酸還原酶（NiR）等，因此，研究鐵脅迫條件下，礦質(zhì)元素之間的互作有一定的理論價值。氮代謝是果樹的基本生理過程之一。氮素同化的主要途徑是經(jīng)過硝酸鹽還原為銨后直接參與氨基酸的合成與轉(zhuǎn)化，期間硝酸還原酶（NR）、亞硝酸還原酶（NiR）、谷氨酸合酶（GOGAT）與谷氨酰胺合成酶（G
4、S）等關(guān)鍵酶參與了催化和調(diào)節(jié)。以氨基酸為主要底物在細胞中合成蛋白質(zhì)，再經(jīng)過對蛋白質(zhì)的修飾、分類、轉(zhuǎn)運及儲存等，成為果樹有機體的組成部分。目前有關(guān)果樹缺鐵對其相關(guān)基因與蛋白活性的影響研究較多，有關(guān)缺鐵對氮元素含量、氮代謝及其相關(guān)基因與蛋白活性的影響國內(nèi)外還未見報道。為了探討缺鐵對‘碭山酥梨’葉片光合速率、葉綠素熒光特性、N代謝相關(guān)酶活性及相關(guān)基因表達的影響，試驗以不同黃化程度的葉片為試材，測定黃化葉片中Fe、N的含量、葉片光合速率、葉綠素熒光特性及Fe、N代謝相關(guān)酶的活性，分析了缺鐵對N元素含量的影響及其之間的相關(guān)性；同
5、時克隆了葉片中三價鐵螯合物還原酶基因（FRO）、硝酸還原酶基因（NR）、亞硝酸還原酶基因（NiR）、谷氨酸合酶基因（GOGAT）與谷氨酰胺合成酶基因（GS），并通過Real-timePCR技術(shù)分析其在不同黃化程度葉片中的相對表達量。主要結(jié)果如下：1、不同程度黃化葉片中Fe含量的變化與N的含量呈極顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為r（Fe，N）=0.934。說明缺鐵的同時，也引起了N元素的缺乏。2、‘碭山酥梨’黃化葉片凈光合速率降低，胞間CO2濃度升高，光合速率下降為非氣孔限制；黃化對葉片光系統(tǒng)的影響，首先表現(xiàn)為放氧復合體（OEC
6、）結(jié)構(gòu)的破壞，進而導致葉片的PSII反應中心受到不同程度的傷害，造成電子傳遞鏈受阻，降低葉片的光能利用效率。3、‘碭山酥梨’黃化葉片中FCR活性均顯著低于對照。隨黃化程度的增加，F(xiàn)CR活性呈逐漸上升的趨勢，且達到極顯著差異。黃化葉片中NR、NiR活性均顯著低于對照，隨黃化程度的增加，黃化葉片中NR、NiR活性均呈逐漸上升的II趨勢，且達到極顯著差異。輕度黃化葉片的GOGAT活性顯著高于對照，而隨黃化程度的增加，GOGAT活性呈下降的趨勢，中度黃化、重度黃化葉片谷氨酸合酶與對照相比差異不顯著；輕度黃化、中度黃化葉片的GS
7、活性與對照相比差異不顯著，重度黃化葉片的GS活性顯著低于對照。4、通過查找GenBank并比對梨基因組數(shù)據(jù)庫得到FCR、NR、NiR、GAGAT和GS的同原序列，設(shè)計引物進行擴增，驗證并獲得了FCR、NR、NiR、GAGAT和GS序列。生物信息學分析表明，F(xiàn)CR基因序列編碼區(qū)（CDS）為2166bp，編碼721個氨基酸，編碼的蛋白質(zhì)可能位于質(zhì)膜，屬于疏水蛋白，二級結(jié)構(gòu)含有45.91%的α-螺旋；NR基因序列編碼區(qū)（CDS）為2709bp，編碼902個氨基酸，編碼的蛋白質(zhì)可能位于細胞質(zhì)，屬于疏水蛋白二，級結(jié)構(gòu)含有29.0
8、5%的α-螺旋；NiR基因序列編碼區(qū)（CDS）為1758bp，編碼585個氨基酸，編碼的蛋白質(zhì)可能位于細胞核，屬于疏水蛋白，二級結(jié)構(gòu)含有37.44%的α-螺旋；GOGAT基因序列編碼區(qū)（CDS）為4887bp，編碼1628個氨基酸，編碼的蛋白質(zhì)可能位于細胞質(zhì)，屬于親水蛋白，二級結(jié)構(gòu)含有39.31%的α-螺旋；GS基因序列編碼區(qū)（C
