果树学报

2021, v.38(06) 871-883

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高温胁迫对不同葡萄品种光合作用和基因表达的影响
Effects of high temperature stress on photosynthesis and gene expression of different grape cultivars

窦飞飞;张利鹏;王永康;于坤;刘怀锋;

摘要(Abstract):

【目的】探讨高温胁迫对葡萄生理的影响,筛选出适于温室栽培的耐热型葡萄,为耐热品种的选育提供理论依据。【方法】以新郁、蜜光、夏黑、北红、弗雷5个葡萄品种为材料,在日光温室对盆栽葡萄分别进行白天(45±2)℃、夜间(22±2)℃高温胁迫处理,以及白天(42±2)℃、夜间(22±2)℃控温处理,对葡萄叶片的光合参数以及叶绿素荧光参数进行测定,并于高温胁迫1周后进行转录组测定。【结果】随着高温胁迫时间的增加,叶绿素(Chl)总含量、蒸腾速率(T_r)、净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)、气孔导度(G_s)均呈先上升后下降趋势;初始荧光(F_0)、非光化学猝灭系数(CNPQ)、光化学猝灭系数(Cq P)呈先下降后上升趋势;最大荧光产量(F_m)、最大能量转换效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、潜在光化学活性(F_v/F_0)呈下降趋势;在高温胁迫的第4天,弗雷的Chl总含量比新郁、蜜光、夏黑、北红分别高1%、18%、18%、19%;新郁的P_n比夏黑、北红、弗雷高11%、29%、3%,低于蜜光,表明夏黑和北红的光合能力受高温胁迫的影响较大;高温胁迫条件下,弗雷的F_m、F_v/F_m、光下最大荧光(F_m’)、ΦPSⅡ、F_v/F_0降幅最小,其次为新郁,北红的降幅最大;主成分分析结果表明,耐热力(F)由大到小为新郁>弗雷>夏黑>蜜光>北红。新郁、北红的Hsp相关基因分别为29、25个,Hsf相关基因分别为3、4个。【结论】长期高温处理使葡萄叶片PSⅡ活性遭到破坏,与蜜光、夏黑相比,新郁、弗雷的抗高温胁迫能力较强,更能适应高温环境,北红耐热性较差。葡萄高温胁迫处理后,热激蛋白大量上调表达,且耐热品种新郁的表达水平高于热敏品种北红。

关键词(KeyWords): 葡萄;叶片;高温胁迫;荧光特性;光合特性;转录组;热激蛋白

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划(2018YFD100034)

作者(Author): 窦飞飞;张利鹏;王永康;于坤;刘怀锋;

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DOI: 10.13925/j.cnki.gsxb.20200551

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