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遮光与赤霉素处理对有色小麦籽粒色素积累与相关酶活性的影响

作　者: 王海伟
导　师: 尹燕枰
学　校: 山东农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 花青素赤霉素遮光苯丙氨酸解氨酶查尔酮异构酶多酚氧化酶
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本试验以D4黑、黑3、乌麦526、昌邑黑麦4个黑粒小麦及D4红、红5、红6、农大3659,黑小麦76（紫红粒）5个红粒小麦品种（系）为材料,并以白粒小麦品种济麦19作对照,研究了遮光与赤霉素处理对有色小麦籽粒花青素含量及3个相关酶活性的影响。主要研究结果如下:1灌浆期穗部遮光对有色小麦籽粒花青素合成积累影响的分析结果表明,全灌浆期穗部遮光（treatment T1）或后期遮光（treatment T3）对籽粒花青素含量的影响显著大于前期遮光（treatment T2）,说明籽粒灌浆后期是花青素合成的关键时期。穗部遮光对红粒小麦籽粒花青素含量的影响显著大于黑粒小麦。5个红粒品种（系）全灌浆期遮光后籽粒花青素含量约为1 U g^-1甚至不足1 U g^-1,与白粒品种类似,而前期遮光后期恢复光照后籽粒花青素迅速合成。与未遮光的对照比较,遮光对黑粒小麦品系花青素含量影响虽达显著水平,但遮光后黑粒品系花青素含量仍在2 U g^-1以上。2灌浆期穗部遮光对有色小麦籽粒酶活性影响的分析结果表明,有色小麦籽粒的苯丙氨酸解氨酶（PAL）和查尔酮异构酶（CHI）活性变化趋势是灌浆前期低,中后期高,而多酚氧化酶（PPO）活性则呈前期高,中后期低的变化趋势。未遮光处理的有色小麦,其不同时期籽粒花青素含量与PAL和CHI活性变化趋于一致,且呈显著正相关,表明CHI与PAL是有色小麦籽粒花青素合成的关键酶。黑粒小麦的花青素含量与PPO活性呈极显著负相关,而红粒小麦呈显著负相关。遮光后籽粒的花青素含量变化与酶活性变化趋势不一致,说明光照条件对籽粒花青素合成的影响并非直接通过3种酶活性的变化而起作用。3赤霉素处理对有色小麦籽粒中花青素积累影响的分析结果表明,喷施0.06 g/kg浓度的赤霉素红、黑粒小麦品种（系）籽粒中花青素含量较对照均显著降低,但降低幅度黑粒较红粒小麦小。但喷施0.015 g/kg和0.03 g/kg的赤霉素对有色小麦籽粒花青素含量有提高作用。说明喷施较高浓度的赤霉素不同程度抑制花青素的合成,而喷施较低浓度的赤霉素对有色小麦籽粒花青素合成有一定的促进作用。不同红粒小麦品种（系）花青素含量受赤霉素影响变异幅度较黑粒小麦大,说明红粒小麦对赤霉素的敏感性高于黑粒小麦。花后16天和20天籽粒花青素含量的分析结果表明,籽粒花青素含量在不同赤霉素处理间无显著差异,说明赤霉素影响有色小麦花青素合成的主要时期是灌浆后期。4赤霉素处理对有色小麦籽粒中酶活性影响的分析结果表明,喷施较低浓度的赤霉素能显著提高有色小麦籽粒中的PAL、CHI活性,但随着赤霉素浓度的提高,酶活性的增加量减小,甚至表现为抑制作用。而红、黑粒小麦籽粒中PPO酶活性受赤霉素的影响变化较小。喷施赤霉素处理的红粒小麦籽粒花青素含量与PAL、CHI的相关系数和对照的相关系数都达到极显著正相关,说明受赤霉素的影响有色小麦籽粒中花青素含量变化与这两个酶的变化是相关的。喷施赤霉素后,黑粒小麦籽粒中的花青素含量与PAL、CHI的相关系数和对照的相关系数都达到极显著正相关,而与PPO活性呈显著的负相关,说明黑粒小麦的花青素含量变化可能是受这3个酶协同调控的。

全文目录

摘要  7-9
ABSTRACT  9-12
1 前言  12-22
  1.1 有色小麦的重要性  12
  1.2 国内外研究现状  12-22
    1.2.1 有色小麦籽粒中的天然色素  12-14
    1.2.2 黑小麦粒色来源及其遗传  14-16
      1.2.2.1 紫粒小麦色素的遗传  14-15
      1.2.2.2 蓝粒小麦色素的遗传  15
      1.2.2.3 蓝紫粒小麦色素的遗传  15-16
    1.2.3 花色素合成基因的研究  16-19
      1.2.3.1 花色素合成相关酶基因的研究  16-18
      1.2.3.2 色素合成基因的基因定位研究  18-19
    1.2.4 植物花色素合成积累研究  19-22
      1.2.4.1 有色小麦色素合成积累研究  19-20
      1.2.4.2 外界环境因子对花色素合成积累的影响  20-22
  1.3 本研究目的意义  22
2 材料与方法  22-24
  2.1 试验材料  22
  2.2 材料处理方法  22-23
    2.2.1 试验材料遮光处理与取样方法  22-23
    2.2.2 试验材料赤霉素处理与取样方法  23
  2.3 测定项目与方法  23-24
    2.3.1 籽粒中花青素含量测定方法  23
    2.3.2 籽粒中酶活性测定方法  23-24
  2.4 数据处理  24
3 结果与分析  24-42
  3.1 遮光处理对有色小麦籽粒花青素合成积累的影响  24-33
    3.1.1 铝箔遮光处理有色小麦收获期籽粒中花青素含量的差异  24-25
    3.1.2 黑纸袋遮光处理有色小麦籽粒中花青素含量的变化  25-27
      3.1.2.1 黑纸袋遮光处理红粒小麦籽粒中花青素含量的变化  25-26
      3.1.2.2 黑纸袋遮光处理黑粒小麦籽粒中花青素含量的变化  26-27
    3.1.3 遮光处理有色小麦籽粒中PAL、CHI 和PPO 的活性变化  27-32
      3.1.3.1 遮光处理有色小麦籽粒中PAL 活性的变化  27-29
      3.1.3.2 遮光处理有色小麦籽粒中CHI 活性的变化  29-31
      3.1.3.3 遮光处理有色小麦籽粒中PPO 活性的变化  31-32
    3.1.4 遮光处理有色小麦籽粒中花青素含量与PAL、CHI、PPO 活性的相关性  32-33
  3.2 赤霉素处理对有色小麦籽粒花青素合成积累的影响  33-42
    3.2.1 赤霉素处理有色籽粒中花青素含量的变化  33-35
      3.2.1.1 赤霉素处理红粒小麦籽粒中花青素含量的变化  33-34
      3.2.1.2 赤霉素处理黑粒小麦籽粒中花青素含量的变化  34-35
    3.2.2 赤霉素处理有色小麦籽粒中PAL、CHI 和PPO 的活性变化  35-41
      3.2.2.1 赤霉素处理有色小麦籽粒中PAL 活性变化  35-37
      3.2.2.2 赤霉素处理有色小麦籽粒中CHI 活性变化  37-39
      3.2.2.3 赤霉素处理有色小麦籽粒中PPO 活性变化  39-41
    3.2.3 赤霉素处理有色小麦籽粒中花青素含量与PAL、CHI、PPO 活性的相关性  41-42
4 讨论  42-46
  4.1 遮光处理对有色小麦籽粒花青素合成积累的影响  42-44
    4.1.1 遮光对有色小麦籽粒花青素合成影响的探讨  42-43
    4.1.2 遮光对不同粒色小麦籽粒中PAL、CHI、PPO 活性影响的探讨  43-44
    4.1.3 红、黑粒小麦籽粒干鲜样花青素含量的差异  44
  4.2 赤霉素处理对有色小麦花青素合成影响的探讨  44-46
    4.2.1 赤霉素处理对有色小麦花青素合成影响的探讨  44-45
    4.2.2 赤霉素处理对不同粒色小麦籽粒中PAL、CHI、PPO 活性影响的探讨  45-46
5 结论  46-47
  5.1 遮光对有色小麦花青素合成积累与相关酶活性的影响  46
  5.2 赤霉素对有色小麦花青素合成积累的影响  46-47
参考文献  47-52
致谢  52-53
攻读硕士学位期间发表的学术论文  53-54
硕士学位论文内容简介及自评  54

遮光与赤霉素处理对有色小麦籽粒色素积累与相关酶活性的影响

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