水分调控缓解设施番茄亚高温胁迫的机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51209067
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    张洁
  • 依托单位：
    河海大学
  • 学科分类：
    E0902.农业水利与农村水利
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2012
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Sub-high temperature of 35℃ is the common adversity phenomenon in greenhouse of South China. It causes severe damage to the quality and yield of tomato. Scientific management of water can relieve the stress of sub-high temperature on plants. This project will use the field observation and physiological and biochemical analysis methods to study the effects of sub-high temperature stress on tomato plant. By the research of plant photosynthetic, root physiological and water physiological characteristics, the influencing mechanism of sub-high temperature stress on tomato plants will be clear and definite..Plants will be irrigated by drip irrigation with different water controls including different irrigation amounts, irrigation times and water temperature under sub-high temperature stress in greenhouse. The responses of physiological indexes, plant water use efficiency, quality and yield of fruits to different water controls will be analyzed. And the regular pattern of soil moisture - atmospheric temperature - soil temperature - plants temperature will be explicit. These results will reveal the mechanism that the water management can ease the stress of sub-high temperature on tomato plants. The appropriate irrigation mode will be put forward and it can be used in the production of tomato under sub-high temperature. .This project will provide important theoretical basis and technical support for tomato production in a high efficient and quality way in greenhouse of South China.
35℃亚高温是南方地区设施番茄生产中导致产量与品质降低的常见逆境现象，科学的水分管理可以缓解亚高温胁迫对植株的伤害。本研究针对长期亚高温逆境对设施番茄地上部植株、地下部根系及产量和品质造成的伤害，采用"以水调温"的方法，在植株开花后对其进行不同水分调控（包括灌水量、灌水次数、灌溉水温），研究亚高温下水分调控的作用与机理。结合田间观测、室内生理生化指标分析和设施内小气候指标的测定，分析亚高温条件下植株光合生理、根系生理、水分生理相关指标以及产量、品质对不同水分调控的响应规律，结合设施内土壤水分-气温-土温-株温的联动规律，揭示水分调控缓解设施番茄亚高温胁迫的作用机理，提出适用于亚高温下设施番茄生产的水分调控指标，为南方地区设施番茄的优质、高效生产提供重要的理论依据与技术支撑。

结项摘要

在南方设施番茄生产中，棚内常处于亚高温状态，对植株生长发育不利。本研究采用田间观测与室内生理生化分析相结合的手段，研究亚高温胁迫对番茄植株光合生理、根系生理等相关指标的影响，明确亚高温胁迫下产量降低的生理机制；采用“以水调温”的原理，探明亚高温下植株各项生理指标、产量对不同水分调控的响应规律揭示通过水分调控缓解亚高温胁迫的作用机理；提出适用于亚高温下番茄生产的水分调控指标，以缓解亚高温胁迫，为南方地区设施番茄优质、高效生产提供理论依据与技术支撑。主要研究结果如下：.(1) 35℃亚高温条件下，番茄叶片净光合速率降低，气孔限制值减小，叶绿素含量下降，叶片气孔数目明显增多，气孔腔开放程度变大，叶绿体膜受到伤害，基粒数减少，基粒片层结构状态变差，脂滴增多而淀粉粒数目先减少后增多。5d的35℃昼间亚高温处理即可导致番茄坐果率显著降低，产量下降，空洞果比例增加，并且亚高温处理天数越长，果实产量越低。.（2）在自然亚高温状态下，80%ET处理的番茄幼苗叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均较其他处理低，而气孔限制值(Ls)则随灌溉量的减少而升高； 80%ET叶片相对含水量明显降低，而120%ET则最高，与Pn呈正相关；植株干物质积累量、壮苗指数及生长函数均表现为120%ET>100%ET>80%ET。. (3) 利用人工气候室模拟试验，以25℃下100%ET处理为对照，研究35℃亚高温下不同补充灌溉量100%ET、120%ET的影响。亚高温下不同灌溉量处理的植株叶绿素含量均较对照降低，其中100%ET处理最低；处理间Gs、Ci和Tr均表现为100%ET<120%ET<CK，Ls趋势则与之相反；随着灌溉量减少，最大光化学效率Fv/Fm随着灌溉量的减少而降低。.35℃亚高温下不同补充灌溉量对植株干物质积累与分配、幼苗质量都产生了不利影响，尤其是100%ET处理；亚高温胁迫下100%ET处理加剧了植株抗氧系统受到的伤害，而120%ET处理的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶((POD)、过氧化氢酶(CAT)活性明显升高，丙二醛(MDA)含量下降。.此外，亚高温胁迫下不同灌溉量处理的番茄产量明显降低，120%ET处理植株的座果率、单果重和产量均高于100%ET处理。认为120%ET能缓解亚高温胁迫对植株的影响，对设施番茄生产

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Photosynthesisnbsp;andnbsp;ultrastructurenbsp;ofnbsp;photosyntheticnbsp;apparatusnbsp;innbsp;tomatonbsp;leavesnbsp;undernbsp;elevatednbsp;temperature
光合作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Photosynthetica
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    jie zhang
  • 通讯作者：
    jie zhang
Photosynthesis and ultrastructure of photosynthetic apparatus in tomato leaves under elevated temperature
高温下番茄叶片光合作用及光合器超微结构
  • DOI：
    10.1007/s11099-014-0051-8
  • 发表时间：
    2014-09
  • 期刊：
    Photosynthetica
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Zhang, J.;Jiang, X. D.;Li, T. L.;Cao, X. J.
  • 通讯作者：
    Cao, X. J.
Subsurface drainage improved the secondary soil salinity in plastic greenhouse
地下排水改善塑料大棚次生土壤盐分
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Journal of Food Agriculture and Environment
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang, Jie;Shao, Xiaohou;Chang, Tingting
  • 通讯作者：
    Chang, Tingting
亚高温下不同灌溉量对番茄苗期抗氧化酶系统的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国农村水利水电
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曹小娟;张洁
  • 通讯作者：
    张洁
不同补充灌溉量对亚高温下辣椒幼苗质量影响的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    灌溉排水学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张洁;曹小娟;谢志远;马志发
  • 通讯作者：
    马志发

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其他文献

自噬与肿瘤耐药的研究进展
  • DOI：
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    --
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  • 作者：
    范严伟;黄宁;龚家国;邵晓霞;张洁;赵彤
  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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