6.3.1 促进蛋白质分解对蕾杀虫蛋白含量的影响及生理机制

    6.3.2 促进蛋白质分解对花杀虫蛋白含量的影响及生理机制

    6.3.3 促进蛋白质分解对铃壳杀虫蛋白含量的影响及生理机制

    6.3.4 促进蛋白质分解对纤维杀虫蛋白含量的影响及生理机制

    6.3.5 促进蛋白质分解对棉籽杀虫蛋白含量的影响及生理机制

    6.3.6 促进蛋白质分解下Bt棉生殖器官杀虫蛋白含量与蛋白质周转的关系

6.4 小结

第7章 讨论

7.1 产量器官形成影响了杀虫蛋白表达量

7.2 蛋白质周转调节影响了Bt棉生殖器官中杀虫蛋白含量

7.3 蛋白质周转调节影响杀虫蛋白含量的相关生理机制

7.4 促进Bt棉生殖器官杀虫蛋白含量提高的途径

参考文献

攻读博士学位期间的研究成果

致谢

文章摘要:为明确外源调节对Bt棉生殖器官杀虫蛋白表达量的影响程度,在探讨不同Bt棉品种、缩节胺化控、N素亏缺和种植密度调节下产量器官形成与杀虫蛋白含量关系的基础上,以Bt棉泗抗1号（常规种）和泗抗3号（杂交种）为材料,研明蛋白质合成和分解的外源调节对生殖器官蕾花铃杀虫蛋白表达的影响及其相关生理机制。主要研究结果如下:1.Bt棉不同品种间,单蕾和单株蕾生物量高的品种杀虫蛋白含量较高。施用缩节胺显著提高了单蕾和单株蕾生物量及蕾中杀虫蛋白含量。相反,N素亏缺处理降低了单蕾和单株蕾生物量及蕾中杀虫蛋白含量。相关分析表明,棉蕾杀虫蛋白含量与生物量呈极显著正相关。可见,促进棉蕾的发育,有利于提高棉蕾的抗虫性。棉铃形成与铃壳杀虫蛋白含量关系则表明,低密度下,棉株成铃速率高,铃壳杀虫蛋白含量低;反之,高密度下,棉株成铃速率低,杀虫蛋白含量则高。生理机制表现为铃壳中杀虫蛋白含量高,可溶性蛋白含量、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性也高,而氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性则低。表明铃壳中蛋白质合成能力增加和分解能力下降可能是杀虫蛋白含量提高的主要生理原因。2.促进蛋白质合成和抑制蛋白质分解均能增加Bt棉生殖器官中杀虫蛋白含量。促进蛋白质合成外源调节下（喷施不同浓度尿素）,蕾花铃中杀虫蛋白含量在6%-8%尿素浓度时最高,与对照相比,增加幅度达10.5%～37.4%。生理机制表现为:蛋白质合成主要物质可溶性蛋白和游离氨基酸含量、蛋白质合成关键酶谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、GOT、和GPT活性提高。相关分析和主成分分析进一步表明,蕾铃中杀虫蛋白含量的变化主要与蛋白质合成主要物质含量及关键酶活性有关,与蛋白质分解关键酶蛋白酶和肽酶活性相关不显著。因此,尿素调节下,生殖器官中蛋白质合成能力的增强是杀虫蛋白含量提高的主要原因。抑制蛋白质分解外源调节（喷施乙二胺四乙酸（EDTA）、亮抑酶肽（Leupeptin）和苯甲基磺酰氟（PMSF））同样能提高生殖器官中杀虫蛋白含量,其中又以二者联合应用时效应更大。蕾花铃中杀虫蛋白含量基本上在EDTA和Leupeptin联合应用时最高,与对照相比,增加幅度达19.2%～27.8%。生理机制表现为:蛋白质分解关键酶蛋白酶和肽酶活性显著下降。虽蛋白质合成主要物质游离氨基酸含量,关键酶GS、GOGAT、GOT和GPT也下降,但可溶性蛋白含量增加。因此,蛋白质分解抑制剂调节下,由于蛋白质分解能力下降引起的蛋白质含量提高超过了蛋白质合成能力下降引起的蛋白质含量降低,从而使得可溶性蛋白含量提高,包括杀虫蛋白含量的增加。即抑制蛋白质分解调节导致蛋白质分解能力的显著下降是生殖器官中杀虫蛋白含量增加的主要原因。这由相关分析及主成分分析得到进一步证明。3.抑制蛋白质合成和促进蛋白质分解均能降低Bt棉生殖器官中杀虫蛋白含量。抑制蛋白质合成外源调节下（喷施氯霉素（CAP）、亚胺环己酮（CHM）和L-蛋氨酸亚砜亚胺（MSO））,蕾花铃中杀虫蛋白含量均下降,其中又以CHM和MSO联合应用时最低,与对照相比,下降幅度达20.4%～39.4%。生理机制表现为:蛋白质合成的主要物质可溶性蛋白含量、蛋白质合成关键酶GS、GOGAT、GOT和GPT活性、蛋白质分解关键酶蛋白酶和肽酶活性都下降。因此,抑制蛋白质合成调节下,由于蛋白质合成能力下降引起的蛋白质含量降低超过了蛋白质分解能力下降引起的蛋白质含量增加,从而使得可溶性蛋白含量降低,包括杀虫蛋白含量的下降。即抑制蛋白质合成导致蛋白质合成能力显著下降是生殖器官中杀虫蛋白含量降低的主要原因。这由相关分析及主成分分析得到进一步证明。促进蛋白质分解外源调节（喷施Ca2+、Mg2+）同样能降低Bt棉生殖器官中杀虫蛋白含量。其中又以Ca2+和Mg2+联合应用时蕾花铃中杀虫蛋白含量最低,与对照相比,下降幅度达20.4%～32.8%。生理机制表现为:蛋白质合成主要物质游离氨基酸含量,GS、GOGAT、GOT和GPT活性,蛋白质分解关键酶蛋白酶和肽酶活性都提高,但可溶性蛋白含量下降。因此,促进蛋白质分解调节下,由于蛋白质分解能力提高引起的蛋白质含量的下降超过了蛋白质合成能力提高引起的蛋白质含量的增加,从而使得可溶性蛋白含量降低,包括杀虫蛋白含量的下降。即促进蛋白质分解导致蛋白质分解能力显著提高是生殖器官中杀虫蛋白含量下降的主要原因。这由相关分析及主成分分析得到进一步证明。综上所述,促进棉蕾形成和发育有利于棉蕾抗虫性的提高,适度促进棉铃形成有利于丰产性与抗虫性的协同增加;促进Bt棉生殖器官蛋白质合成和抑制蛋白质分解,特别是促进蛋白质合成有利于其抗虫性的提高。

文章来源：《生理学报》 网址: http://www.slxbzzs.cn/qikandaodu/2022/0130/1354.html

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