《草坪草應對高溫脅迫與CO2濃度增倍的互作效應回響機制》是於景金為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：草坪草應對高溫脅迫與CO2濃度增倍的互作效應回響機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：於景金
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
溫度是影響草坪草生長的一個重要因素，特別是高溫對冷季型草坪草具有明顯的抑制作用。由於全球氣候變化的影響，大氣CO2濃度和溫度都出現了升高的趨勢。本項目的目標是探討冷季型草坪草高羊茅與暖季型草坪草狗牙根對高濃度CO2和熱脅迫的差異回響，從而確定高濃度CO2提高草坪草耐熱性的調控機制。項目具有三大特色：1.高濃度CO2與高溫互作效應的確定；2.通過生理指標、代謝圖譜、蛋白及基因定量表達的分析，闡釋高濃度CO2在多層面（生理生化、代謝、蛋白及基因）對耐熱性的調控機理；3.對比材料特色鮮明，即：具有不同代謝途徑的C3冷季型草坪草和C4暖季型草坪草及同一代謝途徑不同耐熱性基因型的選擇。本項目將揭示草坪草回響高濃度CO2與高溫互作的代謝途徑及分子調控機理，這對將來氣候變化情況下培育抗高溫草坪草新品種具有重要意義。
結題摘要
高溫能夠影響光合器官的正常光合作用，從而抑制草坪草的生長。CO2是溫室氣體的主要成分，當前全球CO2濃度已經較前工業時代增加了大約200ppm，而且在繼續保持增長的態勢，這可能會加劇溫度的升高。暖季型草坪草與冷季型草坪草的光合作用分別屬於C4和C3途徑，在回響溫度與CO2濃度的互動作用方面可能會有不同的方式。本項目以此為出發點，分別以狗牙根和高羊茅為材料，在生理水平、代謝水平和分子水平探討暖季型草坪草與冷季型草坪草對高溫與高濃度CO2的回響差異及其機理。 研究結果表明，與光合作用、胺基酸代謝和呼吸作用等多個代謝過程密切相關的蛋白及代謝物，參與草坪草回響高溫與高濃度CO2互動作用過程，且在暖季型草坪草與冷季型草坪草間存在差異。在熱脅迫與高濃度CO2條件下，C4與C3草坪草光合能力不同，CO2濃度升高對冷季型草坪草高羊茅的促進作用高於對暖季型草坪草狗牙根，這與二者葉綠素的合成方面的差異密切相關。 在鑑定出的初級和次級代謝物中，有機酸（檸檬酸、甘油酸、蘇糖酸）、胺基酸（丙氨酸、氨基丁酸、脯氨酸）和糖（蔗糖、葡萄糖、果糖）在熱脅迫與高濃度CO2的互作中具有不同回響方式；在鑑定出的蛋白中，GAPDH、ATP合成酶、磷酸甘油酸激酶和果糖-二磷酸醛縮酶等也是暖季型草坪草與冷季型草坪草差異回響熱脅迫與高濃度CO2互作的重要原因。
