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三峡水库受“冬季蓄水,夏季泄洪”人工水位调节的影响,形成了垂直落差达30 m的水库消落带,造成植物多样性急剧下降,从而引起一系列的生态问题。消落带防护林对维护库岸稳定、减少水土流失、保持生态景观以及水体净化等方面起着重要作用,因此在三峡水库上部消落带构建生态防护林具有重要的意义。三峡水库消落带生态防护林建设的适宜树种必须具备耐冬季水淹、适应夏季干旱、改良土壤的能力。杨树具有适应性强,生长速度快和丰产等特性,具有重要的生态及经济价值,常作为极端环境生态修复的先锋树种。前人研究表明,美洲黑杨(Populus deltoides)具备较强的耐水淹能力。另外,杨树为雌雄异株植物,前人研究表明其雌雄植株对非生物胁迫存在性别差异响应。本研究以美洲黑杨为研究材料,模拟三峡水库消落带冬季水淹环境条件,研究雌雄植株对冬季水淹的性别差异性响应。相关研究成果为三峡库区消落带生态防护林建设提供理论依据,主要结果如下：1通用提取缓冲液对胁迫相关生理生化指标提取效率的研究为节约试验材料和人工成本,研制一种适用于多种生理指标的通用提取液十分有必要。由于大部分生理指标提取液为磷酸缓冲液或Tris-HCl缓冲液且差异不大,因此比较通用磷酸缓冲液、通用Tris-HCl缓冲液及专一性提取液对9种生理指标的提取效率,研究发现100 mmol/L的通用磷酸缓冲液适用于GR, GPx, CAT, SOD, O2-,可溶性蛋白和游离脯氨酸等大部分生理指标的提取测定。2冬季水淹下美洲黑杨雌雄植株生理生化的响应差异经过130天冬季水淹胁迫后,所有的雌雄植株能完全存活,表明美洲黑杨具备较强的耐水淹能力。但是,雌雄植株在生长发育、生理生化方面的响应存在性别差异。正常水分状况下,雌株在还原性糖,O2-, .OH, APx, CAT, A及WUEi本底含量优于雄株；而在水淹状况下,雌株在Ci, H2O2, MDA,株高和基径等方面受到的负面影响大于雄株；相反,雄株在GSH, SOD和POD对水淹胁迫正反馈优于雌株；另外,雌雄植株在叶绿素荧光方面对水淹胁迫前后的差异不显著。3冬季水淹下美洲黑杨雌雄植株的蛋白质组学分析利用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)技术,对冬季水淹条件下美洲黑杨雌雄植株的叶片全蛋白质组学进行了分析,通过两两比较,共鉴定了757个至少在一个组合中有显著性差异的蛋白。其中25个是雌株特异性蛋白,在水淹条件下,雄株中表达量比雌株高,而且在雌株中受到水淹诱导后上调。另有80个蛋白在水淹以后,雄株中表达量比雌株低,而且在雌株中受水淹诱导下调。这105个蛋白有可能直接参与了雌雄植株对水淹胁迫的应答。相关鉴定的蛋白主要参与了Transcription, Replication, Recombination and Repair, Post Modification, Protein Turnover, Chaperones, Coenzyme Transport及Metabolism等途径。以上结果表明,100 mmol/L的通用磷酸缓冲液适用于同时提取GR, GPx, CAT, SOD, O2-,可溶性蛋白和游离脯氨酸等大部分生理指标。美洲黑杨在130天水淹处理以后,所有的雌雄植株能完全存活,表明美洲黑杨具备较强的耐水淹能力。但是,雌雄植株在生长发育、生理生化及蛋白等方面的响应存在性别差异,雄株比雌株有着更强的耐水淹能力,该研究成果能为三峡水库消落带杨树生态防护林建设提供科学指导。