【摘要】：海濱木槿(Hibiscus hamabo Sieb.et Zucc.)是錦葵科落葉灌木中一種耐鹽堿、旱澇抗性極強(qiáng)的重要防護(hù)林樹種,有重要的研究價值。本研究以海濱木槿種子為原初材料,利用不同濃度甲基磺酸乙酯(EMS)進(jìn)行誘變處理,結(jié)合種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)確定EMS誘變海濱木槿種子的半致死劑量,選擇合適的誘變濃度和時間,通過對后期幼苗變異表型的觀察、生理指標(biāo)的測定以及亞顯微結(jié)構(gòu)的比較進(jìn)行抗寒性的篩選與鑒定,以期獲得海濱木槿抗寒新品種。研究結(jié)果如下:1.不同濃度EMS對海濱木槿種子萌發(fā)的影響(1)海濱木槿種子在不同濃度EMS誘變處理下,萌發(fā)受到不同程度的抑制,EMS濃度越高、處理時間越長,抑制作用越強(qiáng)。結(jié)合種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及后期成苗率確定EMS誘變海濱木槿種子的半致死劑量為1.5%處理4h。(2)EMS誘變處理會對海濱木槿種子造成一定的生理損傷,其中種子浸出液的電導(dǎo)率、MDA含量均隨EMS濃度和處理時間的增加而增加。EMS對種子的影響,還表現(xiàn)在抑制胚根長度,隨著EMS濃度的增加,胚根逐漸變短,根長受到不同程度抑制。2.EMS誘變對海濱木槿幼苗形態(tài)及葉表面結(jié)構(gòu)的影響EMS誘變的海濱木槿種子,萌發(fā)后幼苗期會出現(xiàn)許多形態(tài)上的變異,M1代幼苗普遍矮化,變異類型極豐富,主要集中在株高、株型、葉型、葉色以及花期等性狀上。(1)株高突變體:經(jīng)過EMS誘變處理,海濱木槿植株矮化現(xiàn)象明顯,矮化率高達(dá)90%,對照組的平均株高為19.68cm,而突變體中的矮化植株平均株高為3.84cm。(2)株型變異:1.5%EMS誘變的海濱木槿出現(xiàn)三株匍匐多分枝突變體,觀賞性狀明顯。(3)葉片突變體:EMS誘變海濱木槿出現(xiàn)了豐富的葉片突變類型,大致分為葉片形態(tài)變異和葉色變異。未經(jīng)EMS誘變的對照葉片為卵圓形嫩綠平展葉片,經(jīng)過1.5%EMS誘變的突變體葉片類型多樣,有卷曲葉、心形葉、扇形葉、類鵝掌楸葉、沿葉片中脈半片葉,其中有兩株在早期幼苗期出現(xiàn)三片子葉。葉色變異類型主要有花葉、黃白斑雜葉、黃化葉、深綠色革質(zhì)葉。(4)花期突變:正常生長條件下的海濱木槿只有生長2-3年的實(shí)生苗才能開花,而經(jīng)過1.5%EMS誘變處理的海濱木槿有4.65%的植株出現(xiàn)花期提前,在幼苗期出現(xiàn)淡黃色花朵。(5)葉片表面結(jié)構(gòu)的觀察:對誘變植株與對照株相同部位葉片進(jìn)行掃描電鏡觀察,發(fā)現(xiàn)對照與誘變株的葉表面泌鹽結(jié)構(gòu)無明顯差別,但誘變株葉表面的泌鹽結(jié)構(gòu)密度明顯高于未誘變組;經(jīng)過誘變的植株葉表面表皮毛數(shù)量、分支數(shù)明顯減少。3.低溫脅迫對海濱木槿幼苗生理指標(biāo)的影響(1)低溫半致死溫度的篩選:實(shí)驗(yàn)測定了不同溫度和處理時間下海濱木槿葉片電導(dǎo)率,隨著脅迫溫度降低和脅迫時間的延長,葉片電導(dǎo)率逐漸上升,根據(jù)電導(dǎo)率確定海濱木槿的低溫半致死溫度為-10℃處理8h。(2)苗期抗寒突變體的篩選:對誘變海濱木槿進(jìn)行低溫脅迫表型篩選,抗性較好植株用于測定低溫脅迫后葉片SOD、GR、APX的活性,發(fā)現(xiàn)篩選得到的誘變植株與對照相比在低溫脅迫下抗氧化酶的活性升高明顯,可溶性糖、脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量表現(xiàn)出相同變化趨勢,丙二醛與抗氧化酶和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)變化趨勢相反。說明經(jīng)1.5%EMS誘變能提高海濱木槿抵御低溫脅迫能力。4.低溫脅迫對海濱木槿葉片超微結(jié)構(gòu)的影響根據(jù)上述生理指標(biāo)篩選得到抗寒突變體,對其進(jìn)行冷脅迫下葉片超微結(jié)構(gòu)的觀察,發(fā)現(xiàn)同樣冷脅迫處理,EMS誘變能使海濱木槿在低溫脅迫下保持較好的葉綠體形態(tài),而低溫脅迫下誘變植株與對照株線粒體結(jié)構(gòu)無明顯差異。電鏡觀察結(jié)果與前期測定的生理指標(biāo)顯示的結(jié)果相吻合。
【圖文】：

測得的數(shù)據(jù)用平均數(shù)加減標(biāo)準(zhǔn)差表示。2 結(jié)果與分析2.1 不同濃度 EMS 處理對海濱木槿種子萌發(fā)的影響由圖 2-1 可知，EMS 抑制海濱木槿種子的萌發(fā)，而且誘變劑濃度越高，抑制現(xiàn)象越明顯。從圖 2-2、2-3 和 2-4 可以看出，，與未經(jīng)過 EMS 處理的種子相比，誘變組海濱木槿種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)隨 EMS 濃度的升高都呈逐漸下降的趨勢，且 EMS 濃度越高，萌發(fā)數(shù)值越低，與對照差異顯著。當(dāng)用 1.5% EMS處理種子時，發(fā)芽勢由對照的 66%下降到 49%，發(fā)芽率由對照的 99.67%下降到51%（最接近于 50%），且與對照存在顯著性差異。當(dāng) EMS 濃度為 2. 0%時，誘變種子的發(fā)芽率僅有 33%。

圖 2-2 EMS 處理對海濱木槿種子發(fā)芽勢的影響cts of EMS-treatment on seed germination potential of Hibiscus haZucc.不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05），下同。fferent letters indicate significant difference at P<0.05, the same be圖 2-3 EMS 處理對海濱木槿種子發(fā)芽率的影響ffects of EMS-treatment on seed germination rate of Hibiscus hamZucc.
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S793.9

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本文編號：2704760