發(fā)布時間：2020-04-23 22:51

【摘要】：油菜(Brassica napus L.)是世界上重要的油料作物之一,低溫是限制油菜種植區(qū)域分布的主要因素。我國油菜主要種植于長江流域,多熟制種植模式推遲油菜播種期,直播油菜出苗時氣溫偏低,導(dǎo)致發(fā)芽緩慢、出苗不齊、成苗弱現(xiàn)象嚴重。另外,低溫冷害是長江流域常見氣象災(zāi)害,正常播期油菜也易遭受低溫威脅。因此,通過種子引發(fā)提高油菜耐寒性,對保證油菜種植面積與穩(wěn)定最終產(chǎn)量具有重要意義。本文首先對8個油菜品種的耐寒性進行了鑒定。然后以耐寒型和冷敏感型油菜種子為試驗材料,研究了硅酸鈉(Si)與γ-氨基丁酸(GABA)引發(fā)對種子萌發(fā)期和油菜幼苗生長期的影響,主要研究結(jié)果如下:1.對8個油菜品種萌發(fā)期的耐寒性進行了鑒定。在常溫(20℃)和低溫(10℃)脅迫下測定了種子萌發(fā)特性與幼苗素質(zhì)等指標,以指標相對值作為耐寒系數(shù)。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),除相對苗干重外,相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽指數(shù)、相對活力指數(shù)、相對平均發(fā)芽時間和相對苗鮮重之間均呈顯著或極顯著相關(guān),可以作為評價油菜耐寒性的指標。通過模糊隸屬函數(shù)法對8個油菜品種進行綜合評價,油菜耐寒性從強到弱依次為:中油雜200、浙大619、浙油50、浙大630、浙大622、高油605、浙雙72、德新油53。2.研究了 Si與GABA引發(fā)對低溫逆境下不同耐寒型油菜種子萌發(fā)的影響。以耐寒型油菜(中油雜200,ZYZ200)和低溫敏感型油菜(德新油53,DXY53)為試驗材料,測定了 Si與GABA引發(fā)對低溫(10℃)脅迫下種子發(fā)芽指標、萌發(fā)代謝、能量調(diào)動和抗寒基因的影響。結(jié)果表明,2mM Si與1mMGABA引發(fā)顯著提高油菜低溫下的發(fā)芽速度、發(fā)芽率和幼苗活力,萌發(fā)7天后幼苗素質(zhì)高于未引發(fā)處理。引發(fā)處理顯著提高種子中異檸檬酸裂解酶基因BnICL和酯酶基因BnGDSL1的表達,增強異檸檬酸裂解酶與酯酶活性,且低溫吸脹24 h的指標與種子萌發(fā)指標呈顯著相關(guān)。引發(fā)處理促進種子中可溶性糖、可溶性蛋白的分解,促進脯氨酸的積累,其中低溫吸脹48 h的脯氨酸含量、吸脹72h的可溶性蛋白含量以及吸脹48、72h的可溶性糖含量與種子萌發(fā)指標顯著相關(guān)。引發(fā)后,油菜DXY53種子中抗寒響應(yīng)相關(guān)基因BnCAMTA1、BnICE1、BnCBF、BnCOR25均上調(diào)表達,而在ZYZ200種子中下調(diào)表達;低溫吸脹24h后,ZYZ200種子BnICE1表達量顯著增加。因此,Si與GABA引發(fā)通過促進種子萌發(fā)代謝與能量調(diào)動,并調(diào)節(jié)抗寒基因表達,緩解低溫對種子萌發(fā)的抑制,增強油菜耐寒性。3.研究了 Si與GABA引發(fā)對低溫逆境下不同耐寒型油菜幼苗生長的影響。以不同耐寒型油菜品種為試驗材料,測定幼苗低溫脅迫前,低溫(5℃)脅迫后以及恢復(fù)生長后生理生化變化與相關(guān)基因表達。結(jié)果表明,引發(fā)處理顯著提高低溫脅迫后葉片含水量和脯氨酸含量,恢復(fù)生長后可溶性糖和可溶性蛋白含量降低。Si與GABA引發(fā)處理顯著降低超氧陰離子與過氧化氫的積累,降低丙二醛含量、脂氧合酶活性和電導(dǎo)率。低溫脅迫后,引發(fā)處理顯著提高BnSOD、BnPOD等基因表達,增強超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性。低溫脅迫抑制DXY53油菜中抗寒基因表達,促進ZYZ200抗寒基因表達,而引發(fā)處理增強DXY53葉片中BnCAMTA1、BnICE1、BnCBF表達,促進ZYZ200中BnCAMTA1、BnICE1、BnCOR25上調(diào)表達。因此,Si與GABA引發(fā)促進滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累減輕葉片失水,增強抗氧化能力減少活性氧積累并減輕氧化傷害,維持細胞膜完整性,同時誘導(dǎo)抗寒基因表達,最終增強油菜耐寒性。
【圖文】：

２．２．１低溫脅迫對油菜種子萌發(fā)的影響逡逑在常溫（２０°Ｃ）條件下，８個油菜品種在第３天發(fā)芽率已基本保持穩(wěn)定，而低溫（１０°Ｃ）逡逑下大多數(shù)品種第３天才開始萌發(fā)，在第５天才基本穩(wěn)定（圖２．１）。除ＤＸＹ５３和ＺＤ６２２逡逑外，其余品種常溫發(fā)芽勢和發(fā)芽率均在９０％以上（表２．１）。低溫萌發(fā)后，品種間發(fā)芽勢逡逑和發(fā)芽率差異顯著，其中ＺＤ６１９發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高，分別為９６．７％和９８．７％，ＤＸＹ５３逡逑發(fā)芽勢和發(fā)芽率最低，分別為１５．７％和５５．０％邋（表２．２）。就ＤＸＹ５３而言，發(fā)芽勢下降逡逑了邋６４．６％，發(fā)芽率下降了邋２５．３％，發(fā)芽指數(shù)下降７３．１％，活力指數(shù)下降９２．３％，平均發(fā)逡逑芽時間延長３．５８天，因此從發(fā)芽指標上看，，可以認為ＤＸＹ５３為低溫敏感品種。ＺＤ６１９、逡逑ａ邋１２0邋邐邋ｂ邋１２０邋邐逡逑１００邋＇邐１邐４—７ｉ１邋Ｔ邋Ｔ邋１００邋＇邐１邋－１逡逑廣邐，Ｓ0．逡逑ｉ邋６0邋？邐＋ＺＳ７２邋＋ＧＹ６０５邋ｉ邋６0邋．邐\d『逡逑Ｉ邋４０邋．邐￣邐５邋４０邋．）『Ｚ逡逑Ｉ邋ｆ邐—Ｈ－ＺＹ５０邋－＃－ＤＸＹ５３邐＇邋Ｖ／邐／ｗ逡逑２0邋■邋Ｖ邋邐ＺＤ６１９邋邐ＺＤ６２２邐２０邋■逡逑0邋Ｌ－ｒ邋ｊ—＊邐＊邐＊邐邐邐＊邐？￣邐＾—＊邐？邐？—逡逑１邐２邐３邐４邐５邐６邐７邐１邐２邐３邐４邐５邐６邐７逡逑發(fā)芽時間（天）邐發(fā)芽時間（天）逡逑圖２．１邐８個油菜品種常溫（ａ

數(shù);d，8個油菜品種耐寒系數(shù)值
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S565.4

【參考文獻】

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本文編號：2638241