羊草種質(zhì)資源抗旱性綜合評(píng)價(jià)及抗旱相關(guān)基因表達(dá)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-14 21:13
羊草(Leymus chinensis),禾本科賴草屬多年生植物,一種優(yōu)質(zhì)的根莖型牧草,對(duì)于退化草地修復(fù)、人工草地建設(shè)、防止水土流失和優(yōu)質(zhì)飼草生產(chǎn)等方面具有重要作用。羊草隨著環(huán)境的變化特別是水分條件的變化,其性狀水平、生理水平、光合作用、葉片超微結(jié)構(gòu)和分子水平等方面都發(fā)生了不同程度的變異和分化,不同羊草種群之間的抗旱性存在著很大差異。目前關(guān)于不同地區(qū)野生羊草種質(zhì)資源的抗旱性、羊草抗逆品種選育和生產(chǎn)的研究相對(duì)較少。本研究以54份不同羊草種質(zhì)資源為研究對(duì)象,采用盆栽沙培試驗(yàn),研究不同干旱處理下,不同羊草種質(zhì)資源形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)上的變化情況,并劃分抗旱等級(jí),篩選出極端抗旱材料。并進(jìn)一步研究干旱對(duì)極端材料光合特性和葉片超微結(jié)構(gòu)的影響,初步探討不同羊草種質(zhì)資源對(duì)于干旱脅迫的響應(yīng)以及相關(guān)抗旱基因表達(dá)量的差異。主要研究結(jié)果如下:1、干旱脅迫對(duì)54份野生羊草種質(zhì)資源各項(xiàng)性狀指標(biāo)均有不同程度的影響,其中分蘗數(shù)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)與羊草綜合抗旱性關(guān)聯(lián)度較大,敏感度較高。通過隸屬函數(shù)分析和聚類分析,將其劃分成高抗旱Ⅰ類、抗旱Ⅱ類、中等抗旱Ⅲ類、干旱敏感Ⅳ類、干旱高敏感Ⅴ類五類,篩選出抗旱性...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
圖 2-1 供試 54 份羊草種質(zhì)的地理分布Fig.2-1 The epiontology of 54 accessions of Leymus chinensis germplasms法017 年 4 月至 11 月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所農(nóng)業(yè)部沙爾沁牧草資溫室內(nèi)完成。選取羊草資源圃中生長狀況基本相同、發(fā)育時(shí)期相近的徑 23cm*高 25cm)。培養(yǎng)基質(zhì)為蛭石和石英砂(蛭石:石英砂=1:1單株,每份材料設(shè)置 2 個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)置 3 個(gè)重復(fù),每份材料移進(jìn)行緩苗培養(yǎng),定苗期間以 1/2 霍格蘭德培養(yǎng)液(侯建華等, 2004)壤最大持水量。緩苗結(jié)束后,采用苗期二次干旱脅迫-復(fù)水法進(jìn)行干旱,維持土壤最大持水量的 80%~100%;干旱脅迫處理(T),整個(gè)脅迫通過稱重法進(jìn)行水分補(bǔ)充。處理前 1 日,每盆隨機(jī)選 3 株編號(hào),并在從上面數(shù)的第二片葉子上綁、葉片數(shù)、分蘗數(shù),測(cè)量株高、葉長、葉寬等作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。脅迫處指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)。旱復(fù)水處理:當(dāng)干旱處理(T)土壤持水量降至 20%時(shí),測(cè)定干旱處
圖 3-1 正常灌水條件下的羊草葉片超微結(jié)構(gòu)Fig. 3-1 The ultrastructure of Leymus chinensis leaves under normal irrigation、B、C 分別為 LC24 的超微結(jié)構(gòu);D、E、F 分別為 LC2 的超微結(jié)構(gòu);G、H、I 分別為 LC40 的超微結(jié)。S:淀粉粒:G體;CW:細(xì)胞壁:M:線粒體。 are the ultrastructure of LC24; D、E、F are the ultrastructure LC2; G、H、I are the ultrastructureof LC54. S:starch grain; GO:osmiophilic body; CW:cytoderm:M:mitochondria. 中度干旱脅迫處理下的羊草葉片超微結(jié)構(gòu)過中度干旱脅迫處理后,抗旱性較強(qiáng)的種質(zhì)資源 LC24 葉肉細(xì)胞變化不大(圖 3-2A比較飽滿,細(xì)胞壁界限邊較為清晰平整,可以清晰地觀察到細(xì)胞核、葉綠體和線粒胞器。葉綠體緊貼細(xì)胞壁分布,未出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象,被膜和內(nèi)部結(jié)構(gòu)較完整,基粒和量多,排列緊密,極少出現(xiàn)彎曲、斷裂、排列混亂的情況,內(nèi)含淀粉粒數(shù)量多體積積增大,數(shù)目較少(圖 3-2B)。線粒體結(jié)構(gòu)完整,形狀略微拉長,被膜輪廓較清晰比較豐富(圖 3-2C)。過中度干旱脅迫處理后,抗旱性中等的種質(zhì)資源 LC2 的部分葉肉細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞核中的染色質(zhì)分布不均勻,出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象(圖 3-2D),其細(xì)胞完整度高于 LC
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干旱脅迫下作物光合參數(shù)研究進(jìn)展[J]. 宋豐萍,蒙祖慶. 高原農(nóng)業(yè). 2018(02)
[2]干旱脅迫對(duì)油茶成林光合作用的影響[J]. 黃拯,鐘秋平,曹林青,郭紅艷,晏巢,袁婷婷,袁雅琪,羅帥. 經(jīng)濟(jì)林研究. 2017(04)
[3]干旱脅迫對(duì)燕麥葉片氣孔和葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 張志芬,劉景輝,付曉峰,趙寶平,李立軍,劉俊青,楊海順. 麥類作物學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]薏苡種質(zhì)資源苗期抗旱性鑒定及抗旱指標(biāo)篩選[J]. 汪燦,周棱波,張國兵,張立異,徐燕,高旭,姜訥,邵明波. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(15)
[5]西藏野生垂穗披堿草苗期抗旱性研究[J]. 王傳旗,苗彥軍,王建林,梁莎,次旺卓瑪,趙玉紅,徐雅梅. 中國草地學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]三種板栗葉片SPAD值與葉綠素含量相關(guān)性分析[J]. 李田,韓霞,魏永陽,王法杰,林云弟,高靜,趙婧杰. 山東林業(yè)科技. 2017(01)
[7]黃腐酸和甜菜堿預(yù)處理對(duì)干旱脅迫下平邑甜茶生理特性及光合的影響[J]. 李愛梅,張玲,張超,趙鵬博,勾薇,陳富彩,高梅,張立新. 西北植物學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]棉花抗旱品種篩選鑒定及抗旱性綜合評(píng)價(jià)方法[J]. 李忠旺,陳玉梁,羅俊杰,石有太,馮克云,陳子萱. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2017(01)
[9]中國羊草適宜性區(qū)劃與種植現(xiàn)狀分析[J]. 徐麗君,徐大偉,辛?xí)云? 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃. 2016(10)
[10]羊草種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)與利用[J]. 劉公社,李曉霞,齊冬梅,陳雙燕,程麗琴. 科學(xué)通報(bào). 2016(02)
博士論文
[1]干旱脅迫下植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)羊草生長及生理特性的影響與轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 宋吉軒.西南大學(xué) 2017
[2]水分脅迫下柑橘超微結(jié)構(gòu)及生理特性研究[D]. 謝深喜.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[3]草莓光合作用對(duì)水分脅迫響應(yīng)的生理機(jī)制研究[D]. 郁怡汶.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]化感物質(zhì)香豆素對(duì)一年生黑麥草(Lolium multiflorum)的作用機(jī)理研究[D]. 王婧怡.揚(yáng)州大學(xué) 2018
[2]不同品種油橄欖對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)及抗旱性綜合評(píng)價(jià)[D]. 趙曼利.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]水分脅迫下茶樹抗性機(jī)理的研究[D]. 徐亞婷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]短期鹽堿與干旱脅迫對(duì)羊草幼苗生長的影響[D]. 么婷婷.東北師范大學(xué) 2012
[5]賴草屬植物DREB2轉(zhuǎn)錄因子的克隆及特性分析[D]. 高剛.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]不同禾本科牧草在干旱脅迫和低溫脅迫下的生理響應(yīng)[D]. 楊順強(qiáng).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):2917026
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
圖 2-1 供試 54 份羊草種質(zhì)的地理分布Fig.2-1 The epiontology of 54 accessions of Leymus chinensis germplasms法017 年 4 月至 11 月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所農(nóng)業(yè)部沙爾沁牧草資溫室內(nèi)完成。選取羊草資源圃中生長狀況基本相同、發(fā)育時(shí)期相近的徑 23cm*高 25cm)。培養(yǎng)基質(zhì)為蛭石和石英砂(蛭石:石英砂=1:1單株,每份材料設(shè)置 2 個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)置 3 個(gè)重復(fù),每份材料移進(jìn)行緩苗培養(yǎng),定苗期間以 1/2 霍格蘭德培養(yǎng)液(侯建華等, 2004)壤最大持水量。緩苗結(jié)束后,采用苗期二次干旱脅迫-復(fù)水法進(jìn)行干旱,維持土壤最大持水量的 80%~100%;干旱脅迫處理(T),整個(gè)脅迫通過稱重法進(jìn)行水分補(bǔ)充。處理前 1 日,每盆隨機(jī)選 3 株編號(hào),并在從上面數(shù)的第二片葉子上綁、葉片數(shù)、分蘗數(shù),測(cè)量株高、葉長、葉寬等作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。脅迫處指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)。旱復(fù)水處理:當(dāng)干旱處理(T)土壤持水量降至 20%時(shí),測(cè)定干旱處
圖 3-1 正常灌水條件下的羊草葉片超微結(jié)構(gòu)Fig. 3-1 The ultrastructure of Leymus chinensis leaves under normal irrigation、B、C 分別為 LC24 的超微結(jié)構(gòu);D、E、F 分別為 LC2 的超微結(jié)構(gòu);G、H、I 分別為 LC40 的超微結(jié)。S:淀粉粒:G體;CW:細(xì)胞壁:M:線粒體。 are the ultrastructure of LC24; D、E、F are the ultrastructure LC2; G、H、I are the ultrastructureof LC54. S:starch grain; GO:osmiophilic body; CW:cytoderm:M:mitochondria. 中度干旱脅迫處理下的羊草葉片超微結(jié)構(gòu)過中度干旱脅迫處理后,抗旱性較強(qiáng)的種質(zhì)資源 LC24 葉肉細(xì)胞變化不大(圖 3-2A比較飽滿,細(xì)胞壁界限邊較為清晰平整,可以清晰地觀察到細(xì)胞核、葉綠體和線粒胞器。葉綠體緊貼細(xì)胞壁分布,未出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象,被膜和內(nèi)部結(jié)構(gòu)較完整,基粒和量多,排列緊密,極少出現(xiàn)彎曲、斷裂、排列混亂的情況,內(nèi)含淀粉粒數(shù)量多體積積增大,數(shù)目較少(圖 3-2B)。線粒體結(jié)構(gòu)完整,形狀略微拉長,被膜輪廓較清晰比較豐富(圖 3-2C)。過中度干旱脅迫處理后,抗旱性中等的種質(zhì)資源 LC2 的部分葉肉細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離細(xì)胞核中的染色質(zhì)分布不均勻,出現(xiàn)凝聚現(xiàn)象(圖 3-2D),其細(xì)胞完整度高于 LC
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]干旱脅迫下作物光合參數(shù)研究進(jìn)展[J]. 宋豐萍,蒙祖慶. 高原農(nóng)業(yè). 2018(02)
[2]干旱脅迫對(duì)油茶成林光合作用的影響[J]. 黃拯,鐘秋平,曹林青,郭紅艷,晏巢,袁婷婷,袁雅琪,羅帥. 經(jīng)濟(jì)林研究. 2017(04)
[3]干旱脅迫對(duì)燕麥葉片氣孔和葉肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 張志芬,劉景輝,付曉峰,趙寶平,李立軍,劉俊青,楊海順. 麥類作物學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]薏苡種質(zhì)資源苗期抗旱性鑒定及抗旱指標(biāo)篩選[J]. 汪燦,周棱波,張國兵,張立異,徐燕,高旭,姜訥,邵明波. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(15)
[5]西藏野生垂穗披堿草苗期抗旱性研究[J]. 王傳旗,苗彥軍,王建林,梁莎,次旺卓瑪,趙玉紅,徐雅梅. 中國草地學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]三種板栗葉片SPAD值與葉綠素含量相關(guān)性分析[J]. 李田,韓霞,魏永陽,王法杰,林云弟,高靜,趙婧杰. 山東林業(yè)科技. 2017(01)
[7]黃腐酸和甜菜堿預(yù)處理對(duì)干旱脅迫下平邑甜茶生理特性及光合的影響[J]. 李愛梅,張玲,張超,趙鵬博,勾薇,陳富彩,高梅,張立新. 西北植物學(xué)報(bào). 2017(02)
[8]棉花抗旱品種篩選鑒定及抗旱性綜合評(píng)價(jià)方法[J]. 李忠旺,陳玉梁,羅俊杰,石有太,馮克云,陳子萱. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2017(01)
[9]中國羊草適宜性區(qū)劃與種植現(xiàn)狀分析[J]. 徐麗君,徐大偉,辛?xí)云? 中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃. 2016(10)
[10]羊草種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)與利用[J]. 劉公社,李曉霞,齊冬梅,陳雙燕,程麗琴. 科學(xué)通報(bào). 2016(02)
博士論文
[1]干旱脅迫下植物生長調(diào)節(jié)劑對(duì)羊草生長及生理特性的影響與轉(zhuǎn)錄組分析[D]. 宋吉軒.西南大學(xué) 2017
[2]水分脅迫下柑橘超微結(jié)構(gòu)及生理特性研究[D]. 謝深喜.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
[3]草莓光合作用對(duì)水分脅迫響應(yīng)的生理機(jī)制研究[D]. 郁怡汶.浙江大學(xué) 2003
碩士論文
[1]化感物質(zhì)香豆素對(duì)一年生黑麥草(Lolium multiflorum)的作用機(jī)理研究[D]. 王婧怡.揚(yáng)州大學(xué) 2018
[2]不同品種油橄欖對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)及抗旱性綜合評(píng)價(jià)[D]. 趙曼利.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]水分脅迫下茶樹抗性機(jī)理的研究[D]. 徐亞婷.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]短期鹽堿與干旱脅迫對(duì)羊草幼苗生長的影響[D]. 么婷婷.東北師范大學(xué) 2012
[5]賴草屬植物DREB2轉(zhuǎn)錄因子的克隆及特性分析[D]. 高剛.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]不同禾本科牧草在干旱脅迫和低溫脅迫下的生理響應(yīng)[D]. 楊順強(qiáng).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):2917026
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