低地型八倍体柳枝稷（Panicum virgatum L.）的表型分析及生理研究

发布时间：2020-06-18 20:15

【摘要】：柳枝稷(Panicum virgatum L.),是原产于北美洲的多年生禾本科草本C_4植物。本研究以四倍体低地型柳枝稷品种Alamo(4-1)为研究材料对柳枝稷染色体加倍体系进行优化,采用秋水仙素处理愈伤组织,借助组织培养建立了柳枝稷染色体加倍高效体系,并对3个四倍体低地型柳枝稷品种Alamo(4-1)、Kanlow(83-2)、Newyork(84-1)的加倍植株进行倍性鉴定(Kanlow(83-2)、Newyork(84-1)2个品种加倍植株之前已经获得);研究通过田间试验对3个低地型柳枝稷八倍体植株的表型进行系统评价,并对其光合生理和耐盐生理进行了分析。主要研究结果如下:(1)以低地型四倍体柳枝稷品种Alamo(4-1)的幼穗为外植体诱导愈伤组织,采用0.1%的秋水仙素对愈伤组织分别进行0 d、2 d、3 d、5 d和7 d的诱导处理,结果表明,诱导处理3 d时诱导率最高,其诱导率高达48.7%。通过气孔形态和流式细胞术分别对3个四倍体低地型柳枝稷品种加倍植株的倍性进行了鉴定,结果表明单位视野内八倍体叶片气孔数明显少于四倍体,八倍体气孔显著大于四倍体。流式细胞仪鉴定则表明八倍体细胞DNA相对含量约四倍体的两倍。(2)低地型八倍体柳枝稷表型分析。以在田间种植2年的3个低地型柳枝稷品种的八倍体及其四倍体对照为研究材料,系统分析了3个低地型柳枝稷品种的株高、分蘖、茎粗、叶片等农艺性状变化。结果表明,3个柳枝稷品种八倍体和四倍体的株高和分蘖在不同生长时期呈逐渐增加的趋势。其中,株高于七月初增速最快,在八月中旬逐渐稳定;分蘖于八月中旬达到第一个峰值,秋季生长停止时达到第二个峰值;3个柳枝稷品种四倍体的株高和分蘖增加趋势线均高于八倍体;与四倍体相比,3个柳枝稷品种八倍体株高降低;分蘖减少;花粉大小和单蘖重增加,但植株鲜重显著降低。(3)比较分析了3个低地型柳枝稷品种八倍体及其四倍体对照的光合生理差异。与其四倍体对照相比,3个低地型柳枝稷八倍体的净光合速率、胞间CO_2浓度、蒸腾速率和气孔导度均显著增加;进一步对其叶片结构分析,结果表明3个低地型八倍体柳枝稷的叶肉细胞增大,叶肉细胞排列紧密,叶绿体数量和叶绿素含量显著增加,叶片维管束鞘显著增大。(4)研究比较了3个低地型柳枝稷八倍体及其四倍体对照种子的特征,与四倍体对照比,八倍体柳枝稷的种子明显增大和千粒重显著增加。通过测定3个低地型柳枝稷八倍体及其四倍体对照种子在不同盐溶液(0、60、120和180 mmol/L的NaCl)中的发芽率、幼苗芽长、根长和鲜重,结果表明,柳枝稷Alamo(4-1)的种子耐盐性最好;进一步通过苗期不同盐溶液(0、100、200 mmol/L的NaCl)处理试验,结果表明,与四倍体对照相比较,柳枝稷Alamo(4-1)八倍体叶片的细胞膜透性显著降低,而叶绿素含量、脯氨酸含量、抗氧化酶活性等则显著增强,表明其耐盐能力增强。
【学位授予单位】：内蒙古师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S578
【图文】：

路线图,研究技术,路线图

研究技术路线图

再生植株诱导,愈伤,愈伤组织诱导,柳枝稷

图 2-1 柳枝稷再生植株诱导Fig. 2-1 Callus induction of switchgrass(A:愈伤组织制备;B:愈伤组织诱导;C:愈伤增殖;D:愈伤分化)C D

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