羊草种质资源抗旱性综合评价及抗旱相关基因表达研究
发布时间:2020-12-14 21:13
羊草(Leymus chinensis),禾本科赖草属多年生植物,一种优质的根茎型牧草,对于退化草地修复、人工草地建设、防止水土流失和优质饲草生产等方面具有重要作用。羊草随着环境的变化特别是水分条件的变化,其性状水平、生理水平、光合作用、叶片超微结构和分子水平等方面都发生了不同程度的变异和分化,不同羊草种群之间的抗旱性存在着很大差异。目前关于不同地区野生羊草种质资源的抗旱性、羊草抗逆品种选育和生产的研究相对较少。本研究以54份不同羊草种质资源为研究对象,采用盆栽沙培试验,研究不同干旱处理下,不同羊草种质资源形态指标和生理指标上的变化情况,并划分抗旱等级,筛选出极端抗旱材料。并进一步研究干旱对极端材料光合特性和叶片超微结构的影响,初步探讨不同羊草种质资源对于干旱胁迫的响应以及相关抗旱基因表达量的差异。主要研究结果如下:1、干旱胁迫对54份野生羊草种质资源各项性状指标均有不同程度的影响,其中分蘖数、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)与羊草综合抗旱性关联度较大,敏感度较高。通过隶属函数分析和聚类分析,将其划分成高抗旱Ⅰ类、抗旱Ⅱ类、中等抗旱Ⅲ类、干旱敏感Ⅳ类、干旱高敏感Ⅴ类五类,筛选出抗旱性...
【文章来源】:中国农业科学院北京市
【文章页数】:58 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
技术路线图
图 2-1 供试 54 份羊草种质的地理分布Fig.2-1 The epiontology of 54 accessions of Leymus chinensis germplasms法017 年 4 月至 11 月在中国农业科学院草原研究所农业部沙尔沁牧草资温室内完成。选取羊草资源圃中生长状况基本相同、发育时期相近的径 23cm*高 25cm)。培养基质为蛭石和石英砂(蛭石:石英砂=1:1单株,每份材料设置 2 个处理,每个处理设置 3 个重复,每份材料移进行缓苗培养,定苗期间以 1/2 霍格兰德培养液(侯建华等, 2004)壤最大持水量。缓苗结束后,采用苗期二次干旱胁迫-复水法进行干旱,维持土壤最大持水量的 80%~100%;干旱胁迫处理(T),整个胁迫通过称重法进行水分补充。处理前 1 日,每盆随机选 3 株编号,并在从上面数的第二片叶子上绑、叶片数、分蘖数,测量株高、叶长、叶宽等作为基础数据。胁迫处指标进行测量统计。旱复水处理:当干旱处理(T)土壤持水量降至 20%时,测定干旱处
图 3-1 正常灌水条件下的羊草叶片超微结构Fig. 3-1 The ultrastructure of Leymus chinensis leaves under normal irrigation、B、C 分别为 LC24 的超微结构;D、E、F 分别为 LC2 的超微结构;G、H、I 分别为 LC40 的超微结。S:淀粉粒:G体;CW:细胞壁:M:线粒体。 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. 中度干旱胁迫处理下的羊草叶片超微结构过中度干旱胁迫处理后,抗旱性较强的种质资源 LC24 叶肉细胞变化不大(图 3-2A比较饱满,细胞壁界限边较为清晰平整,可以清晰地观察到细胞核、叶绿体和线粒胞器。叶绿体紧贴细胞壁分布,未出现膨胀现象,被膜和内部结构较完整,基粒和量多,排列紧密,极少出现弯曲、断裂、排列混乱的情况,内含淀粉粒数量多体积积增大,数目较少(图 3-2B)。线粒体结构完整,形状略微拉长,被膜轮廓较清晰比较丰富(图 3-2C)。过中度干旱胁迫处理后,抗旱性中等的种质资源 LC2 的部分叶肉细胞发生质壁分离细胞核中的染色质分布不均匀,出现凝聚现象(图 3-2D),其细胞完整度高于 LC
【参考文献】:
期刊论文
[1]干旱胁迫下作物光合参数研究进展[J]. 宋丰萍,蒙祖庆. 高原农业. 2018(02)
[2]干旱胁迫对油茶成林光合作用的影响[J]. 黄拯,钟秋平,曹林青,郭红艳,晏巢,袁婷婷,袁雅琪,罗帅. 经济林研究. 2017(04)
[3]干旱胁迫对燕麦叶片气孔和叶肉细胞超微结构的影响[J]. 张志芬,刘景辉,付晓峰,赵宝平,李立军,刘俊青,杨海顺. 麦类作物学报. 2017(09)
[4]薏苡种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选[J]. 汪灿,周棱波,张国兵,张立异,徐燕,高旭,姜讷,邵明波. 中国农业科学. 2017(15)
[5]西藏野生垂穗披碱草苗期抗旱性研究[J]. 王传旗,苗彦军,王建林,梁莎,次旺卓玛,赵玉红,徐雅梅. 中国草地学报. 2017(04)
[6]三种板栗叶片SPAD值与叶绿素含量相关性分析[J]. 李田,韩霞,魏永阳,王法杰,林云弟,高静,赵婧杰. 山东林业科技. 2017(01)
[7]黄腐酸和甜菜碱预处理对干旱胁迫下平邑甜茶生理特性及光合的影响[J]. 李爱梅,张玲,张超,赵鹏博,勾薇,陈富彩,高梅,张立新. 西北植物学报. 2017(02)
[8]棉花抗旱品种筛选鉴定及抗旱性综合评价方法[J]. 李忠旺,陈玉梁,罗俊杰,石有太,冯克云,陈子萱. 干旱地区农业研究. 2017(01)
[9]中国羊草适宜性区划与种植现状分析[J]. 徐丽君,徐大伟,辛晓平. 中国农业资源与区划. 2016(10)
[10]羊草种质资源的评价与利用[J]. 刘公社,李晓霞,齐冬梅,陈双燕,程丽琴. 科学通报. 2016(02)
博士论文
[1]干旱胁迫下植物生长调节剂对羊草生长及生理特性的影响与转录组分析[D]. 宋吉轩.西南大学 2017
[2]水分胁迫下柑橘超微结构及生理特性研究[D]. 谢深喜.湖南农业大学 2006
[3]草莓光合作用对水分胁迫响应的生理机制研究[D]. 郁怡汶.浙江大学 2003
硕士论文
[1]化感物质香豆素对一年生黑麦草(Lolium multiflorum)的作用机理研究[D]. 王婧怡.扬州大学 2018
[2]不同品种油橄榄对干旱胁迫的生理响应及抗旱性综合评价[D]. 赵曼利.甘肃农业大学 2016
[3]水分胁迫下茶树抗性机理的研究[D]. 徐亚婷.南京农业大学 2016
[4]短期盐碱与干旱胁迫对羊草幼苗生长的影响[D]. 么婷婷.东北师范大学 2012
[5]赖草属植物DREB2转录因子的克隆及特性分析[D]. 高刚.四川农业大学 2012
[6]不同禾本科牧草在干旱胁迫和低温胁迫下的生理响应[D]. 杨顺强.西北农林科技大学 2008
本文编号:2917026
【文章来源】:中国农业科学院北京市
【文章页数】:58 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
技术路线图
图 2-1 供试 54 份羊草种质的地理分布Fig.2-1 The epiontology of 54 accessions of Leymus chinensis germplasms法017 年 4 月至 11 月在中国农业科学院草原研究所农业部沙尔沁牧草资温室内完成。选取羊草资源圃中生长状况基本相同、发育时期相近的径 23cm*高 25cm)。培养基质为蛭石和石英砂(蛭石:石英砂=1:1单株,每份材料设置 2 个处理,每个处理设置 3 个重复,每份材料移进行缓苗培养,定苗期间以 1/2 霍格兰德培养液(侯建华等, 2004)壤最大持水量。缓苗结束后,采用苗期二次干旱胁迫-复水法进行干旱,维持土壤最大持水量的 80%~100%;干旱胁迫处理(T),整个胁迫通过称重法进行水分补充。处理前 1 日,每盆随机选 3 株编号,并在从上面数的第二片叶子上绑、叶片数、分蘖数,测量株高、叶长、叶宽等作为基础数据。胁迫处指标进行测量统计。旱复水处理:当干旱处理(T)土壤持水量降至 20%时,测定干旱处
图 3-1 正常灌水条件下的羊草叶片超微结构Fig. 3-1 The ultrastructure of Leymus chinensis leaves under normal irrigation、B、C 分别为 LC24 的超微结构;D、E、F 分别为 LC2 的超微结构;G、H、I 分别为 LC40 的超微结。S:淀粉粒:G体;CW:细胞壁:M:线粒体。 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. 中度干旱胁迫处理下的羊草叶片超微结构过中度干旱胁迫处理后,抗旱性较强的种质资源 LC24 叶肉细胞变化不大(图 3-2A比较饱满,细胞壁界限边较为清晰平整,可以清晰地观察到细胞核、叶绿体和线粒胞器。叶绿体紧贴细胞壁分布,未出现膨胀现象,被膜和内部结构较完整,基粒和量多,排列紧密,极少出现弯曲、断裂、排列混乱的情况,内含淀粉粒数量多体积积增大,数目较少(图 3-2B)。线粒体结构完整,形状略微拉长,被膜轮廓较清晰比较丰富(图 3-2C)。过中度干旱胁迫处理后,抗旱性中等的种质资源 LC2 的部分叶肉细胞发生质壁分离细胞核中的染色质分布不均匀,出现凝聚现象(图 3-2D),其细胞完整度高于 LC
【参考文献】:
期刊论文
[1]干旱胁迫下作物光合参数研究进展[J]. 宋丰萍,蒙祖庆. 高原农业. 2018(02)
[2]干旱胁迫对油茶成林光合作用的影响[J]. 黄拯,钟秋平,曹林青,郭红艳,晏巢,袁婷婷,袁雅琪,罗帅. 经济林研究. 2017(04)
[3]干旱胁迫对燕麦叶片气孔和叶肉细胞超微结构的影响[J]. 张志芬,刘景辉,付晓峰,赵宝平,李立军,刘俊青,杨海顺. 麦类作物学报. 2017(09)
[4]薏苡种质资源苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选[J]. 汪灿,周棱波,张国兵,张立异,徐燕,高旭,姜讷,邵明波. 中国农业科学. 2017(15)
[5]西藏野生垂穗披碱草苗期抗旱性研究[J]. 王传旗,苗彦军,王建林,梁莎,次旺卓玛,赵玉红,徐雅梅. 中国草地学报. 2017(04)
[6]三种板栗叶片SPAD值与叶绿素含量相关性分析[J]. 李田,韩霞,魏永阳,王法杰,林云弟,高静,赵婧杰. 山东林业科技. 2017(01)
[7]黄腐酸和甜菜碱预处理对干旱胁迫下平邑甜茶生理特性及光合的影响[J]. 李爱梅,张玲,张超,赵鹏博,勾薇,陈富彩,高梅,张立新. 西北植物学报. 2017(02)
[8]棉花抗旱品种筛选鉴定及抗旱性综合评价方法[J]. 李忠旺,陈玉梁,罗俊杰,石有太,冯克云,陈子萱. 干旱地区农业研究. 2017(01)
[9]中国羊草适宜性区划与种植现状分析[J]. 徐丽君,徐大伟,辛晓平. 中国农业资源与区划. 2016(10)
[10]羊草种质资源的评价与利用[J]. 刘公社,李晓霞,齐冬梅,陈双燕,程丽琴. 科学通报. 2016(02)
博士论文
[1]干旱胁迫下植物生长调节剂对羊草生长及生理特性的影响与转录组分析[D]. 宋吉轩.西南大学 2017
[2]水分胁迫下柑橘超微结构及生理特性研究[D]. 谢深喜.湖南农业大学 2006
[3]草莓光合作用对水分胁迫响应的生理机制研究[D]. 郁怡汶.浙江大学 2003
硕士论文
[1]化感物质香豆素对一年生黑麦草(Lolium multiflorum)的作用机理研究[D]. 王婧怡.扬州大学 2018
[2]不同品种油橄榄对干旱胁迫的生理响应及抗旱性综合评价[D]. 赵曼利.甘肃农业大学 2016
[3]水分胁迫下茶树抗性机理的研究[D]. 徐亚婷.南京农业大学 2016
[4]短期盐碱与干旱胁迫对羊草幼苗生长的影响[D]. 么婷婷.东北师范大学 2012
[5]赖草属植物DREB2转录因子的克隆及特性分析[D]. 高刚.四川农业大学 2012
[6]不同禾本科牧草在干旱胁迫和低温胁迫下的生理响应[D]. 杨顺强.西北农林科技大学 2008
本文编号:2917026
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