田间低温下多年生黑麦草再生株系的抗寒性研究.pdf

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1、核农学报2015，29(5):0961～0971961JournalofNuclearAgriculturalSciences文章编号:1000-8551(2015)05-0961-11田间低温下多年生黑麦草再生株系的抗寒性研究翟飞飞韩蕾李伟张晓丽巨关升孙振元(中国林业科学研究院林业研究所/国家林业局林木培育重点实验室，北京100091)摘要:为了获得抗寒性好的多年生黑麦草新种质，本研究以多年生黑麦草Derby的19个再生株系和抗寒性较好的Pinnacle为材料，连续2年进行越冬性观测，获得5个表现良好的再生株系。然后在田间低温胁

2、迫下，测定与抗寒性相关的生理生化指标，以期对5个再生株系的抗寒性进行综合评价。越冬性调查结果显示，CK14－3和G16－1在越冬率、绿色期及分蘖速率等方面都表现较好。田间低温下，各试材的叶片含水量(LWC)降低;细胞膜受损程度加重:电导率(EC)和丙二醛(MDA)含量升高;渗透调节物质脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和还原性糖(ＲS)含量升高，可溶性蛋白(SP)含量下降;超氧化物歧化酶(SOD)活性升高，过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性下降;叶绿素(Chl)含量和潜在光化学效率(Fv/Fm)下降。经主成分与隶属函数

3、分析，各试材的抗寒性从强到弱依次是Pinnacle、CK14－3、G16－1、CK9－3、G3－2、G10－5。采用聚类分析法把试材分为3类:Pinnacle和CK14－3的抗寒性强;G16－1和CK9－3的抗寒性中等;G3－2和G10－5的抗寒性差。综上，田间低温胁迫下抗寒性强的多年生黑麦草，细胞膜受伤害程度轻，Pro和ＲS含量低，SS含量和SOD活性增加率、POD活性下降率大，CAT活性、Chl含量和Fv/Fm下降率小;CK14－3和G16－1的越冬性表现良好、综合排名靠前，有望培育出抗寒性好的新种质。本研究不仅为诱变育种的抗

4、逆性种质选育提供参考，还为多年生黑麦草的抗寒性研究提供理论基础。关键词:多年生黑麦草;再生株系;抗寒性;酶活性;渗透调节;叶绿素荧光DOI:10.11869/j．issn．100-8551.2015.05．0961草坪草是一种重要的园艺植物，在实用性、娱乐性体细胞无性系变异是植物组织培养再生植株中出和功能性方面，对人类活动有重大意义，且草坪草运用现的变异，变异频率高，一般为1%～3%，极个别可达［1］［7］的广泛性与科学技术的先进性有关。多年生黑麦25%～100%。小麦(Triticumaestivum)幼胚愈伤组草(Lolium

5、perenne)是一种常见的冷季型草，具根系发织经紫外灯照射，其后代在穗长、穗粒数和千粒重等方达、成坪速度快、分蘖能力强、耐践踏、抗病虫害能力强面出现明显变异;经低温和常温交替处理，其后代较易等优点，广泛用于运动场和高尔夫球场，也用于家庭草出现抗寒性强的株系，变异率可达32.5%～［2］［8］坪和牧草，但多年生黑麦草的抗寒性差，并被认为44.7%。假俭草(Eremochloaophiuroides)的胚性愈［3－4］是对低温胁迫最敏感的冷季型草坪草。迄今为伤组织经24个月继代培养，在其再生植株群体中筛选［9］止，多年生黑麦草的抗寒

6、性仍未得到改善，其使用范围出了5个抗旱性强的变异植株。空间诱变育种是我［5］仅局限于冬季温和地带或者是作为临时性草坪草。国科技工作者开创的一种有效的卫星搭载种子的诱变我国90%以上的草坪草籽依赖进口，而且进口比例越育种新技术，在创造特异突变体资源和培育作物新品［6］［10］［11］来越大，草坪草的育种工作未得到应有发展。因此种方面已显示出重大作用。韩蕾等通过“神舟3改善多年生黑麦草的抗寒性，选育抗寒性强的多年生号”飞船搭载草地早熟禾(Poapratensis)Nassu干种黑麦草新品种具有巨大的经济和社会效益。子，发现有3个突变株

7、系的叶片气孔密度增大，气孔面收稿日期:2014-07-02接受日期:2014-10-29基金项目:国家“863”计划项目(2011AA100209)作者简介:翟飞飞，女，主要从事园林植物逆境生理和遗传资源评价研究。E-mail:zhaifei_200614@126．com通讯作者:韩蕾，女，研究员，主要从事园林植物逆境生理和分子调控研究。E-mail:hl04192003@yahoo．com．cn962核农学报29卷积减少;叶绿体体积增大，形状变圆并移向细胞中央。移栽)，采用完全随机区组试验设计，每区组内各试材大豆(Glycine

8、max)种子经“实践8号”卫星搭载后，25株，每株约30个分蘖。各试材间随机排列，共3个份材料SP2的株高、单株结实、单株粒数、主茎节数变区组。第2批于2012年9月移栽(秋季移栽)，每试材［12］异系数均大于各自地面对照，且有正向增加趋势。10株