9个野生早熟禾种质材料抗寒性研究

作     者：贺佳圆 

作者单位：甘肃农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：白小明

授予年度：2012年

学科分类：090706[农学-园林植物与观赏园艺] 0907[农学-林学] 09[农学] 

主      题：野生早熟禾 低温胁迫 叶片 茎基 根系 生理响应 抗寒性 

摘      要：早熟禾属(Poa L.)植物是最主要的一类冷季型草坪草，广泛用于北方地区草坪的建植。该属植物在我国分布广泛，种类繁多，由于其抗逆性强，拥有丰富的基因型，是草坪草育种最珍贵的原始材料来源和培育草坪草新品种的天然基因库。低温对植物的危害是一个世界性问题，在草坪产业中，低温胁迫不仅影响草坪的绿期和质量，严重时致使植株死亡，是影响我国北方地区草坪业发展的主要限制因子之一。因此开展野生早熟禾抗寒性研究，对加速早熟禾抗寒品种选育、推动北方地区草坪业快速发展和草坪草抗寒性科学评价具有重要的理论和实践意义。本试验以甘肃境内采集的9个野生早熟禾为材料，通过田间越冬试验，人工模拟低温胁迫条件，研究了9个野生早熟禾对低温胁迫的响应，分别评价了其苗期叶片、茎基和根系三个器官的抗寒性。结果如下： 1、低温胁迫下，随温度降低，供试材料叶片相对膜透性逐渐增大;叶片、茎基和根系脯氨酸、可溶性糖含量均逐渐增加，脯氨酸含量叶片茎基根系，可溶性糖含量茎基根系叶片;可溶性蛋白含量在叶片、茎基中逐渐增加，根系中则逐渐减少，18℃下，可溶性蛋白含量叶片根系茎基，5℃之后，叶片茎基根系。 2、供试材料叶片、茎基和根系膜脂过氧化产物H2O2、·OH、丙二醛含量和O2-·产生速率均随温度的降低而增加。三个器官中，H2O2含量叶片茎基和根系，茎基与根系含量基本接近;·OH含量叶片茎基根系;O2-·产生速率茎基远大于叶片和根系;丙二醛含量在18℃下根系叶片茎基，5℃之后，叶片根系茎基。 3、供试材料细胞膜保护酶SOD、POD活性随低温胁迫的加剧呈升高趋势，CAT以材料和器官而异。SOD活性，0℃以前叶片茎基根系，0℃以后茎基叶片根系。POD活性0℃以前根系茎基叶片，0℃以后茎基根系叶片。 4、三个器官抗寒性评价结果表明：叶片抗寒性由强到弱依次为：一年生早熟禾=小药早熟禾草地早熟禾(天祝)硬质早熟禾草地早熟禾(甘南)草地早熟禾(渭源)波伐早熟禾草地早熟禾(肃南)草地早熟禾(兴隆山)巴润（对照）;茎基抗寒性由强到弱依次为：草地早熟禾(甘南)=波伐早熟禾一年生早熟禾草地早熟禾(渭源)=硬质早熟禾草地早熟禾(兴隆山)草地早熟禾(天祝)小药早熟禾草地早熟禾(肃南)巴润（对照=）;根系抗寒性由强到弱依次为：草地早熟禾(天祝)=巴润（对照）草地早熟禾(甘南)草地早熟禾(兴隆山)硬质早熟禾草地早熟禾(渭源)=草地早熟禾(肃南)=波伐早熟禾一年生早熟禾小药早熟禾。野生早熟禾材料抗寒性综合评价结果为：草地早熟禾(甘南)草地早熟禾(天祝)波伐早熟禾=硬质早熟禾一年生早熟禾草地早熟禾(兴隆山)草地早熟禾(渭源)小药早熟禾草地早熟禾(肃南)巴润(对照)。 5、各器官抗寒综合评价值与各器官评价指标实测值相关性分析表明：相对膜透性与叶片抗寒综合评价值显著负相关(p0.05)，可溶性蛋白质（SP）含量和过氧化物酶(POD)活性与叶片抗寒综合评价值极显著正相关（p 0.01），相关系数分别为0.639、0.877和0.827，可作为野生早熟禾耐寒性评价的主要指标。SOD活性与茎基抗寒性综合评价值极显著正相关（p 0.01），相关系数为0.778，可作为野生早熟禾茎基耐寒性评价的主要指标。 6、越冬率与各器官及综合抗寒性评价值相关性分析表明：综合抗寒性评价值与越冬率相关系数最大，为0.228，其次是茎基和根系，叶片最小。因此，建议以叶片、茎基和根系3个器官综合评价野生早熟禾的整体抗寒性，以根系和茎基作为评价野生早熟禾越冬性的器官，以叶片作为评价野生早熟禾绿期的器官。