引进优良杨树杂种无性系组培繁殖及抗寒性研究

摘要

本文以从德国引进的4个杨树杂种无性系L4[Populus×canescens(Ait.)]、L2[Populus×canescens(Ait.)]、E4(Populus tremula L.×P.tremuloides／Brauna×Tur141)、E2(Populus tremula L.×P.tremuloides／Brauna×Tur141)为试验材料,分别对其组培繁殖体系、苗期生长及光合特性进行了研究,并结合当地栽培的毛白杨(Populustomentosa Carr.)、中林46杨(Populus×euramericana cl.Zhonglin46.)、藏青杨(Populusszechuanica Schneid.var.tibetica schneid.)进行了抗寒性评价。其中主要方法包括电阻抗图谱法(EIS法)、电导法(EL法)和相关生理指标测定。相关生理指标包括:POD酶、SOD酶活性、MDA含量、可溶性蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸含量。通过多种方法结合,确定其抗寒顺序,为引种提供一定的科学依据。
　　 主要研究结果如下:
　　 1、不同无性系组培诱导分化过程中对植物生长调节剂反应不同。随着6-BA浓度增加,L4和L2的分化率出现逐渐降低的趋势；而无性系E4和E2的分化率则呈先升后降的趋势；随着6-BA浓度增加,所有无性系株高逐渐减小,并且增殖芽出现玻璃化现象。当6-BA浓度相同时,随着IBA浓度增加,分化率均出现下降趋势。无性系L4和L2的最适增殖培养基为MS+6-BA0.3 mg·L-1+IBA0.1 mg·L-1；无性系E4和E2的最适增殖培养基为MS+6-BA0.5 mg·L-1+IBA0.1 mg·L-1。
　　 2、植物生长调节剂对不同无性系茎段生根过程影响存在差异。随着IBA浓度增加,无性系L4和L2的主根逐渐变短,侧根先增多后减少；随着NAA浓度增加,主根越来越短,毛状根和愈伤化现象越来越严重。对于无性系E4和E2,由NAA诱导的根通常较短,随着NAA浓度增加,植株基部逐渐出现愈伤化现象,且块状愈伤组织随之增大；由IBA诱导的根通常较NAA长,随着IBA浓度增加,侧根逐渐增多。分析得出无性系L4和L2的最适生根培养基为1／2MS+IBA0.3 mg·L-1；无性系E4和E2的最适生根培养基为1／2MS+IBA0.5 mg·L-1。
　　 3、各无性系的移栽成活率均达95.0％以上,定植成活率在90.0％以上,且生长正常。
　　 4、无性系L4和L2、E4和E2的苗木速生期是7～8月,这一时期高生长占全年生长量的34％～40％,无性系间差别不大；地径生长也呈上述规律。
　　 5、无性系L2和E2的光合速率日进程呈先升后降的趋势,其变化呈明显的单峰曲线,峰值分别出现在14:00和12:00。无性系L4和E4则呈先降后升再降的趋势,其变化呈明显的双峰曲线,在8:00左右出现次峰值,随后分别在12:00～10:00左右出现峰值。
　　 6、无性系L4和L2、E4和E2蒸腾速率日进程均呈先升后降再升的趋势,其变化呈明显不对称双峰曲线,在10:00左右出现峰值,随后在14:00左右出现次峰值。
　　 7、胞内电阻率(ri)是杨树进行电阻抗图谱拟合最适合的参数。
　　 8、采用EIS法对低温处理下无性系抗寒性分析发现,所有无性系ri均随处理温度降低而增大,呈非典型“S”曲线,与处理温度呈负相关；相对电导率变化也呈上述规律。EIS法与EL法之间存在一定相关性。
　　 9、通过对ri进行Logistic方程拟合求出LT50,以LT50为指标将各无性系进行抗寒排序:藏青杨>E4>E2>中林46杨>毛白杨>L4>L2。
　　 10、通过对相对电导率进行Logistic方程拟合求出LT50,以LT50为指标将各无性系进行抗寒排序:藏青杨>E4>E2>L2>L4>中林46杨>毛白杨。
　　 11、通过对ri和相对电导率进行Logistic方程拟合求出的LT50之间存在差异,EL法低于EIS法。
　　 12、通过对POD酶、SOD酶活性、MDA含量、可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸含量进行隶属函数分析,以经过隶属函数分析的结果为指标对各无性系进行抗寒排序:藏青杨>L4>E2>E4>中林46杨>毛白杨>L2。
　　 13、为了保证科学性,综合分析并结合各无性系在室外田间耐寒生长表现后,最终确定抗寒性顺序:藏青杨>E4>E2>L4>L2>中林46杨>毛白杨。

目录

文摘

英文文摘

引言

1 杨树概况

1.1 杨树习性及地理分布

1.2 我国杨树引种选育历史

1.3 我国杨树栽培利用现状

1.4 我国杨树利用存在的问题

2 杨树组织培养概况

2.1 国外杨树组织培养研究进展

2.2 国内杨树组织培养研究进展

3 光合特性概况

3.1 光合作用研究概况

3.2 影响光合特性的主要因素

3.3 光合作用日变化

3.4 光合特性的测定方法

3.5 不同光照环境对植物叶绿素含量的影响

4 植物抗寒性概况

4.1 低温伤害分类及抗寒植物类型

4.2 细胞膜与植物抗寒性的关系

4.3 渗透调节物质与植物抗寒性的关系

4.4 可溶性蛋白质含量与植物抗寒性的关系

4.5 丙二醛含量与植物抗寒性的关系

4.6 保护酶活性与植物抗寒性的关系

4.7 植物抗寒性的测定方法

5 研究目的及意义

第一章 引进杂种无性系组培繁殖体系的建立

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验方法

2 结果与分析

2.1 增殖培养

2.2 生根培养

2.3 驯化移栽和田间定植

3 讨论

3.1 增殖培养

3.2 生根培养

4 小结

第二章 引进杂种无性系苗期生长及光合特性分析

1 材料与方法

1.1 试验地概况

1.2 试验材料

1.3 试验方法

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 生长特性

2.2 光合特性日进程

2.3 叶绿素含量

3 讨论

3.1 高生长和地径生长的关系

3.2 净光合速率(Pn)日进程

3.3 蒸腾速率(Tr)日进程

3.4 叶绿素含量

4 小结

第三章 引进杂种无性系抗寒性评价

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验方法

1.3.数据处理

2 结果与分析

2.1 电阻抗图谱法(EIS法)分析抗寒性

2.2 电导法(EL法)分析抗寒性

2.3 电阻抗图谱法(EIS法)与电导法(EL法)

2.4 过氧化物酶(POD)活性分析

2.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性分析

2.6 丙二醛(MDA)含量分析

2.7 可溶性蛋白质含量分析

2.8 可溶性糖含量分析

2.9 游离脯氨酸含量分析

2.10 隶属函数分析抗寒性

2.11 抗寒性综合评定

3 讨论

3.1 电导法(EL法)

3.2 电阻抗图谱法(EIS法)

3.3 电阻抗图谱法(EIS法)与电导法(EL法)

3.4 研究植物抗寒性的指标与方法

3.5 抗寒性评定结果

4 小结

结论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简历

致谢