欧美山杨杂种无性系低温胁迫下几种生理指标的遗传变异

摘要

该文以引进的欧美山杨杂种(P.tremula×P.tremuloides)、欧洲山杨(P.tremula)和中国山杨(P.davidiana)10个无性系幼苗为试验材料,采用人工气候室对材料进行低温处理,研究山杨幼苗低温胁迫下ABA含量、可溶性蛋白含量和SOD活性的遗传变异,同时探讨外源脱落酸(ABA)和CaCl<,2>预处理对经5℃低温处理的山杨幼苗叶片电解质渗透率的影响.研究结果表明:(1)欧美山杨杂种无性系低温胁迫下几种生理指标随处理温度和材料纬度的变化在各无性系幼苗间存在较大的遗传变异.ABA含量、可溶性蛋白质含量和SOD活性均与纬度呈显著正相关,与处理温度呈极显著的负相关.多项生理指标综合来看,来自于高纬度的欧美山杨杂种无性系在耐寒性上总体高于中纬度和低纬度的山杨杂种无性系,且欧美山杨杂种无性系在各项生理指标上均高于中国山杨对照.因此,可以推断引进的欧美山杨杂种将适合在中国东北地区栽种.(2)低温胁迫对欧美山杨杂种不同无性系的几种生理指标影响显著.低温处理后,欧美山杨杂种不同无性系叶片中ABA含量、可溶性蛋白质含量和SOD活性均发生明显的变化.来自于不同纬度的欧美山杨杂种在低温诱导下,ABA含量有显著的上升;欧美山杨杂种及中国山杨在低温胁迫下,可溶性蛋白质含量随着处理温度上升而下降.在对欧美山杨杂种不同无性系低温诱导下可溶性蛋白的SDS-PAGE分析中,发现了可能与耐寒性有关的30KD、41KD和57KD蛋白,在9号无性系中发现了低温锻炼过程中新产生的34KD特异蛋白;在低温胁迫过程中欧美山杨杂种无性系SOD酶活性变化表现为先增加后减少,然后再增加的趋势.(3)通过外源ABA、CaCl<,2>预处理后,杂种无性系EP0<,2>0<,2>低温锻炼后的叶片电解质渗透率与对照相比有一定程度的降低,耐寒性有一定的提高.其中外源ABA预处理的最佳条件是10<'-5>Mol·L<'-1>,预处理时间48h;CaCl<,2>预处理的最佳条件是5mM CaCl<,2>,预处理时间5d.

目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1本研究的提出

1.2杨树及山杨的生物学概况

1.2.1杨树概况

1.2.2山杨概况

1.3植物耐寒性研究现状

1.3.1生物自由基及保护酶活性与植物耐寒性的关系

1.3.2可溶性蛋白与植物耐寒性关系

1.3.3内源ABA与植物耐寒性的关系

1.3.4生物膜与植物耐寒性的关系

1.4外源物质提高植物耐寒力的生理机制

1.4.1 Ca2+

1.4.2 ABA

1.5本研究的目的及理论意义

2材料与方法

2.1试验材料

2.1.1试验材料来源

2.1.2试验材料处理

2.1.3样品采集

2.2试验内容及测定方法

2.2.1植物内源激素ABA含量的测定

2.2.2可溶性蛋白质的测定

2.2.3超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定

2.2.4叶片细胞膜透性测定

2.3实验数据的分析方法

3结果与分析

3.1欧美山杨杂种不同无性系低温胁迫下ABA含量变化

3.1.1低温胁迫下不同无性系间ABA含量的遗传变异

3.1.2欧美山杨杂种无性系低温胁迫下ABA含量与地理纬度的相关分析

3.1.3不同山杨杂种无性系低温胁迫下ABA含量与胁迫温度的相关分析

3.2欧美山杨杂种不同无性系低温胁迫下可溶性蛋白含量的变化

3.2.1低温胁迫下不同无性系间可溶性蛋白含量的遗传变异

3.2.2低温胁迫下不同无性系间可溶性蛋白含量与地理纬度的相关分析

3.2.3低温胁迫下不同无性系间可溶性蛋白含量与胁迫温度的相关分析

3.2.4欧美山杨杂种无性系低温诱导下可溶性蛋白的SDS-PAGE分析

3.3欧美山杨杂种不同无性系低温胁迫下SOD活性变化

3.3.1低温诱导下不同无性系间SOD活性的遗传变异

3.1.2低温诱导下不同无性系的SOD活性与地理纬度的相关分析

3.1.3低温诱导下不同无性系间SOD活性与胁迫温度的相关分析

3.4低温胁迫下欧美山杨杂种无性系几种生理指标的相关性

3.5提高植物低温胁迫耐受性预处理方法的比较

3.5.1外源ABA预处理对山杨杂种低温胁迫耐受性的影响

3.5.2 CaCl2预处理对山杨杂种低温胁迫耐受性的影响

4结论与讨论

参考文献

附录

图版

致谢