水稻耐盐突变体的筛选及其再生植株耐盐性鉴定

摘要

盐胁迫是限制水稻生长和产量的主要逆境之一，有效、合理的利用盐碱土，对于提高作物产量、品质和土地利用率具有重要的意义。提高土地利用率的主要方法有改良盐碱土和培育耐盐品种，其中运用组织培养的技术筛选植物体细胞耐盐突变体已日益被人们所重视。本试验在前人的研究基础上，长白3和龙稻9诱导出的愈伤组织为材料，在继代培养基中加入NaCl，设计5种选择剂量，对愈伤组织进行胁迫培养，比较在5种选择剂量下的愈伤组织生理生化变化，分析再生植株产量构成因素;并对突变体植株后代芽期和苗期耐盐性进行鉴定，为完善组织培养筛选耐盐突变体的研究提供理论依据，为水稻耐盐品种的选育奠定基础。本研究主要结果如下:
　　 1.愈伤组织的相对日生长量随NaCl浓度升高而明显降低，NaCl浓度为200 mmol/L时相对日生长量达到最低值; NaCl胁迫处理下，龙稻9愈伤组织相对日生长量的降低幅度均大于长白3。
　　 2.50～200 mmol/L NaCl胁迫处理下龙稻9愈伤组织的丙二醛含量均高于其对照(;)50mmol/L NaCl胁迫处理下长白3愈伤组织的丙二醛含量高于对照，100～200 mmol/L NaCl胁迫处理下丙二醛含量反而低于对照。
　　 3.NaCl胁迫处理下愈伤组织积累大量脯氨酸和可溶性蛋白;与对照相比，低浓度NaCl胁迫下（50 mmol/L）愈伤组织的脯氨酸含量降低，而在100～200 mmol/L NaCl胁迫处理下脯氨酸含量急剧增加;可溶性蛋白始终随NaCl胁迫程度加剧而增加;NaCl胁迫处理下龙稻9愈伤组织的脯氨酸和可溶性蛋白含量均低于长白3。
　　 4.愈伤组织可溶性耱含量随NaCl胁迫浓度的增加呈先上升后下降的趋势，200 mmol/LNaCl胁迫处理下可溶性糖含量显著低于对照;50、100 mmol/L浓度NaCl胁迫下龙稻9愈伤组织的可溶性糖含量高于长白3，而在150、200 mmol/L NaCl胁迫处理下，低于长白3。
　　 5.随NaCl浓度的增加，愈伤组织的Na+含量以较大速度上升，K+则平稳下降，K+/Na+值迅速下降;NaCl胁迫处理下龙稻9愈伤组织内Na+、K+含量及K+/Na+值与长白3无明显差异。
　　 6.NaCl胁迫诱导出的再生苗的成苗率均高于对照，再生苗的存活率低于对照（只有50mmol/L NaCl胁迫下的存活率高于对照）;相同浓度NaCl胁迫下龙稻9的再生苗存活低于长白3。盐胁迫诱导出的再生植株穗长、株高、穗粒数和结实率等产量构成因素的表现均优于对照再生植株，千粒重反而小于对照再生植株。
　　 7.采用200 mmol/L NaCl胁迫再生植株种子，发芽率在品种间表现不同，龙稻9耐盐再生植株种子发芽率高于对照，长白3耐盐再生植株种子发芽率低于对照;K+/Na+的变化趋势与发芽率相似。
　　 8.采用50 mmol/L NaCl胁迫处理再生植株后代幼苗，NaCl胁迫处理对水稻耐盐再生植株后代苗高和根长、生长指标、地上部生物量和根部生物量及鲜、干重含水量的抑制作用小于对照再生植株，且对高浓度NaCl胁迫(200 mmol/L)诱导出的再生植株的抑制作用最小;NaCl胁迫处理下龙稻9再生植株种子幼苗形态和生长指标及鲜、干重含水量受NaCl胁迫处理的影响小于长白3。
　　 9.NaCl胁迫处理下耐盐再生植株后代幼苗叶片的叶绿素a、b及总含量均高于对照，且高浓度NaCl胁迫(200 mmol/L)诱导出的再生植株后代幼苗叶片中叶绿素a、b及总量最高;NaCl胁迫处理下龙稻9耐盐再生植株种子幼苗叶片的叶绿素a、b及总含量均高于长白3耐盐植株。
　　 10.NaCl胁迫处理下耐盐再生植株后代幼苗叶片中K+积累量比根部多，Na+积累量低于根部;K+含量在品种间的差异不大，龙稻9耐盐后代幼苗叶片和根部中Na+含量低于长白3;再生植株后代幼苗叶片和根部K+/Na+值龙稻9和长白3分别在200 mmol/L和150 mmol/LNaCl下比其它耐盐再生植株高。
　　 11.再生植株后代的耐盐性综合评价指出，200 mmol/L NaCl胁迫诱导出的再生植株耐盐性强于其它再生植株，且龙稻9的耐盐能力高于长白3。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究目的与意义

1．2 水稻耐盐的研究进展

1．2．1 盐胁迫对水稻生长发育的影响

1．2．2 盐胁迫对水稻生理生化的影响

1．2．3 水稻耐盐机制

1．3 运用组织培养方法筛选耐盐突变体

1．3．1 组织培养的研究进展

1．3．2 筛选耐盐突变体的研究进展

1．3．3 耐盐突变体筛选的一般程序

1．3．4 不同选择剂量对愈伤组织生理生化的影响

1．3．5 再生植株后代的耐盐性鉴定

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．2 试验设计

2．2．1 耐盐突变体的选择培养

2．2．2 耐盐突变体的分化培养

2．2．3 再生植株的产量性状调查

2．2．4 再生植株的耐盐性鉴定

2．3 测定及计算方法

2．3．1 愈伤组织生长量的测定

2．3．2 再生植株成苗率和存活率的测定

2．3．3 再生植株后代幼苗鲜干重的测定

2．3．4 丙二醛(MAD)含量的测定

2．3．5 脯氨酸(Pro)含量的测定

2．3．6 可溶性糖含量的测定

2．3．7 可溶性蛋白含量的测定

2．3．8 叶绿素含量的测定

2．3．9 离子的测定

2．3．10 耐盐隶属函数值计算

2．4 数据处理与分析

3 结果与分析

3．1 不同浓度NaCl胁迫对愈伤组织生理生化的影响

3．1．1 不同浓度NaCl胁迫对愈伤组织生长量的影响

3．1．2 不同浓度NaCl胁迫对愈伤组织丙二醛含量的影响

3．1．3 不同浓度NaCl胁迫对愈伤组织脯氨酸含量的影响

3．1．4 不同浓度NaCl胁迫对愈伤组织可溶性糖含量的影响

3．1．5 不同浓度NaCl胁迫对愈伤组织可溶性蛋白含量的影响

3．1．6 不同浓度NaCl胁迫对愈伤组织离子含量的影响

3．1．7 不同浓度NaCl胁迫对愈伤组织再分化的影响

3．2 再生植株的产量性状调查

3．3 再生植株后代的耐盐性鉴定

3．3．1 NaCl胁迫对再生植株种子发芽率的影响

3．3．2 NaCl胁迫对再生植株后代芽期离子含量的影响

3．3．3 NaCl胁迫对再生植株后代幼苗生物量的影响

3．3．4 NaCl胁迫对再生植株后代幼苗含水量的影响

3．3．5 NaCl胁迫对再生植株后代幼苗叶绿素含量的影响

3．3．6 NaCl胁迫对再生植株后代幼苗离子含量的影响

3．4 再生植株后代的耐盐性鉴定结果分析

3．4．1 再生植株后代芽期的耐盐性鉴定结果分析

3．4．2 再生植株后代苗期耐盐性鉴定结果分析

3．4．3 再生植株后代耐盐性鉴定结果分析

4 讨论

4．1 盐胁迫对愈伤组织生理生化的影响

4．2 再生植株的存活率与产量性状

4．3 NaCl胁迫对再生植株种子芽期的影响

4．4 盐胁迫对再生植株后代幼苗的影响

4．5 再生植株后代的耐盐综合评价

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文