低温胁迫下白三叶不同品种形态和生理适应性研究

摘要

草坪是当今世界现代化城市的重要标志，伴随着城市文明化进程和环境质量提高而不断发展。由于草坪有利于清新空气、防止污染、保护环境和保持水土等诸多功能，在世界范围内对草坪管理、育种及其基础性研究一直受到重视。白三叶是豆科三叶草属的多年生冷季型草坪草。起源于地中海东部地区，我国四川、贵州、云南、广西、黑龙江等地均有野生种分布。它具有生长迅速、繁殖力强、耐践踏、易管理等优良特性，被广泛应用于居民区，街道绿化等。但是，在北方地区，限制白三叶生长的主要生态因子是低温。为了提高其抗寒性，许多地区都采用引种的手段。目前我国所利用的白三叶草坪主要是引进国外培育的品种，但由于对其生物学特性缺乏确切了解，白三叶草坪草生长不良而降低观赏价值，为了很好地解决这一问题，就需要开展白三叶草坪草抗寒品种筛选培育及抗寒适应性和抗寒机制的研究，结合国内资源，揭示白三叶草种适应低温的特点，为进一步品种资源改良和同林应刚提供依据。本研究通过温室盆栽试验和室内低温处理试验等方法，利用形态学、生理学和分子生物学等技术手段，测定了低温胁迫下4种不同白三叶品种的相关指标及其变化情况，结果如下： ⑴4种白三叶品种表皮细胞大小、细胞结构疏松度排列顺序为考拉＞铺地＞瑞文德＞野生型，气孔器的密度野生型品种显著高于其他3个品种，细胞结构紧密度排列顺序为：野生型＞瑞文德＞铺地＞考拉；野生科白三叶品种在生长性状特点方面较其他3个品种有抗寒的优越性。 ⑵4种白三叶品种茎初生结构、根次生结构的木质部比率排列顺序：野生型＞瑞文德＞铺地＞考拉，皮层比率排列顺序：野生型(瑞文德＜铺地＜考拉，根次生结构的导管直径大小为：野生型＜瑞文德＜铺地＜考拉，从解剖结构特点来看，野生型较其他3个品种具有较优越的抗寒性。 ⑶野生型表现出较低的膜透性，在4个品种之间表现出较强的抗寒性。铺地、瑞文德膜透性居中，考拉膜透性较高抗性最低。 ⑷在低温条件下，野生型积累的叶绿素含量高于其他品种，野生型有较好的保水能力，而瑞文德保水能力好于铺地，考拉最差；野生型的游离脯氨酸积累量显著高于其他品种；随着温度降低，野生型可溶性糖含量持续增加，其积累量超过其他3个品种；野生型可溶性蛋白质含量也始终高于瑞文德、铺地和考拉，且野生型的SOD活性和POD活性始终高于其他3种。从渗透物质和细胞内酶保护物质变化来看，野生型表现出较强的抗寒性。 ⑸采用RT-PCR技术，从低温处理下的野生型白三叶中克隆出CBF3基因，克隆片段长度为303bp。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1研究的目的和意义

1.2文献综述

1.2.1低温胁迫下植物生理生化适应性

1.2.2生物工程技术与植物抗寒性

1.3白三叶研究现状

2材料与方法

2.1试验材料

2.2试验设计与方法

2.2.1试验设计

2.2.2试验方法

3.结果与分析

3.1白三叶不同品种生长特性和形态结构对低温胁迫适应性研究

3.1.1白三叶不同品种生长特性对低温胁迫的适应性

3.1.2白三叶不同品种植株叶片结构与抗寒性的关系

3.1.3白三叶不同品种植株茎结构与抗寒性的关系

3.1.4白三叶不同品种植株根结构与抗寒性的关系

3.1.5小结

3.2白三叶不同品种抗寒生理反应和抗寒适应性

3.2.1氐温胁迫下白三叶不同品种间膜质过氧化及细胞质膜相对透性变化的研究

3.2.2低温胁迫下白三叶不同品种细胞物质代谢的研究

3.2.3低温胁迫下白三叶不同品种细胞内保护酶活性变化的研究

3.2.4野生白三叶CBF基因克隆

4.讨论

4.1白三叶草坪草组织结构特点与低温胁迫的关系

4.2白三叶草坪草细胞膜稳定性与低温适应性

4.3白三叶草坪草细胞中可溶性糖和淀粉变化与低温适应性

4.4白三叶草坪草细胞内保护酶变化与低温适应性

5.结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文