人工低温胁迫下多年生黑麦草诱变株系的抗寒性研究

摘要

本研究以多年生黑麦草‘Derby'的5个诱变株系G3-2、G10-5、G16-1、CK9-3、CK14-3和抗寒性较好的多年生黑麦草‘Pinnacle'为材料,研究其在人工低温驯化过程中生理指标的变化,以对诱变株系的抗寒性作出评价并筛选出抗寒性好的多年生黑麦草.结果显示,在低温驯化过程中,各试材的叶片含水量下降,G16-1的下降幅度最大,为3.12％.细胞膜伤害程度加重,诱变株系中CK14-3的细胞膜透性最小,为25.40％,CK9-3丙二醛含量最低,为38.06μmol/g.渗透调节物质含量增加,CK14-3和‘Pinnacle'的脯氨酸含量最低,分别为0.18％和0.15％;G16-1的可溶性蛋白增加量最大,为83.08％;‘Pinnacle,的可溶性糖增加量最小,为34.18％,CK9-3次之,为53.41％;G10-5和G16-1与‘Pinnacle,的还原性糖含量相当,分别为9.01％和9.79％.抗氧化物酶活性增强,CK14-3的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性较低,分别为5171.21 U/(g·h)和171.04 U/(g·min),但变化率较大,分别为169.07％和47.06％,与‘Pinnacle,相当.潜在光化学效率降低,诱变株系中以G3-2和G16-1降幅较小,分别为3.46％和3.44％.经主成分分析与隶属函数分析,各试材的抗寒性从强到弱依次是‘Pinnacle'、CK14-3、G10-5、G16-1、CK9-3、G3-2.采用聚类分析把试材分成3类:‘Pinnacle'的抗寒性强,CK14-3、G10-5、G16-1和CK9-3的抗寒性中等,G3-2的抗寒性差.综合分析可知,在低温驯化过程中,抗寒性越强的多年生黑麦草,其细胞膜相对透性越小,叶片含水量、丙二醛含量、脯氨酸含量和还原性糖含量越低,可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性的变化率越大,可溶性糖含量和潜在光化学效率的变化率越小.