二倍體馬鈴薯耐鹽材料篩選及其生理特性表現(xiàn).pdf

1、土壤鹽漬化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅已成為全球性的問(wèn)題，嚴(yán)重影響到作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。目前馬鈴薯己成為世界上主要糧食作物之一，其產(chǎn)量?jī)H排在小麥、玉米和水稻之后，占第四位。馬鈴薯是一種對(duì)鹽中度敏感的作物，土壤鹽漬化給馬鈴薯的生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害。解決土壤鹽漬化問(wèn)題最簡(jiǎn)單有效的途徑就是耐鹽品種選育，由于目前推廣應(yīng)用的馬鈴薯品種耐鹽性較差，使馬鈴薯耐鹽育種工作受到極大的限制，因此耐鹽資源的篩選及生理特性的研究對(duì)馬鈴薯耐鹽性育種具有非常重要的意義。
　

2、　 本論文針對(duì)馬鈴薯耐鹽育種中存在著的實(shí)際問(wèn)題，以適應(yīng)長(zhǎng)日照的富利亞（Solanumphureia，PHU）與窄刀薯（S.stenotomum，STN）雜種（PHU-STN）無(wú)性系試管苗為材料，選用四倍體馬鈴薯耐鹽性強(qiáng)的Bintje和耐鹽弱的Mainechip為對(duì)照，進(jìn)行NaCl脅迫，通過(guò)芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)及其鮮重和干重的測(cè)量篩選出具有耐鹽性的無(wú)性系；通過(guò)對(duì)篩選出的試管苗進(jìn)行同濃度不同脅迫天數(shù)和同天數(shù)不同脅迫濃度的NaCl脅迫及鹽脅迫下試管薯

3、生理指標(biāo)的測(cè)定，找出與耐鹽性有關(guān)的生理指標(biāo)；數(shù)值在統(tǒng)計(jì)分析前轉(zhuǎn)化成相對(duì)值。對(duì)鹽脅迫下試管苗葉片細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的觀察，找到可以用于耐鹽性鑒定的細(xì)胞學(xué)指標(biāo)；比較同濃度NaCl和NaHCO3脅迫下試管苗的生長(zhǎng)情況；利用RAPD技術(shù)驗(yàn)證耐鹽性篩選的結(jié)果。為馬鈴薯耐鹽資源的篩選和培育馬鈴薯耐鹽新品種提供物質(zhì)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.以芽和根的長(zhǎng)度、鮮重、干重這六項(xiàng)生長(zhǎng)參數(shù)綜合評(píng)價(jià)二倍體馬鈴薯耐鹽性，通過(guò)系統(tǒng)聚類分析，將4

4、5份材料分為兩大類。利用聚類分析并結(jié)合平均數(shù)篩選出耐鹽性比Bintje強(qiáng)的無(wú)性系472-1、267-1、89-2-1、188-1、566-1，感鹽性比Mainechip強(qiáng)的感鹽無(wú)性系354-1、507-1、270-2、9-3、138-1，中度耐鹽無(wú)性系592-3、412-1、474-1、292-1、301-1。
　　 2.經(jīng)過(guò)生理指標(biāo)的測(cè)定得出：
　　 （1）隨著鹽脅迫天數(shù)的延長(zhǎng)和鹽濃度的增加，相對(duì)含水量相對(duì)值呈升高的趨

5、勢(shì)，耐鹽無(wú)性系升高的幅度小于感鹽無(wú)性系，在鹽脅迫40、60天及20、30mmol·L-1濃度時(shí)為二倍體組間差異極顯著。
　　 （2）隨著鹽脅迫天數(shù)的延長(zhǎng)和鹽濃度的增加，葉綠素總含量、葉綠素a含量相對(duì)值呈降低的趨勢(shì)，葉綠素b含量相對(duì)值呈沒(méi)有規(guī)律的變化，耐鹽無(wú)性系降低的幅度小于感鹽無(wú)性系，二倍體組間葉綠素含量差異極顯著。因此葉綠素含量可作為鑒定馬鈴薯耐鹽性強(qiáng)弱的指標(biāo)。
　　 （3）隨著鹽脅迫天數(shù)的延長(zhǎng)，SOD活性的變化呈先升

6、高后降低的趨勢(shì)，POD活性呈逐漸降低的趨勢(shì)，耐鹽無(wú)性系降低的幅度小于感鹽無(wú)性系，二倍體組間差異極顯著；隨著鹽脅迫濃度的增加，耐鹽無(wú)性系的SOD活性呈升高的趨勢(shì)，鹽敏感無(wú)性系的POD活性呈降低的趨勢(shì)，耐鹽無(wú)性系降低的幅度小于感鹽無(wú)性系，二倍體組間差異極顯著；經(jīng)鹽脅迫后，試管薯SOD活性升高了，耐鹽無(wú)性系升高的幅度高于感鹽無(wú)性系，POD活性降低了，耐鹽無(wú)性系降低的幅度小于感鹽無(wú)性系，二倍體組間的SOD活性、POD活性均達(dá)到差異極顯著水平。因

7、此，SOD和POD活性與耐鹽性有關(guān)，可以作為馬鈴薯耐鹽性鑒定的指標(biāo)。
　　 （4）隨著鹽脅迫天數(shù)的延長(zhǎng)和鹽濃度的增加，試管苗的相對(duì)電導(dǎo)率及丙二醛含量相對(duì)值逐漸升高；試管薯經(jīng)鹽脅迫后相對(duì)電導(dǎo)率及丙二醛含量升高了，耐鹽無(wú)性系升高的幅度小于感鹽無(wú)性系，二倍體組間差異極顯著。因此，相對(duì)電導(dǎo)率及丙二醛含量可以作為二倍體馬鈴薯耐鹽性篩選的生理指標(biāo)。
　　 （5）隨著鹽脅迫天數(shù)的延長(zhǎng)，脯氨酸含量相對(duì)值的變化呈先升高后降低的趨勢(shì)，耐鹽無(wú)

8、性系升高的幅度高于感鹽無(wú)性系，耐鹽組可溶性糖含量相對(duì)值呈升高的趨勢(shì)，感鹽組可溶性糖含量相對(duì)值呈降低的趨勢(shì)。二倍體組間差異極顯著。隨著鹽脅迫濃度的升高，脯氨酸含量、可溶性糖含量的相對(duì)值呈逐漸升高的趨勢(shì)，耐鹽無(wú)性系升高的幅度高于感鹽無(wú)性系。二倍體組間脯氨酸含量差異極顯著，二倍體組間可溶性糖含量在10、30 mmol-L-1濃度時(shí)差異極顯著。經(jīng)鹽脅迫后，試管薯的脯氨酸含量和可溶性糖含量均增加了，耐鹽無(wú)性系升高的幅度高于感鹽無(wú)性系，二倍體組間差

9、異極顯著。因此，脯氨酸的積累可以作為二倍體馬鈴薯耐鹽性鑒定的生理指標(biāo)。
　　 （6）隨著鹽脅迫天數(shù)的延長(zhǎng)和鹽濃度的增加，試管苗的可溶性蛋白含量相對(duì)值降低了，然而耐鹽無(wú)性系和鹽敏感無(wú)性系之間變化幅度均比較??；經(jīng)鹽脅迫后，試管薯的可溶性蛋白含量降低了。二倍體組間差異極顯著。
　　 （7）鹽脅迫后，試管薯直徑、個(gè)數(shù)、最大薯重、產(chǎn)量均下降了，說(shuō)明NaCl嚴(yán)重抑制了馬鈴薯試管薯的形成和生長(zhǎng)，耐鹽組下降的幅度小于感鹽組，二倍體組間達(dá)

10、到差異極顯著水平。
　　 （8）試管薯產(chǎn)量與試管薯直徑、試管薯薯個(gè)數(shù)、試管薯最大薯重、SOD、POD活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量呈極顯著正相關(guān)，與相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量呈極顯著負(fù)相關(guān)
　　 3.經(jīng)鹽脅迫后對(duì)試管苗葉片超微結(jié)構(gòu)的觀察，質(zhì)膜、葉綠體、線粒體、基粒均發(fā)生變化，耐鹽無(wú)性系受到的破壞小于感鹽無(wú)性系。質(zhì)膜、葉綠體、線粒體、基粒均可以作為耐鹽性評(píng)價(jià)的細(xì)胞學(xué)指標(biāo)。
　　 4.通過(guò)對(duì)15份耐鹽性不

11、同無(wú)性系的鹽堿脅迫之間的比較，在10、20、30mmol·L-1 NaHCO3脅迫時(shí)芽長(zhǎng)、芽鮮重、芽干重、根長(zhǎng)、根鮮重、根干重的平均值均小于NaCl，說(shuō)明在同濃度下NaHCO3脅迫要比NaCl嚴(yán)重；在堿脅迫下，耐鹽組芽長(zhǎng)、芽鮮重、芽干重、根長(zhǎng)、根鮮重、根干重的平均值均大于感鹽組，二倍體組間差異極顯著。由相關(guān)分析可知，當(dāng)濃度為10mmol·L-1脅迫時(shí)，NaCl和NaHCO3在芽長(zhǎng)、芽鮮重、芽干重之間顯著正相關(guān)，說(shuō)明耐鹽無(wú)性系耐堿，感鹽無(wú)