二倍體馬鈴薯耐鹽材料篩選及其生理特性表現(xiàn).pdf

1、土壤鹽漬化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅已成為全球性的問題，嚴(yán)重影響到作物的生長和產(chǎn)量。目前馬鈴薯己成為世界上主要糧食作物之一，其產(chǎn)量僅排在小麥、玉米和水稻之后，占第四位。馬鈴薯是一種對鹽中度敏感的作物，土壤鹽漬化給馬鈴薯的生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害。解決土壤鹽漬化問題最簡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馬鈴薯耐鹽性育種具有非常重要的意義。
　

2、　 本論文針對馬鈴薯耐鹽育種中存在著的實際問題，以適應(yīng)長日照的富利亞（Solanumphureia，PHU）與窄刀薯（S.stenotomum，STN）雜種（PHU-STN）無性系試管苗為材料，選用四倍體馬鈴薯耐鹽性強(qiáng)的Bintje和耐鹽弱的Mainechip為對照，進(jìn)行NaCl脅迫，通過芽長、根長及其鮮重和干重的測量篩選出具有耐鹽性的無性系；通過對篩選出的試管苗進(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)的測定，找出與耐鹽性有關(guān)的生理指標(biāo)；數(shù)值在統(tǒng)計分析前轉(zhuǎn)化成相對值。對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情況；利用RAPD技術(shù)驗證耐鹽性篩選的結(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.以芽和根的長度、鮮重、干重這六項生長參數(shù)綜合評價二倍體馬鈴薯耐鹽性，通過系統(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)的無性系472-1、267-1、89-2-1、188-1、566-1，感鹽性比Mainechip強(qiáng)的感鹽無性系354-1、507-1、270-2、9-3、138-1，中度耐鹽無性系592-3、412-1、474-1、292-1、301-1。
　　 2.經(jīng)過生理指標(biāo)的測定得出：
　　 （1）隨著鹽脅迫天數(shù)的延長和鹽濃度的增加，相對含水量相對值呈升高的趨

5、勢，耐鹽無性系升高的幅度小于感鹽無性系，在鹽脅迫40、60天及20、30mmol·L-1濃度時為二倍體組間差異極顯著。
　　 （2）隨著鹽脅迫天數(shù)的延長和鹽濃度的增加，葉綠素總含量、葉綠素a含量相對值呈降低的趨勢，葉綠素b含量相對值呈沒有規(guī)律的變化，耐鹽無性系降低的幅度小于感鹽無性系，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，SOD活性的變化呈先升

6、高后降低的趨勢，POD活性呈逐漸降低的趨勢，耐鹽無性系降低的幅度小于感鹽無性系，二倍體組間差異極顯著；隨著鹽脅迫濃度的增加，耐鹽無性系的SOD活性呈升高的趨勢，鹽敏感無性系的POD活性呈降低的趨勢，耐鹽無性系降低的幅度小于感鹽無性系，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，耐鹽無性系升高的幅度高于感鹽無性系，POD活性降低了，耐鹽無性系降低的幅度小于感鹽無性系，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)的延長和鹽濃度的增加，試管苗的相對電導(dǎo)率及丙二醛含量相對值逐漸升高；試管薯經(jīng)鹽脅迫后相對電導(dǎo)率及丙二醛含量升高了，耐鹽無性系升高的幅度小于感鹽無性系，二倍體組間差異極顯著。因此，相對電導(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，脯氨酸含量相對值的變化呈先升高后降低的趨勢，耐鹽無

8、性系升高的幅度高于感鹽無性系，耐鹽組可溶性糖含量相對值呈升高的趨勢，感鹽組可溶性糖含量相對值呈降低的趨勢。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值呈逐漸升高的趨勢，耐鹽無性系升高的幅度高于感鹽無性系。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，耐鹽無性系升高的幅度高于感鹽無性系，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)的延長和鹽濃度的增加，試管苗的可溶性蛋白含量相對值降低了，然而耐鹽無性系和鹽敏感無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、個數(shù)、最大薯重、產(chǎn)量均下降了，說明NaCl嚴(yán)重抑制了馬鈴薯試管薯的形成和生長，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，耐鹽無性系受到的破壞小于感鹽無性系。質(zhì)膜、葉綠體、線粒體、基粒均可以作為耐鹽性評價的細(xì)胞學(xué)指標(biāo)。
　　 4.通過對15份耐鹽性不

11、同無性系的鹽堿脅迫之間的比較，在10、20、30mmol·L-1 NaHCO3脅迫時芽長、芽鮮重、芽干重、根長、根鮮重、根干重的平均值均小于NaCl，說明在同濃度下NaHCO3脅迫要比NaCl嚴(yán)重；在堿脅迫下，耐鹽組芽長、芽鮮重、芽干重、根長、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，NaCl和NaHCO3在芽長、芽鮮重、芽干重之間顯著正相關(guān)，說明耐鹽無性系耐堿，感鹽無