欧美山杨杂种无性系低温胁迫下几种生理指标的遗传变异
【摘要】：本文以引进的欧美山杨杂种(P．tremula×P．tremuloides)、欧洲山杨(P．tremula)和中国山杨(P．davidiana)10个无性系幼苗为试验材料，采用人工气候室对材料进行低温处理，研究山杨幼苗低温胁迫下ABA含量、可溶性蛋白含量和SOD活性的遗传变异，同时探讨外源脱落酸(ABA)和CaCl_2预处理对经5℃低温处理的山杨幼苗叶片电解质渗透率的影响。研究结果表明：
(1) 欧美山杨杂种无性系低温胁迫下几种生理指标随处理温度和材料纬度的变化在各无性系幼苗间存在较大的遗传变异。ABA含量、可溶性蛋白质含量和SOD活性均与纬度呈显著正相关，与处理温度呈极显著的负相关。多项生理指标综合来看，来自于高纬度的欧美山杨杂种无性系在耐寒性上总体高于中纬度和低纬度的山杨杂种无性系，且欧美山杨杂种无性系在各项生理指标上均高于中国山杨对照。因此，可以推断引进的欧美山杨杂种将适合在我国东北地区栽种。
(2) 低温胁迫对欧美山杨杂种不同无性系的几种生理指标影响显著。低温处理后，欧美山杨杂种不同无性系叶片中ABA含量、可溶性蛋白质含量和SOD活性均发生明显的变化。来自于不同纬度的欧美山杨杂种在低温诱导下，ABA含量有显著的上升；欧美山杨杂种及中国山杨在低温胁迫下，可溶性蛋白质含量随着处理温度上升而下降。在对欧美山杨杂种不同无性系低温诱导下可溶性蛋白的SDS-PAGE分析中，发现了可能与耐寒性有关的30KD、41KD和57KD蛋白，在9号无性系中发现了低温锻炼过程中新产生的34KD特异蛋白；在低温胁迫过程中欧美山杨杂种无性系SOD酶活性变化表现为先增加后减少，然后再增加的趋势。
(3) 通过外源ABA、CaCl_2预处理后，杂种无性系EP0202低温锻炼后的叶片电解质渗透率与对照相比有一定程度的降低，耐寒性有一定的提高。其中外源ABA预处理的最佳条件是10~(-5)Mol·L~(-1)，预处理时间48h；CaCl_2预处理的最佳条件是5mM CaCl_2，预处理时间5d。
【关键词】：欧美山杨杂种 低温胁迫 遗传变异 脱落酸 可溶性蛋白质 SOD 【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S792.11
【目录】：
- 1 前言7-21
- 1.1 本研究的提出7
- 1.2 杨树及山杨的生物学概况7-9
- 1.2.1 杨树概况7-8
- 1.2.2 山杨概况8-9
- 1.3 植物耐寒性研究现状9-17
- 1.3.1 生物自由基及保护酶活性与植物耐寒性的关系10-12
- 1.3.2 溶性蛋白与植物耐寒性关系12-13
- 1.3.3 内源ABA与植物耐寒性的关系13-16
- 1.3.4 生物膜与植物耐寒性的关系16-17
- 1.4 外源物质提高植物耐寒力的生理机制17-19
- 1.4.1 Ca~(2+)17-18
- 1.4.2 ABA18-19
- 1.5 本研究的目的及理论意义19-21
- 2 材料与方法21-36
- 2.1 试验材料21-22
- 2.1.1 试验材料来源21-22
- 2.1.2 试验材料处理22
- 2.1.3 样品采集22
- 2.2 试验内容及测定方法22-35
- 2.2.1 植物内源激素ABA含量的测定22-27
- 2.2.2 可溶性蛋白质的测定27-33
- 2.2.3 超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定33-34
- 2.2.4 叶片细胞膜透性测定34-35
- 2.3 实验数据的分析方法35-36
- 3 结果与分析36-53
- 3.1 欧美山杨杂种不同无性系低温胁迫下ABA含量变化36-40
- 3.1.1 低温胁迫下不同无性系间ABA含量的遗传变异36-37
- 3.1.2 欧美山杨杂种无性系低温胁迫下ABA含量与地理纬度的相关分析37-38
- 3.1.3 不同山杨杂种无性系低温胁迫下ABA含量与胁迫温度的相关分析38-40
- 3.2 欧美山杨杂种不同无性系低温胁迫下可溶性蛋白含量的变化40-45
- 3.2.1 低温胁迫下不同无性系间可溶性蛋白含量的遗传变异41
- 3.2.2 低温胁迫下不同无性系间可溶性蛋白含量与地理纬度的相关分析41-42
- 3.2.3 低温胁迫下不同无性系间可溶性蛋白含量与胁迫温度的相关分析42-44
- 3.2.4 欧美山杨杂种无性系低温诱导下可溶性蛋白的SDS-PAGE分析44-45
- 3.3 欧美山杨杂种不同无性系低温胁迫下SOD活性变化45-49
- 3.3.1 低温诱导下不同无性系间SOD活性的遗传变异46-47
- 3.1.2 低温诱导下不同无性系的SOD活性与地理纬度的相关分析47
- 3.1.3 低温诱导下不同无性系间SOD活性与胁迫温度的相关分析47-49
- 3.4 低温胁迫下欧美山杨杂种无性系几种生理指标的相关性49-50
- 3.5 提高植物低温胁迫耐受性预处理方法的比较50-53
- 3.5.1 外源ABA预处理对山杨杂种低温胁迫耐受性的影响50-51
- 3.5.2 CaCl_2预处理对山杨杂种低温胁迫耐受性的影响51-53
- 4 结论与讨论53-56
- 参考文献56-61
- 附录61-62
- 图版62-64
- 致谢64
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