溝葉結(jié)樓草抗逆突變體的誘變和篩選.pdf

1、溝葉結(jié)縷草(Zoysia matrella[L.]Merr.)又名馬尼拉，是一種優(yōu)良的暖季型草坪草，廣泛應(yīng)用于我國(guó)南方大部分地區(qū)。溝葉結(jié)縷草在自然界中通過(guò)匍匐莖無(wú)性繁殖，無(wú)法用雜交育種等傳統(tǒng)方法對(duì)其進(jìn)行遺傳改良，因此，體細(xì)胞無(wú)性系變異等生物技術(shù)在溝葉結(jié)縷草育種、抗逆性和觀賞性狀改良中有著重要作用。
　　 本試驗(yàn)以繼代了5年的溝葉結(jié)縷草匍匐莖誘導(dǎo)的胚性愈傷組織為材料，比較了不同培養(yǎng)溫度(4℃和25℃)對(duì)愈傷組織胚性保存和再生的影響

2、，不同輻射劑量(0、5、10、20、40、80、100、150、200、250、300 Gy)的60Coγ射線對(duì)愈傷組織生長(zhǎng)再生的影響。同時(shí)，對(duì)愈傷組織進(jìn)行了氯化鈉(NaCl)和草甘膦(Glyphsoate)篩選，獲得了少量抗性植株，并對(duì)這些植株的田間抗性進(jìn)行了檢測(cè)，對(duì)抗鹽植株在NaCl脅迫下的抗氧化酶活性和脯氨酸含量變化進(jìn)行了研究。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1.經(jīng)過(guò)4℃培養(yǎng)后，愈傷組織再生速度減慢，因此6周后愈

3、傷組織再生率顯著低于25℃培養(yǎng)的愈傷組織。不同培養(yǎng)時(shí)間后，再生的外植體比率波動(dòng)較大。前11個(gè)月中，具有再生能力的愈傷組織比率保持在91.7％-97.9％之間，與25℃條件下持平。只有當(dāng)愈傷組織在4℃條件下培養(yǎng)了13個(gè)月后，具有再生能力的愈傷組織比率才顯著下降至58.3％。當(dāng)愈傷組織在4℃培養(yǎng)19個(gè)月后，所有愈傷組織都失去了再生能力。
　　 2.當(dāng)輻射劑量為20 Gy時(shí)，愈傷組織的具有再生能力的愈傷組織比率和再生率達(dá)到最高，分別為

4、97.71％和27.08％。當(dāng)輻射劑量為100 Gy時(shí)，10.42％的愈傷組織再生成了小苗。當(dāng)輻射劑量≥150 Gy時(shí)，具有再生能力的愈傷組織比率和再生率都顯著下降。
　　 3.根系健全植株(NR)和去根植株(NN)在含0.3 M NaCl的再生培養(yǎng)基上培養(yǎng)6周后，株高和根長(zhǎng)都顯著低于普通再生培養(yǎng)基上培養(yǎng)6周的根系健全植株(CR)和去根植株(CN)，表明NaCl顯著抑制了試管苗葉片和根系的生長(zhǎng)。CR和CN的植株存活率并不存在顯著

5、性差異，表明剪除根系對(duì)植株存活沒(méi)有顯著影響。CR和CN的存活率顯著高于NR和NN，而NR的存活率又顯著高于NN，表明0.3 M NaCl對(duì)植株的存活有顯著影響，但是根系可以有效的減小NaCl對(duì)植株的傷害。NR和NN葉片的長(zhǎng)寬比顯著低于CR和CN，說(shuō)明葉片在NaCl脅迫下變得粗短。
　　 4.通過(guò)兩輪愈傷組織NaCl篩選，有大約60％的愈傷組織存活下來(lái)。但是，僅0-100 Gy的每個(gè)輻射梯度有少數(shù)愈傷組織在含2.5 M NaCl的

6、再生培養(yǎng)基上再生成了小苗。對(duì)0、5、10、20、40 Gy輻射組的再生植株，Ze1、Fv1、Te1、Tw1和Fr1進(jìn)行了抗鹽性測(cè)定，以未經(jīng)過(guò)輻射處理和NaCl篩選的再生植株作為對(duì)照組(CK組)。在鹽處理的第5天，CK組的葉片首先出現(xiàn)了枯黃的現(xiàn)象。鹽處理結(jié)束后的第7天，Ze1、Fv1、Te1和Fr1組僅15，24，16和8％的葉片出現(xiàn)枯黃，而CK組56％的葉片都出現(xiàn)了枯黃。Ze1、Fv1、Te1和Fr1組的DGCI值(30.88、31.1

7、7、30.45和37.70)顯著高于CK組(27.39％)，Tw1組(25.82％)則和CK組不存在顯著性差異。
　　 5.正常生長(zhǎng)條件下，不同植株的脯氨酸含量之間均不存在顯著性差異，NaCl處理組和對(duì)照組的脯氨酸含量之比在0.94-1.09之間。鹽處理后，CK、Ze1、Fv1、Te1和Fr1的NaCl處理組和對(duì)照組脯氨酸含量之比分別升高至5.95、3.12、2.78、1.84和3.45。Ze1對(duì)照組的SOD活性顯著高于植株的對(duì)

8、照組，其N(xiāo)aCl處理組的POD和CAT活性與對(duì)照組相比顯著升高。Fr1的NaCl處理組的CAT活性與其對(duì)照組相比顯著升高，并顯著高于其他植株的NaCl處理組。
　　 6.在兩輪草甘膦篩選中，分別有43.5％和60％的愈傷組織存活了下來(lái)，并轉(zhuǎn)移到了不含草甘膦的再生培養(yǎng)基上培養(yǎng)。8周后，將成功再生的小苗轉(zhuǎn)移到添加了0.05 M草甘膦的再生培養(yǎng)基上。4周后，葉尖開(kāi)始焦黃枯萎。8周后，抗草甘膦植株中，10％的葉片仍保持綠色，而對(duì)照組中，

9、所有的葉片都枯黃或枯萎干癟。在實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn)，有新的小苗從枯死的植株周?chē)偕?，部分莖節(jié)長(zhǎng)出了根系，并伸長(zhǎng)到培養(yǎng)基中。
　　 7.噴施草甘膦2周后，對(duì)照組中，70％的葉片都發(fā)生了枯黃的現(xiàn)象，20％的葉片枯萎死亡，并且大都集中在草坪的下層。在抗草甘膦植株中，30％的葉片發(fā)生了枯黃現(xiàn)象，并且大都集中在植株11、12和13。噴施草甘膦4周后，對(duì)照組中，90％的葉片都枯萎死亡，但抗草甘膦植株中，枯黃的葉片量并沒(méi)有繼續(xù)增長(zhǎng)，并且，植株31