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大叶栎耐旱变异机理及选择研究

大叶栎耐旱变异机理及选择研究

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作者：蒙奕奕广西大学

学位级别：硕士

本文从苗高生长、地径生长、过氧化氢酶(POD)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度9个指标在不同土壤水分梯度胁迫下的变异规律研究大叶栎苗木的耐旱机理,通过持续干旱处理研究大叶栎单株间耐... 详细信息

本文从苗高生长、地径生长、过氧化氢酶(POD)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度9个指标在不同土壤水分梯度胁迫下的变异规律研究大叶栎苗木的耐旱机理,通过持续干旱处理研究大叶栎单株间耐旱性的变异,并对不同耐旱性单株进行ISSR分子标记分析。研究结果如下：1、干旱胁迫对大叶栎苗木的形态特征影响较显著,随着干旱胁迫的加重,大叶栎叶片开始出现萎蔫的现象且植株叶片枯萎的现象均是从老叶开始。随着干旱胁迫程度的增加,大叶栎苗木叶片有变小、数量减少、生长变缓慢的趋势。大叶栎苗高生长对干旱胁迫的敏感度比地径生长对干旱胁迫的敏感度高,土壤水分越少,大叶栎苗高生长受到的抑制越明显。2、大叶栎苗木叶片中蛋白质的含量变化对干旱严重程度不敏感,不能成为用来界定大叶栎耐旱程度的一个指标。随着干旱胁迫处理时间的延长,大叶栎POD比活力呈现出先上升后下降的趋势,且干旱程度越严重,POD比活力的变化越大。POD比活力对干旱胁迫十分敏感,可以以POD比活力何时下降作为界定大叶栎植株开始受到干旱胁迫危害的时间,但是在以POD比活力作为大叶栎耐旱研究的指标时,需要进行长时间观测对比。随着干旱胁迫时间的延长大叶栎叶片中的MDA含量逐渐上升,且随着干旱程度的增加MDA含量上升的速度越快。大叶栎MDA含量的变化对干旱胁迫程度十分敏感,以MDA含量的变化作为指标来确定大叶栎受到干旱逆境迫害的程度以及确定其受到伤害的时间较为准确。3、随着干旱胁迫时间的延长大叶栎苗木叶片叶绿素相对含量表现为先下降后上升。干旱胁迫则会导致大叶栎叶片净光合速率下降,且干旱胁迫程度越严重,干旱逆境对大叶栎苗木净光合速率的抑制作用越明显。随着干旱胁迫时间的延长,大叶栎叶片气孔导度均有先下降再上升的趋势,但是大叶栎苗木叶片气孔导度对干旱胁迫的程度不敏感。受干旱胁迫的影响,大叶栎苗木叶片的蒸腾速率受到抑制作用,且随着干旱胁迫程度的加深,大叶栎苗木叶片的蒸腾速率受到的抑制越严重。干旱胁迫对大叶栎胞间CO2浓度的影响不大,因此胞间CO2浓度不能成为确定大叶栎所受干旱胁迫程度的指标。4、根据各测定指标间的相关分析,以通过测定其中一个指标组合,即可推出干旱胁迫下大叶栎所有指标的变化趋势为选择依据,选出需测定指标数最少的4组指标组合：(1)苗高+蛋白质含量+叶绿素含量(2)地径+蛋白质含量+叶绿素含量(3)蛋白质+气孔导度+叶绿素含量(4)蛋白质+净光合速率+叶绿素含量。5、大叶栎单株间存在耐旱性变异,不补水连续干旱胁迫13d时,有20个较耐旱的单株存活,连续干旱胁迫胁迫15d、土壤含水量2.00%时,有6株耐旱性强的植株存活。筛选出的耐旱植株编号为：13、57、70、85、86、87;次耐旱植株编号为：1、5、21、43、58、60、66、76、77、78、82、89、92、93。6、应用ISSRIO条引物共扩增出154个条带,其中多态性条带有140个,占总条带数的90.91%,扩增出的条带片分子量为100bp-3700bp。在10条引物中,857引物扩增出的条带数、多态性为点数、多态位点百分比均为最大,其多态位点百分数达到了95%。由此表明大叶栎具有较宽的选择遗传基础,变异水平较高,对环境的适应生存潜力较大。7、根据遗传相似度,将94株大叶栎进行聚类分析,当阈值为0.77时,可将94株大叶栎分为六大类。耐旱性植株分布在第一类和第三类,次耐旱植株分布在第一类、第二类、第三类、第四类和第六类中。因此无法通过遗传聚类将耐旱植株单独归入同一类。8、根据94株大叶栎单株扩增出的条带排列特征,选出能够直接从94株大叶栎单株中直接区分出耐旱性单株的引物,其中引物840能够区分耐旱性单株数最多,能够区分除13号以外的耐旱性单株。以使用最少引物区分出所有耐旱性大叶栎单株为原则,筛选出构建大叶栎耐旱单株指纹图谱的最佳引物组合为：(1)835+840;(2)840+844。

关键词：大叶栎耐旱机理 ISSR-分子标记耐旱变异选择

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