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假俭草种质资源综合评价及其抗寒性的改良与调控

作　者: 袁学军
导　师: 刘建秀; 佘建明
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物学
关键词: 假俭草 种质资源 综合评价 抗寒性 青绿期 植株再生 体细胞突变体 调控
分类号: S688.4
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


假俭草(Eremochloa ophiuroides (Munro.) Hack.)是禾本科蜈蚣草属多年生草本植物,也是蜈蚣草属中唯一可用作草坪草的物种。它具有强壮的匍匐茎、蔓延力强而迅速、茎杆斜伸、叶形优美、植株低矮、养护水平低、耐贫瘠、病虫害少等优点,广泛用于庭院草坪、休憩草坪以及水土保持草坪建设中。然而,由于假俭草抗寒性相对较弱且枯黄期长,限制了其在亚热带北部及温带地区的广泛应用。因此,提高优良假俭草品种的抗寒性对扩大其应用范围具有重要作用。本文在对165份中国假俭草种质资源坪用价值观测和综合分析的基础上,以优良选系E-126为材料,一方面,在以种子和侧芽为外植体建立再生体系的基础上,在低温胁迫下筛选抗寒突变体,以对假俭草进行遗传改良；另一方面,以尿素等化肥和6-BA等生长调节剂处理假俭草,通过栽培措施以提高其抗寒性,延长青绿期。全文结果如下；1.本文在对165份中国假俭草种质资源的坪用价值、花序密度及抗病性进行系统观测分析的基础上,筛选出优良野生种质资源18份,并进一步以’Common’和’TifBlair’为对照,对其坪用价值、花序密度、花叶病毒抗性以及综合草坪质量进行了比较分析,为我国假俭草种质资源的利用提供依据。结果表明：(ⅰ)假俭草花序密度平均值为3.68,变异系数达29.5%,为变异幅度最大的性状；假俭草对花叶病毒的平均抗性为6.83,变异系数(CV)为16.7%,其中,春季花叶病毒抗性变异幅度明显高于夏季；假俭草的坪用价值平均为4.85,其冷季坪用价值变异系数是暖季坪用价值变异系数的2倍；作为营养繁殖型的假俭草,综合草坪质量平均为22.7,种源间变异系数10.0%,作为种子繁殖型假俭草,其综合草坪质量平均为20.3,种源间变异系数为12.1%；(ⅱ)作为营养繁殖型的假俭草种源,E-126等12份种源的综合草坪质量均明显高于对照；而作为种子繁殖型的种源,只有E022的综合草坪质量明显高于对照。2.用NaOH、H2SO4、KNO3、磨破种皮和低温处理等方法对假俭草种子进行萌发试验,结果表明：以5%的NaOH处理15min效果最好,发芽率、发芽势和发芽指数分别为97.5%、72.5%和45.4,分别比对照高77.5%、72.5%、43.1%,发芽时间较对照提前4d。以E-126假俭草的侧芽和种子分别为外植体建立高效的再生体系,试验结果显示：适宜于侧芽生长、愈伤组织诱导、绿苗分化、试管苗生长和生根的培养基分别为MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.8mg/L、MS+2,4-D1.0mg/L+6-BA0.1mg/L、MS+KT2.0mg/L、MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.8mg/L和MS+NAA0.6mg/L;适宜于种子愈伤组织诱导、绿苗分化和生根的培养基分别为MS+2,4-D1.0mg/L+30g/L甘氨酸+椰子汁50ml/L、MS+KT2.0mg/L+椰子汁50ml/L和MS+NAA0.6mg/L+椰子汁50m1/L,本研究为开展假俭草体细胞突变体筛选和遗传转化提供基础和技术支持。3.抗寒性弱是限制假俭草广泛应用的主要因素之一。本研究以E-126为材料,经低温诱导,筛选体细胞抗寒突变体。结果表明：愈伤组织在继代培养的过程中,经0℃的低温条件下培养26d,获得了2块存活的愈伤组织,该愈伤组织经过继代增殖后,进行分化、生根和移栽,获得株系1和株系2。苗期和成坪期外部形态观察和测量结果表明：假俭草低温诱导的株系1、株系2和对照在匍匐茎的节间长、节间宽、茎色、叶长、叶宽、叶色、叶毛上均没有显著性差异；株系1、株系2和对照的LTso分为-6.646℃、-6.546℃和-5.351℃,处理与对照之间达到显著性差异,而株系1和株系2之间无显著性差异；SRAP的分子鉴定表明：假俭草低温诱导的株系1和株系2在110bp、230bp以及240bp处均存在相同特征带,而对照没有这些条带,表明假俭草体细胞突变体植株的变异稳定且在分子水平与对照存在差异,但株系1和株系2无差异。因此,株系1和株系2可作为同一体细胞抗寒突变体株系加以利用。4.用尿素(0、5、10、15和20g/L)、NaH2PO4(0、2、4、8和12g/L)、KN03(0、2.5、5、7.5和10g/L)、EDTA-Fe(0、1、5、10和15ml/L)、6-BA(0、5、10、15和20mg/L)和比久(B9)(0、1、3、5和7g/L)分别对盆栽E-126材料进行处理,研究其对假俭草的抗寒性和青绿期的影响。结果表明,在低温条件下,处理与对照相比,不仅降低了电导率,提高了叶绿素的含量、抑制了叶绿素的分解,而且提高了可溶性糖和脯胺酸的含量。效果最好的分别为尿素10g/L、NaH2PO48g/L、KNO37.5g/L、EDTA-Fe10ml/L、6-BA10mg/L和比久1g/L,均能显著提高假俭草的抗寒性和青绿期,其青绿期可分别延长11～12d、16d、12-13d、15d、16-17d和4～5d。在所有的处理中10mg/L6-BA效果最好,假俭草的青绿期可延长16-17d。

全文目录


摘要  9-11
ABSTRACT  11-15
缩略词  15-16
前言  16-18
第一章 文献综述  18-38
  第一节 暖季型草坪草种质资源评价  18-20
  第二节 暖季型草坪草抗寒性的改良  20-29
    Ⅰ 暖季型草坪草再生体系的建立  20-26
      1 提高草坪草种子发芽率的方法  20-21
      2 植物激素和生长调节剂在草坪草组织培养的作用  21-22
        2.1 生长素类  21-22
        2.2 细胞分裂素类  22
        2.3 激素的相互作用  22
      3 暖季型草坪草再生体系的建立  22-26
    Ⅱ 植物体细胞突变体  26-29
  第三节 暖季型草坪草抗寒性机理及栽培调控的研究  29-36
    1 草坪草抗寒的生理生化的变化  29-32
      1.1 草坪草抗寒的类型  29-30
      1.2 低温驯化的信号转导及其调控  30-31
      1.3 冷害的类型及其生理变化  31-32
      1.4 低温驯化过程中植物生理生化变化  32
    2 肥料和生长调控对暖季型草坪草抗寒性的影响  32-36
      2.1 矿质营养对草坪草抗寒性的影响  33-35
      2.2 激素和生长调节剂对草坪草抗寒性的影响  35-36
  第四节 问题与展望  36-38
第二章 中国假俭草种质资源草坪质量综合评价  38-46
  1 前言  38
  2 材料与方法  38-39
  3 结果与分析  39-44
    3.1 中国假俭草坪用相关性状和综合草坪质量及其变异分析  39-41
    3.2 中国假俭草优良种质坪用性状及综合草坪质量的比较分析  41-44
      3.2.1 坪用价值  41
      3.2.2 花序密度  41-42
      3.2.3 花叶病毒抗性  42-43
      3.2.4 作为营养繁殖种源的综合草坪质量评价  43
      3.2.5 作为种子繁殖种源的优良假俭草种源综合草坪质量比较分析  43-44
  4 结论与讨论  44-45
  5 小结  45-46
第三章 假俭草抗寒性的改良  46-78
  第一节 假俭草再生体系的建立  46-67
    前言  46-47
    Ⅰ 提高假俭草种子发芽率的方法  47-54
      1 材料与方法  47
      2 结果与分析  47-52
        2.1 NaOH对假俭草种子发芽的影响  47-48
        2.2 H_2SO_4对假俭草种子发芽的影响  48-49
        2.3 KNO_3对假俭草种子发芽的影响  49-50
        2.4 温度、磨擦、种子贮藏的时间对假俭草种子发芽的影响  50-51
        2.5 种子储存的时间对假俭草种子发芽的影响  51
        2.6 黑暗和光照对假俭草种子发芽的影响  51-52
      3 结论与讨论  52-53
        3.1 假俭草种子打破休眠的方法  52
        3.2 假俭草种子休眠的原因  52-53
      4 小结  53-54
    Ⅱ 以侧芽为外植体的假俭草愈伤诱导和植株再生  54-61
      1 材料和方法  54-56
      2 结果与分析  56-59
        2.1 6-BA和NAA对侧芽生长的影响  56
        2.2 2,4-D和6-BA对侧芽愈伤组织诱导的影响  56
        2.3 光照强度对愈伤组织诱导的影响  56-58
        2.4 不同激素对愈伤组织分化的影响  58
        2.5 不同激素对绿芽生长的影响  58-59
        2.6 试管苗生根和移栽  59
      3 结论与讨论  59-60
      4 小结  60-61
    Ⅲ 以种子为外植体的假俭草愈伤组织诱导和植株再生  61-67
      1 材料和方法  61-62
      2 结果与分析  62-65
        2.1 2,4-D对诱导种子愈伤组织产生的影响  62
        2.2 不同浓度的KT对愈伤组织分化的影响  62-63
        2.3 不同激素对芽生长的影响亦不相同  63
        2.4 试管苗的生根和移栽  63-65
      3 结论与讨论  65-66
      4 小结  66-67
  第二节 假俭草体细胞抗寒突变体的筛选及其抗寒性鉴定  67-78
    1 前言  67-68
    2 材料和方法  68-70
    3 结果与分析  70-75
      3.1 假俭草体细胞抗寒突变体的获得  70-72
      3.2 假俭草体细胞抗寒突变体植株苗期外部形态指标的观察和测量  72-73
      3.3 假俭草低温下体细胞突变体的抗寒性鉴定  73-74
      3.4 假俭草抗寒体细胞突变体SRAP分子鉴定  74-75
    4 结论与讨论  75-76
    5 小结  76-78
第四章 假俭草抗寒性的调控  78-120
  前言  78-79
  第一节 氮肥对假俭草抗寒性和青绿期影响的研究  79-86
    1 材料和方法  79-80
    2 结果与分析  80-83
      2.1 尿素对假俭草枯黄、返青和青绿期的影响  80-81
      2.2 尿素对假俭草叶绿素含量的影响  81
      2.3 尿素对假俭草叶中可溶性糖含量的影响  81-82
      2.4 尿素对假俭草叶中脯氨酸含量的影响  82
      2.5 尿素对假俭草叶片电导率的影响  82-83
    3 结论与讨论  83-85
    4 小结  85-86
  第二节 磷肥对假俭草抗寒性和绿期的影响  86-93
    1 材料和方法  86-87
    2 结果与分析  87-91
      2.1 NaH_2PO_4对假俭草枯黄、返青和青绿期的影响  87-88
      2.2 NaH_2PO_4对假俭草叶绿素含量的影响  88
      2.3 NaH_2PO_4对假俭草叶中可溶性糖含量的影响  88-89
      2.4 NaH_2PO_4对假俭草叶中脯氨酸含量的影响  89-90
      2.5 NaH_2PO_4对假俭草叶片电导率的影响  90-91
    3 结论与讨论  91
    4 小结  91-93
  第三节 钾肥对假俭草抗寒性和绿期的影响  93-100
    1 材料和方法  93-94
    2 结果与分析  94-97
      2.1 硝酸钾对假俭草枯黄、返青和青绿期的影响  94-95
      2.2 硝酸钾对假俭草叶绿素含量的影响  95
      2.3 硝酸钾对假俭草叶中可溶性糖含量的影响  95-96
      2.4 硝酸钾对假俭草叶中脯氨酸含量的影响  96
      2.5 硝酸钾对假俭草叶片电导率的影  96-97
    3 讨论与结论  97-99
    4 小结  99-100
  第四节 铁肥对假俭草抗寒性和绿期的影响  100-107
    1 材料和方法  100-101
    2 结果与分析  101-104
      2.1 EDTA-Fe对假俭草枯黄、返青和青绿期的影响  101-102
      2.2 EDTA-Fe对假俭草叶绿素含量的影响  102
      2.3 EDTA-Fe对假俭草叶中可溶性糖含量的影响  102
      2.4 EDTA-Fe对假俭草叶中脯氨酸含量的影响  102-103
      2.5 EDTA-Fe对假俭草叶片电导率的影响  103-104
    3 结论与讨论  104-106
    4 小结  106-107
  第五节 6-BA对假俭草绿期影响的研究  107-114
    1 材料和方法  107-108
    2 结果与分析  108-111
      2.1 6-BA对假俭草枯黄、返青和绿期的影响  108-109
      2.2 6-BA对假俭草叶绿素含量的影响  109-110
      2.3 6-BA对假俭草叶中可溶性糖含量的影响  110
      2.4 6-BA对假俭草叶中脯氨酸含量的影响  110
      2.5 6-BA对假俭草叶片电导率的影响  110-111
    3 结论与讨论  111-113
    4 小结  113-114
  第六节 B_9对假俭草抗寒性和绿期的影响  114-120
    1 材料和方法  114-115
    2 结果与讨论  115-118
      2.1 B_9对假俭草枯黄、返青和青绿期的影响  115-116
      2.2 B_9对假俭草叶绿素含量的影响  116
      2.3 B_9对假俭草叶中可溶性糖含量的影响  116-117
      2.4 B_9对假俭草叶中脯氨酸含量的影响  117
      2.5 B_9对假俭草叶片电导率的影响  117-118
    3 结论与讨论  118-119
    4 小结  119-120
第五章 全文总结  120-123
创新点  123-124
参考文献  124-138
攻读学位期间发表的学术论文  138-139
致谢  139

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 观赏园艺（花卉和观赏树木） > 园林植物栽培及应用技术 > 草坪与地被植物
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