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红叶杨返祖现象研究

作　者: 陈小灵
导　师: 武荣花; 朱延林
学　校: 河南农业大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 红叶杨返祖发生原因机理
分类号: S792.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

中红杨（原名中华红叶杨）（Populus×euramericana ‘Zhonghong’）是黑杨派杨树中林2025（Populus linn ‘2025’）的芽变品种，全红杨（Populus×euramericana ‘Quanhong’）是在中红杨的基础上选育出来的又一个彩叶芽变新品种。本文以发生返祖的中红杨和全红杨为研究对象，调查中红杨和全红杨的返祖表现形式及返祖率，测量出现返祖现象后植物叶片叶面积大小、叶绿素、花色素、光合作用等方面的变化，推测发生返祖现象的机理。其主要研究结果如下：1、从调查结果来看，中红杨和全红杨返祖主要表现有四种形式：（1）幼树返祖。苗木栽植后，从萌芽长枝起，就发生返祖，枝条生长的叶片不表现红色，而直接表现为绿色；（2）枝条返祖。植株生长几年后，在个别枝上发生返祖，整枝生长绿色叶片；（3）枝条半红半绿返祖。在枝条生长过程中，枝条的一侧叶片表现为红色，另一侧叶片表现为绿色；（4）部分叶片返祖。随着生长过程的变化，部分叶片发生返祖。叶片返祖现象有表现为整片变绿和叶片半红半绿及小部分变绿。幼树返祖及枝条半红半绿返祖几率较枝条返祖及部分叶片返祖几率小。不同品种、不同繁殖方式的植株返祖率不同。2、发生返祖的个体不同，其对生长的表现不同。对全红杨来说，发生返祖之后，半红半绿叶片的绿色部分生长较快，绿色部分约为红色部分叶片面积的2.3倍。调查中还发现有一个盆栽全红杨，是两个全红杨芽接于2025杨上，其中一个萌发后不久生长点变绿发生返祖，发生返祖的全红杨胸径约为未发生返祖全红杨胸径的2.75倍，高生长约为未发生返祖全红杨高度的4.57倍。而中红杨发生返祖，影响并不大，叶片仍相对对称，胸径与高生长都比较匀称。3、发生返祖个体，生理上会出现相应变化。因发生返祖的部位为叶片，返祖之后，叶片的色素含量相对发生变化。在全红杨的返祖叶片中，叶色为半红半绿及全绿的叶片花色素苷含量及叶绿素含量均显著低于正常的叶片，色光值减小，净光合速率高于正常叶片；中红杨的返祖叶片中，叶色半红半绿及全绿的叶片，其花色素苷含量低于正常叶片，叶绿素含量较正常叶片增加，色光值减小，净光合速率高于正常叶片。4、返祖的可能机理。两对引物对返祖的全红杨与中红杨进行SSR分子标记检测，其条带无差异，推测其发生返祖之后，其遗传物质并未发生变化，而是由于一些外在环境的因素，激活了在系统发育过程中已失活的基因，重新转录和翻译，表现出祖先的性状。

全文目录

致谢  4-8
摘要  8-9
1 文献综述  9-15
  1.1 中红杨、全红杨的研究概况  9
    1.1.1 中红杨、全红杨的形态特征及地理分布  9
    1.1.2 中红杨、全红杨的生物生态学习性  9
    1.1.3 中红杨、全红杨的研究现状  9
  1.2 植物返祖现象研究进展  9-15
    1.2.1 返祖与突变的差异  9-10
      1.2.1.1 返祖不同于突变的重演性  10
      1.2.1.2 返祖不同于突变的可逆性  10
    1.2.2 返祖现象发生的类型  10-12
      1.2.2.1 花  10-11
      1.2.2.2 果实  11
      1.2.2.3 叶  11
      1.2.2.4 枝  11
      1.2.2.5 由雌雄异株变为雌雄同株  11-12
      1.2.2.6 多肉植物  12
    1.2.3 返祖现象产生原因  12-13
      1.2.3.1 在自然中偶然发生的  12
      1.2.3.2 在有性繁殖中出现  12-13
      1.2.3.3 由物理化学刺激诱导而产生  13
      1.2.3.4 环境条件的改变  13
    1.2.4 返祖现象产生的机理  13
    1.2.5 对于产生返祖现象的处理  13-14
      1.2.5.1 去除返祖器官  13
      1.2.5.2 提供适宜的栽培条件  13-14
      1.2.5.3 采用无性繁殖  14
      1.2.5.4 不进行处理  14
    1.2.6 研究返祖现象的意义  14-15
2 引言  15-16
3 材料与方法  16-23
  3.1 返祖现象的调查  16
    3.1.1 试验地概况  16
    3.1.2 调查方法  16
    3.1.3 对产生返祖现象的枝条的处理  16
  3.2 返祖的生理方面的变化  16-17
    3.2.1 生物量的测定  16
    3.2.2 叶面积的测定  16
    3.2.3 花色素苷的测定方法  16-17
    3.2.4 叶绿素、类胡萝卜素的提取与测定  17
    3.2.5 色光值的测定与计算方法  17
    3.2.6 净光合速率测定  17
    3.2.7 数据分析  17
  3.3 SSR 分子检测  17-23
    3.3.1 植物材料  17-18
    3.3.2 主要仪器设备  18
    3.3.3 主要试剂  18
    3.3.4 PCR 引物  18-19
    3.3.5 杨树基因组 DNA 提取  19
    3.3.6 DNA 的质量鉴定  19-20
    3.3.7 SSR 扩增  20
    3.3.8 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测  20-23
4 结果与分析  23-39
  4.1 返祖情况的调查  23-26
    4.1.1 返祖形式  23
    4.1.2 返祖率  23-25
      4.1.2.1 不同品种的返祖率  24
      4.1.2.2 不同试验地的返祖率  24
      4.1.2.3 不同繁殖方式的返祖率  24-25
    4.1.3 发生返祖枝条的方向统计  25-26
    4.1.4 剪除返祖枝条的调查情况  26
  4.2 生理方面  26-36
    4.2.1 生物量的测定  26-29
      4.2.1.1 胸径  26-27
      4.2.1.2 高度  27-28
      4.2.1.3 分枝  28-29
    4.2.2 叶面积的测定  29-31
    4.2.3 色素的变化  31-33
    4.2.5 色光值  33-34
    4.2.6 光合作用  34-36
  4.3 SSR 分子标记  36-39
    4.3.1 杨树 DNA 质量检测结果  36-37
    4.3.2 SSR 检测结果  37-39
      4.3.2.1 全红杨、中红杨、2025 的 SSR 分析  37-38
      4.3.2.2 发生返祖的全红杨及中红杨的 SSR 检测结果  38-39
5 结论与讨论  39-41
  5.1 结论  39-40
    5.1.1 返祖表现形式  39
    5.1.2 不同品种、不同繁殖形式的返祖率不同  39
    5.1.3 发生返祖枝条的方向  39
    5.1.4 采取措施效果  39
    5.1.5 对植物形态及生理的影响  39-40
    5.1.6 对于产生返祖现象的机理推测  40
  5.2 讨论  40-41
参考文献  41-45
英文缩略词  45-46
英文摘要  46-48
附图  48-52

红叶杨返祖现象研究

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