《紫花苜蓿铝胁迫抗性的基因型差异研究(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《紫花苜蓿铝胁迫抗性的基因型差异研究(1)（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浙江大学动物科学学院 硕士学位论文 紫花苜蓿铝胁迫抗性的基因型差异研究 姓名：李海庆 申请学位级别：硕士 专业：动物营养与饲料科学 指导教师：吴跃明;刘建新 20060501 浙江大学硕士学位论文 紫花苜蓿铝胁迫抗性的基因型差异研究 摘要 本研究采用小盆土培法和小体积水培法相结合研究了紫花苜蓿耐铝性差异 评估的适宜方法，并对不同紫花苜蓿基因型的耐铝性进行了系统研究。 试验一采用5 、1 0 、1 5 、2 0 以及1 、2 、3 、4p M 铝离子浓度分别对紫花苜蓿 品种进行胁迫处理，从而确定一个适宜的耐铝性评估铝离子浓度。用5 、1 0 、1 5 、 2 0t t M 铝离子溶液对1 0 个
2、苜蓿品种进行胁迫处理，苜蓿根伸长均受到不同程度的 抑制，其中51 t M 铝离子溶液对1 0 个苜蓿品种的抑制程度相对较小，抑制率为5 4 9 7 4 2 ，而1 0 、1 5 、2 0 1 t M 铝离子溶液对1 0 个苜蓿品种的抑制率都在6 7 8 以 上。用1 、2 、3 、4g M 铝离子4 个苜蓿品种进行胁迫处理，1 、2I t M 铝离子对4 个 苜蓿品种的抑制率在4 3 7 以下，4p M 铝离子溶液的抑制率在5 4 4 , - 6 5 3 ， 而3g M 铝离子的抑制率在4 8 0 5 5 2 。进一步用3g M 铝离子溶液对1 0 个紫花苜 蓿品种进行胁迫处理，赛特、游客和三
3、得利的抑制率在3 5 2 3 9 8 ，耐铝性较 好，德宝和南霸天的抑制率5 5 2 5 6 7 ，耐铝性较差，丰宝、胖多、金皇后、 W L 一4 1 4 和皇后居中，且耐铝性较好品种与较差品种间存在显著差异( P 茎叶干重，据此构建紫花苜蓿综合评估模型如下： 9 七= 0 3 9 ) ( 1 + O 3 2 X 2 + 0 3 0 X 3 分别计算各品种的综合评估值9 ( 见表8 ) 。 表8 各品种的综合评估值饥及其排序 T a b l e8T h eS y n t h e t i ce v a l u a t i o n ( o kv a l u e sa n dt h et a x i
4、 so nt e s t e dg e n o t y p e s 由表8 可知，三得利在综合评估模型中得分最高，其综合生产性能最好；其 次为游客、赛特等品种，皇后、丰宝、金皇后和德宝居中，而胖多、南霸天和 W L 一4 1 4 等品种的综合生产性能较差。 3 2 4 土培试验和水培试验结果的关联性分析 小盆土培试验和小体积水培试验的各项耐铝性指标间的相关性分析见表9 。 对紫花苜蓿品种的3 个相对评价指标以及灰色系统综合评估值进行相关性分析 发现，四个指标两两之间均存在极显著的相关性( P 0 0 1 ) 。水培试验的相对根伸 长指标与土培试验的相对株高、相对茎叶重及灰色系统综合评估指标间也
5、存在极 显著的正相关( P 0 0 1 ) ，与相对根系重也存在显著正相关( P O 0 5 ) 。用两种试验方 法的各项指标评估所得结果也基本一致，即：游客、三得利和赛特的耐铝性最好， 德宝和南霸天的耐铝性最差。表明两种试验筛选方法有较好的关联性，使用水培 试验方法评估紫花苜蓿品种间的耐铝性差异，可望获得较准确的结果。 2 7 浙江大学硕士学位论文 表92 种耐铝性筛选方法中耐铝性指标间的相关系数 T l b l e9c o r r e l a t e dc o e f i c i e n t Sa m a n ga l u m i n u mt o l e r a n c ei n d i
6、 c e si na l f a l f ag e n o t y p e sb yt w o s c r e e n i n gt e c h n i q u e s - l _ _ l - _ _ - _ l _ _ _ l _ - _ _ l _ l _ - _ _ - - _ _ _ _ - _ _ _ - - l _ l _ - - _ _ _ - _ _ I - - l _ l _ 一一。 相对株高 相对茎叶重 相对根系重灰色系统 ( R S L ) ( R S W ) ( R R W )综合评估 土培 相对株高( R S L )1 0 0 0 相对茎叶重( R S W ) 相对根
7、系重( R R W ) 灰色系统综合评估 小体积水培相对根伸长( 砌U ) 0 8 4 0 0 7 2 5 ” 0 8 8 7 “ 0 6 0 9 ” 1 0 0 0 0 8 8 7 。 0 9 7 4 “ 1 0 0 0 0 9 4 2 “ 1 0 0 0 0 6 4 6 “ 0 5 0 5 0 6 1 9 - - - _ - - _ - - - _ _ _ _ l _ _ _ - l - _ _ - - _ - - - _ - _ _ _ - _ - _ _ _ _ _ _ - _ 一一 注：+ + 表示不同指标间存在极显著的线性相关P 0 0 1 表示不同指标间存在极显著的线性相关p 0
8、 0 5 j1 21 0 个紫花苜蓿品种在土培试验中的生长差异Ta b e l O0 m w mp 猢e t e r so f1 0 9 e n 。嘟。焉蒜主篡赫t S o i l t e S t 浙江大学硕士学位论文 4 紫花苜蓿耐铝性的品种差异研究( 试验三) 4 1 材料与方法 4 1 1 供试紫花苜蓿品种 为国内外大约8 0 个紫花苜蓿品种，包括小冠、爱乐高、拉达克、喀什、苏联、 甘农一号、A C A C I A 、埃及、比佛、尼勤、日本9 3 、灵台、C o s s a c h 、香苜蓿、 7 4 - 2 7 、捷克2 3 、伊蒙、礼县、7 4 5 6 、美国一号、方叶、美1 5 1
9、 、凡尔、澳大利 亚、凯恩、张家川、苏联1 2 0 9 、大有山、7 4 8 5 、察北、雷纳伊、牧歌、捷克、 抗旱5 、美1 5 2 、泾川、陕北、N i t r a n k a 、猎人河、阿里佐iR S 、8 0 7 1 、阿尔巴 尼亚、阿尔冈金、捷2 2 - 5 、柏拉图、抗旱1 6 、8 0 7 0 、捷2 6 2 、矩3 、甘农三号、 新江、镇原、陇东、润布勒、土库曼、特氏、苏联6 2 2 0 、捷2 4 、公农一号、海里 奇斯、罗默、夏复日、美1 5 3 、新疆大叶、德福、捷2 5 1 、印第安、J e a m 、堪利 浦、公农二号、早7 、兰芬、兰热莱恩德、H a d a l o
10、 n b a 、大西洋、矩、法国、早胜 等。 4 1 2 试验设计 对上述7 9 个紫花苜蓿品种进行二因子试验，一个因子为紫花苜蓿品种，另 一个因子为铝胁迫处理，其中对照为0 5m M 氯化钙溶液( p H4 5 ) ，试验处理 为含3g M 铝离子的氯化钙溶液( p H4 5 ) ，处理重复数设为1 0 。以培养3d 后根 长达到3 5 4 5c m 的幼苗作为试验苗，以包有黑色塑料膜的1 8 “玻璃试管为 培养管，然后于每根培养管中植入两株试验苗，置于光照培养箱中培养2 4h 。 试验苗的准备方法见2 1 2 。 4 1 3 测定项目及方法 用直尺量取每根植株在铝胁迫处理前后的主根长度，计
11、算相对根长伸长量。 相对根长伸长量= 铝处理后根伸长量对照组根伸长量。 4 1 4 数据统计处理 试验数据按照二因子方差分析进行统计处理，各处理组间平均数的差异显著 浙江火学硕士学位论文 性采用邓肯氏新复极差法进行检验。两参数之间的相关性采用直线相关分析。所 有数据用S A S8 o k 件包进行统计处理。 4 2 结果与分析 4 2 1 紫花苜蓿品种对耐铝性的影响 7 9 个紫花苜蓿品种在3 “M 铝离子胁迫处理下的相对根伸长结果见表1 1 。不 同苜蓿品种的根伸长抑制率存在着明显差异，说明不同品种间的耐铝性存在着较 大差异( P 0 0 1 ) 。其中小冠、爱乐高、拉达克、喀什、苏联、甘农
12、一号等品种的 相对根伸长在6 7 1 6 9 6 ，抑制率在3 0 4 , - , 3 2 9 ，抗铝性较强；而兰热莱恩德、 H a d a l o n b a 、大西洋、矩、法国、早胜等品种的相对根伸长在4 1 5 - 3 7 6 ，抑制 率在5 8 5 - 6 2 4 ，对铝较敏感；其余品种介于中间，相对根伸长在4 1 5 6 7 1 之间。不同植物种类及同一植物的不同品种间抗铝性都存在较大的差异。 M a ( 1 9 9 7 ) 用小体积液体培养法筛选Y 6 0 0 个黑麦基因型，发现大部分基因型对铝 毒敏感，9 0 个基因型中度耐铝，3 0 个基因型极度铝敏感。杨建立( 2 0 0 4
13、 ) 用小体积 液体培养法9 个荞麦品种，1 6 个小黑麦品种和3 6 个小黑麦栽培品系进行了耐铝性 筛选，发现这些植物对铝都存在着极大的基因型差异。其中，耐铝能力的强弱依 次为黑麦、荞麦、小黑麦和小麦。本试验表明，小体积水培法是一种有效、方便 的耐铝性筛选法，运用小体积水培法对紫花苜蓿进行批量耐铝性评估，能在短时 间内获得耐铝品种。这些紫花苜蓿耐铝性品种的筛选结果对南方酸性土壤紫花苜 蓿的种植可以起到参考和指导的作用，而且，对紫花苜蓿抗性品种和铝敏感品种 的获得，也为本实验室开展的后续耐铝性紫花苜蓿的培育工作的研究奠定了基 础。 4 2 2 紫花苜蓿品种耐铝性的频数分布 对这7 9 个紫花苜
14、蓿品种的相对根伸长作频数分布分析发现，相对根伸长在6 5 以上的品种有8 个，相对根伸长在5 5 6 5 的品种有3 2 个，相对根伸长在4 5 5 5 的品种有2 9 个，相对根伸长在3 5 以下的品种有1 0 个( 见图7 ) 。大部分 紫花苜蓿品种对铝胁迫的抗性属于中间类型，耐铝抗性较高的品种相对较少。 浙江大学硕士学位论文 表lI7 9 个紫花苜蓿品种在铝胁迫下的相对根伸长( ) T a b l e11D i f f e r e n c ei nr o o tg r o w t ha m o n ga l f a l f ag e n o t y p e si nr e s p o n
15、 s et o3I x MA I ( ) 3 2 塑墅塑堂墼 3 0 4 0 5 06 0 7 0 8 0 相对根伸长( ) 图7 7 9 个紫花苜蓿品种耐铝性差异的频数分布 F i g u r e7F r e q u e n c yd i s t r i b u t i o n0 f7 9a l f a l f ag e n o t ) ，p e sa st oA Ir e s i s t a I n c eb a S e d 0 nm er e l a t i v e r o o te l o n g a t i o n 3 3 踮弱趵坫加5 O 一96一辍爨茛罂 浙江大学硕士学位论文 5
16、 综合讨论 5 1 评估紫花苜蓿耐铝性差异的适宜水培条件 溶液培养法是指将植物的幼苗放置于有铝和无铝的溶液中，培养一段时间后 观察并记录根系和地上部分的生长状况，用无铝溶液培养的植物生长指标与有铝 溶液培养的植物生长指标之比来衡量所筛选植物的耐铝性强弱。本试验采用小容 积溶液培养筛选法。 小容积溶液培养法可以有效的克服大容积溶液培养法的缺点，其最大的优势 在于消除了品种间的相互作用，同时利用苗期生物小、不需外加营养元素的特点， 在小容器内进行短期培养，就可对植物的耐铝性作出较准确的判断。长期以来， 人们在植物营养生理及植物营养遗传特性方面的研究中，常把小容积溶液培养 法作为一种标准的研究方法( P o l l e ，1 9 9 0 ；G e r l
