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草莓抗连作障碍突变体的筛选及其再生植株抗性评价

作　者: 马燕会
导　师: 甄文超
学　校: 河北农业大学
专　业: 植物病理学
关键词: 草莓连作障碍自毒物质抗性突变体 RAPD分析抗性评价
分类号: S436.68
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 82次
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内容摘要

草莓是忌连作作物,其连作障碍问题制约了草莓生产的可持续发展,成为农业生产上亟待解决的重要问题。本研究从引起草莓连作障碍的起因入手,在获得以病原菌毒素为选择压力诱变筛选得到的抗枯萎病突变体植株TZ-1等的基础上,以自毒物质继续加压,筛选草莓抗连作障碍突变体,综合评价了突变体再生植株与野生型植株的生长、分化、抗病性及抗病性相关指标。该研究为草莓种质资源创新提供新材料,丰富其遗传多样性,最终加快草莓育种进程,以期全面揭示草莓连作障碍机理,尽快实现对草莓连作障碍的有效调控。主要结果如下:1.对设施栽培草莓地区不同连作年限的根际土进行检测发现对羟基苯甲酸的含量与连作年限有关,并随连作年限增加而增加。连作2年对羟基苯甲酸含量仅有0.0195g/L·DW,连作9年其含量高达0.0710 g/L·DW。2.确定了筛选草莓连作障碍突变变体自毒物质对羟基苯甲酸的选择压力,DA-1(野生型达赛莱克特,DA)为0.32g/L,TZ-1、TZ-2(童子1号,TZ)为0.24g/L,SE-1、SE-2高度敏感(森格那,SE)为0.08 g/L。在含对羟基苯甲酸的培养基上连续培养可提高不定芽的抗性,5个不同品种草莓不定芽存活率均有所提高。在含对羟基苯甲酸的培养基上培养的抗性不定芽,其分化显著低于对照,但高于野生型不定芽和抗枯萎病突变体不定芽。经对羟基苯甲酸处理后筛选得到的抗性植株的株高、根长、鲜重等生长指标均显著高于野生型和抗枯萎病突变体植株。3.筛选获得10株对对羟基苯甲酸抗性较强的不定芽,分别命名为TZ-125、TZ-126、TZ-128、TZ-158、TZ-189、DA-131、DA-133、DA-142、DA-186和DA-192,并进行分子鉴定和抗性生理研究。结果显示,DA-133、DA-142、TZ-125突变体植株与相应野生型植株及抗枯萎病突变体植株在DNA分子水平上存在差异,但这些多态性位点中哪些基因的表达与自毒物质对羟基苯甲酸相关还需进一步鉴定。4.测定了草莓不同抗性品种DA、DA-1、DA-133植株经自毒物质对羟基苯甲酸或尖孢镰刀菌单因子处理、两因子协同处理后11d内保护性酶活性、渗透调节物质含量、根系活力、膜脂过氧化水平以及抗病性等指标。结果显示:对羟基苯甲酸和尖孢镰刀菌协同处理的DA-133病情指数显著低于野生型植株DA和抗枯萎病突变体DA-1。不管是单因子处理还是协同处理,DA-133较DA和DA-1植株均表现出较强的抗性,其中CAT、POD酶活性的变化趋势基本一致,即先升高后降低,且突变体植株DA-133的酶活性始终高于植株DA和DA-1; DA-133植株MDA含量上升幅度、PPO下降的幅度低于野生型植株DA和DA-1;根系活力随着处理时间的延长逐渐下降,DA-133植株根系活力始终高于DA和DA-1植株。根系细胞膜透性变化趋势与根系活力相反,呈上升趋势,且DA-133植株始终低于DA和DA-1。脯氨酸、可溶性蛋白含量均呈上升趋势,DA-133植株上升的幅度低于植株DA和DA-1。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 引言  9-13
  1.1 草莓连作障碍发生原因  9-10
  1.2 草莓连作障碍防控措施  10-11
    1.2.1 农业防治  10-11
    1.2.2 化学防治  11
    1.2.3 生物防治  11
    1.2.4 选育抗病品种  11
  1.3 植物组织培养技术与诱变育种的结合现状  11-12
  1.4 目的及意义  12-13
2 材料与方法  13-21
  2.1 试验材料  13-14
    2.1.1 供试植物材料  13
    2.1.2 供试病原菌  13
    2.1.3 主要培养基及试剂  13-14
  2.2 试验方法  14-21
    2.2.1 尖孢镰刀菌菌悬液的制备  14
    2.2.2 不同连作年限土壤中对羟基苯甲酸含量测定  14-15
    2.2.3 自毒物质PA 对草莓抗枯萎病突变体毒性作用  15
    2.2.4 自毒物质PA 与尖孢镰刀菌对草莓抗枯萎病突变体的协同作用  15
    2.2.5 草莓抗连作障碍突变体的筛选  15-16
    2.2.6 草莓抗连作障碍突变体再生植株RAPD 检测  16-18
    2.2.7 草莓抗连作障碍突变体再生植株抗性评价  18-20
    2.2.8 统计分析  20-21
3 结果与分析  21-37
  3.1 筛选草莓抗连作障碍突变体  21-27
    3.1.1 不同连作年限根际土中对羟基苯甲酸含量分析  21
    3.1.2 自毒物质PA 与尖孢镰刀菌处理对突变体草莓生长影响  21
    3.1.3 自毒物质PA 对草莓茎尖半致死剂量筛选  21-22
    3.1.4 抗性不定芽存活率稳定性  22-23
    3.1.5 自毒物质PA 胁迫下抗性不定芽分化稳定性  23-26
    3.1.6 抗性再生植株对自毒物质抗性  26-27
  3.2 草莓抗连作障碍突变体的RAPD 分析  27-29
    3.2.1 草莓基因组DNA 的提取和检测  27-28
    3.2.2 草莓抗连作障碍突变体的RAPD 分析  28-29
  3.3 草莓抗连作障碍突变体再生植株抗性分析  29-37
    3.3.1 自毒物质PA 与尖孢镰刀菌对草莓再生植株生长状况的协同作用  29-30
    3.3.2 草莓抗连作障碍突变体再生植株抗病性鉴定  30
    3.3.3 自毒物质PA 与尖孢镰刀菌处理对不同抗性再生植株叶片叶绿素含量的影响  30-31
    3.3.4 自毒物质PA 与尖孢镰刀菌处理对不同抗性再生植株根系活力的影响  31-32
    3.3.5 自毒物质PA 与尖孢镰刀菌处理对不同抗性再生植株根系细胞膜透性的影响  32
    3.3.6 自毒物质PA 与尖孢镰刀菌处理对不同抗性再生植株渗透平衡的影响  32-33
    3.3.7 自毒物质PA 与尖孢镰刀菌对不同抗性再生植株抗性生理指标的影响  33-37
4 讨论  37-40
  4.1 草莓抗连作障碍突变体筛选  37-38
    4.1.1 自毒物质与草莓连作障碍  37
    4.1.2 诱导抗病突变体  37-38
    4.1.3 RAPD 多态性分析  38
  4.2 突变体再生植株抗病生理评价  38-40
5 结论  40-41
参考文献  41-46
附录  46-51
在读期间发表的学术论文  51-52
作者简介  52-53
致谢  53-54

草莓抗连作障碍突变体的筛选及其再生植株抗性评价

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