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土壤盐渍化已成为一个世界性的土壤资源问题和生态问题,严重地制约了农业的发展。芥蓝(Brassica oleracea alboglabra)属于十字花科芸薹属草本植物,生长快、农艺性状优良,是华南地区乃至长江流域广泛栽培的重要蔬菜。芥蓝的品种多、生态类型广,对环境的适应性强。但目前没有发现耐盐性较强的品种,对芥蓝的耐盐性研究也未见报道。本试验利用植物组织培养技术,以广州中迟花芥蓝为研究材料,以高浓度NaCI为选择压力,研究了芥蓝耐盐变异体的筛选方法和不同盐浓度胁迫下芥蓝的耐盐特性。旨在为选育芥蓝耐盐新种质奠定基础,为深入探索芥蓝的耐盐机制提供依据。
研究结果表明:芥蓝对盐胁迫表现为中度敏感。在种子、植株、细胞水平上耐盐性有差异,整体植株的耐盐性高于细胞的耐盐性。种子萌发期耐盐渗透胁迫能力最强,耐盐的极限NaC1浓度为2.0%,半致死浓度为1.37%NaCl;芽生长期植株地上部生长的极限NaCl浓度为1.46%,半致死浓度为0.73%NaCl浓度;苗期生长耐盐的极限NaCl浓度为1.81%,半致死浓度为0.86%;离体再生过程中细胞脱分化和再分化的极限NaCl浓度为1.27%,半致死浓度为0.60%。
四种耐盐变异体筛选途径(高盐浓度胁迫种子的实生苗筛选途径、高盐浓度胁迫幼芽筛选途径、体细胞离体再生筛选途径、EMS诱变种子结合盐定向胁迫筛选途径)都得到了耐盐性高于野生型的变异植株,在1.5%NaCI胁迫下,叶片SOD酶活性、脯氨酸含量明显高于野生型;叶片伤害率明显低于野生型。综合筛选效率和变异株的耐盐性等因素,四种途径中体细胞离体筛选途径、种子实生苗筛选途径和EMS诱变种子结合盐定向胁迫筛选途径都可作为芥蓝耐盐变异体的筛选途径。1.5%NaCI浓度是鉴定耐盐变异体的有效浓度。
建立高效的芥蓝离体再生体系是体细胞离体筛选耐盐变异体的先决条件。研究表明芥蓝是以器官分化途径直接再生芽的,接种后15天细胞脱分化诱导出愈伤,25~30天在愈伤上直接分化出芽。影响芥蓝再生芽分化的因素除基因型外,外植体是最重要的因素,外植体中再生芽的分化率依次为子叶节>带柄真叶>带柄子叶>下胚轴。最适宜的外植体是子叶节,在供试的9种培养基上,有4种培养基离体再生率达到100%,4种培养基达到90%以上。带柄真叶、带柄子叶和下胚轴等3种外植体对培养基选择性较强,带柄真叶再生率最高为94.44%,其最适培养基为:MS+NAA 0.05mg/L+6-BA l mg/L:带柄子叶再生率最高为72.22%,其最适培养基为:MS+NAA 0.05 mg/L+6-BA 2 mg/L;下胚轴再生率最高为51.67%,其最适培养基为:MS+NAA 0.05mg/L+6-BA 3 mg/L。