四倍体刺槐的人工诱导及抗旱性评价

• 作 者: 冯玥
• 出 处: 北京林业大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 刺槐 四倍体 抗旱 PEG

四倍体刺槐(Robinia pseudoacacia L.)因其高抗逆性与广泛的立地适应性等优良特征,具有较大的干旱抗逆性良种选育潜力,对缓解我国西北因干旱问题日益严峻的生态压力具有重要意义。本研究以来自甘肃的3个半同胞家系的刺槐种子清水16号,26号和28号为诱导材料,探索并完善刺槐高效的人工诱导体系与倍性初步鉴定方法;并在组培及盆栽两个环境中对所得四倍体植株进行干旱抗逆性能力研究,从试管苗时期的再生、生根及移栽后的营养生长时期三个发育阶段探索干旱胁迫下来源于三个半同胞家系的四倍体刺槐生长发育所受影响,综合评估四倍体刺槐的抗旱性表现,诱导并初步筛得到了具有抗旱能力的优良四倍体刺槐植株。主要研究结果如下:(1)通过秋水仙素水溶液浸渍法人工诱导得到多倍体刺槐组培苗,并利用流式细胞仪对所得变异苗在多次继代培养过程中进行持续性的倍性检测以研究变异苗在继代过程中的倍性变化情况。以浓度为40 mg/L秋水仙素溶液浸渍处理刺槐种子2 d,诱导多倍体效率最高,其成活率与成活苗变异率分别为70.4%与49.06%。诱变苗中经直接萌发所得植株占68.3%,其中嵌合体所占比例约为28.1%;经根器官再生所得植株占31.7%,其中嵌合体所占比例约为5.1%。植株倍性在以30 d为周期继代两次后趋于稳定。(2)在PEG模拟干旱胁迫试验中,当PEG浓度为5%以上时,对刺槐组培苗的叶片再生和生根能力都具有显著抑制作用,当PEG浓度达到15%时,抑制作用较为显著,已严重影响了外植体和组培苗的成活率。对四倍体刺槐组培苗在不同浓度的PEG模拟干旱条件下的抗性表现进行综合性评价,当PEG浓度为5%时,三个半同胞家系的四倍体刺槐抗旱性综合表现差异并不显著,当PEG浓度为10%及15%时,相比于16号,26号与28号种子诱导得到的四倍体刺槐群体的抗旱性表现具有显著优势,其中26号在组培条件下的分化和生根过程中具有最好的抗旱性表现。(3)在盆栽条件下,相比于传统二倍体植株,四倍体刺槐表现出了高叶片水分利用率和生长量积累,在严重干旱到复水过程中,四倍体刺槐叶片内的可溶性蛋白含量均高于二倍体刺槐,丙二醛含量和脯氨酸含量的变化幅度则低于二倍体刺槐,说明四倍体刺槐相较于二倍体,在干旱条件下具有更为良好的恢复能力,这是对长时间干旱胁迫的一种积极表现。而在三个来源的四倍体刺槐中,又以四倍体刺槐26号的综合性抗旱表现最为突出。该表现与四倍体刺槐的离体分化与生根阶段的人工模拟干旱胁迫下的筛选结果基本一致。