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《大麥耐低溫種質(zhì)資源篩選和耐性機理研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要低溫是一種全球普遍發(fā)生、影響農(nóng)作物生產(chǎn)的環(huán)境脅迫。作為世界上第四大谷類作物，大麥種植分布十分廣泛。在冬大麥種植區(qū)，冬季極端低溫一般并不導(dǎo)致苗期遭受嚴重凍害，而春季時常發(fā)生的低溫寒潮常造成減產(chǎn)。防御這種災(zāi)害性天氣，提高大麥生殖生長期低溫耐性是最根本且有效的途徑。本研究旨在探討大麥耐低溫種質(zhì)資源篩選技術(shù)，并試圖明確大麥營養(yǎng)生長期和生殖生長期低溫耐性機制的差異，為大麥育種提供理論依據(jù)和種質(zhì)篩選技術(shù)方法。主要研究結(jié)果如下：大麥等越冬作物耐低溫的一個重要農(nóng)藝特性是冷馴化。以苗期低溫敏感性不同的兩個大麥品種為材料，探討了冷馴化和光強對大麥非致死凍害處理后
2、恢復(fù)過程中葉片H202積累和ROS清除系統(tǒng)的影響，并利用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)研究恢復(fù)過程中光合器官功能的變化。結(jié)果表明：在凍害損傷發(fā)生后的恢復(fù)過程中測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)可以直接了解植物體的生活力指標，從而明確低溫和光照強度這兩個重要的環(huán)境因子對相關(guān)指標的影響。冷馴化可能并不直接增強大麥的抗凍性，但它可顯著提高大麥凍害損傷后的恢復(fù)能力，并顯著增強冷馴化植株對過剩光能和光抑制的應(yīng)對能力。細胞膜是植物受低溫損傷的初始位點，且根系的穩(wěn)定性在植物體抵御低溫脅追及其恢復(fù)生長過程中起著重要的作用。為檢測大麥根系離子流對低溫脅迫的反應(yīng)，本研究在國內(nèi)首次采用澳大利亞塔斯馬
3、尼亞大學(xué)Newman等研制的MIFE(MicroelectrodeIonFluxEstimation)技術(shù)，比較了低溫脅迫下3個大麥品種的一離子流和K+離子流動力學(xué)，并研究不同溫度脅迫對根系K+離子吸收能力的影響。結(jié)果表明，利用MIFE技術(shù)進行離子流的測定，可以及時準確地監(jiān)測到大麥根系離子流受低溫脅迫而引起的細微變化，可為大麥低溫脅迫生理研究和種質(zhì)篩選提供一種潛在的方法。同時證明低溫處理顯著抑制大麥根系K+的吸收，且在本實驗的非致死低溫脅迫后經(jīng)過短暫的恢復(fù)，大麥根系K+的吸收能力即可得到顯著的恢復(fù)。光溫變化顯著影響植物光合器官的功能，從而抑制大麥
4、生長和產(chǎn)量形成。本研究采用抽穗期低溫耐性有一定差異的2個大麥品種，利用人工氣候室進行低溫脅迫處理，分析低溫脅迫后恢復(fù)過程中的光合作用相關(guān)參數(shù)，旨在明確大麥生殖IX生長期低溫耐性的基因型差異及其生理機制。結(jié)果表明，在大麥抽穗期利用實驗室(人工氣候室)處理可以有效模擬自然低溫條件，可作為大麥生殖生長期耐低溫種質(zhì)材料的鑒定方法之一。同時，本研究首次嘗試利用離體穗培養(yǎng)的方法在大麥生殖生長期進行低溫處理，通過研究低溫對大麥離體穗的旗葉光合器官的影響，證明該方法可用于大麥生殖生長期耐低溫種質(zhì)的篩選，可克服因生育期差異而造成的大田篩選困難，也可減少整株植物體移
5、栽需要的大量人力物力。同時，本研究采用這一方法對一個大麥DH群體進行了生殖生長期低溫耐性相關(guān)基因的QTL分析，在3H染色體上檢測到一個與低溫耐性有關(guān)的QTL位點。關(guān)鍵詞：大麥：凍害；霜凍；冷馴化；離體穗培養(yǎng)：葉綠素?zé)晒?；離子流；MIFEXAbstractLowtemperatureiSamajorenvironmentalstressforcerealcropsworldwide．reducingyieldpotentialandgrainqualityofbarleyinsensitivereproductivestages．Barley(Ho
6、rdeumvulgareL．)isamajorworldcroprankedthefourthinplantingareasamongcerealcrops．Ingeneral，extremelowtemperatureinwinterdoesnotcauseconsiderabledamagetobarleyseedlingsinthewinter-barleygrowingareas．However,frostorlowtemperaturefrequentlyoccurringinspringaffectsbarleygrainproduc
7、tionsignificantly,becausetheplantsatreproductivestagearequitesensitivetolowtemperature．Developingoffrost—tolerantbarleyinreproductivestagesisoneofbasicandeffectiveapproachestofightagainstthelowtemperatureduringspring．Thisstudyisgoingtodevelopingpotentialmethodsofscreeningbarl
8、eygermplasmwithlowtemperaturetolerance．Meanwhileacomprehensivestudyw
