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秋水仙素诱导的多倍体甜叶菊生物学特征研究

刘俊漪

秋水仙素诱导的多倍体甜叶菊生物学特征研究

刘俊漪1
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作者信息

  • 1. 山东农业大学
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摘要

甜叶菊(Steviarebaudiana),又名甜菊、蜜菊、甜草、甜茶等,是一种天然糖料经济作物,被称为‘人类健康新糖源’。甜叶菊中含有的甜菊糖苷甜度相当于蔗糖的300倍左右,但所含热量仅为蔗糖的1/300,有利于调节血糖、血压、提高精力和脑力。甜菊糖苷作为甜味剂,在日本、美国、西欧等很多国家已广泛用于食品、饮料和医药等行业。 甜菊糖苷中莱鲍迪苷A(RebaudiosideA,RA)、莱鲍迪苷D(RebaudiosideD,RD)相对于之前被广泛研究的甜菊苷(ST)而言甜度更高、口感更为纯正、且无后苦味。本试验为了提高甜叶菊中RA,ST,RD等含量以及甜叶菊抗旱性,以国内种植生产规模较大的甜叶菊‘守田3号’品种作为材料,使用0.05%、0.10%、0.15%、0.20%浓度的秋水仙素诱导植株茎尖生长点,并通过秋水仙素对甜叶菊染色体加倍效果的影响以及对多倍体甜叶菊形态指标、生理生化指标以及甜菊糖苷等营养成分含量和抗旱性的影响,筛选出最适宜多倍体甜叶菊的秋水仙素诱导方案。为提升甜菊糖苷产量与质量提供新思路。主要研究结果如下: 1.秋水仙素处理诱导了甜叶菊‘守田3号’染色体加倍,使其气孔增大,气孔数量减少。 通过预实验得到0.15%浓度为秋水仙素最佳处理浓度,秋水仙素处理可以使甜叶菊‘守田3号’染色体加倍。染色体加倍的甜叶菊叶片气孔变大,数目减少,在相同视野内可以观察到气孔长度和宽度分别增加9.27%-18.52%和6.32%-8.77%,数目减少2个。 2.秋水仙素处理促进了甜叶菊‘守田3号’植株的生长发育。 秋水仙素处理后,多倍体甜叶菊与对照组相比茎粗增加了4.23%,冠幅增加了10.73%,叶宽增加了17.09%,叶片数量增加了11.50%,株高、叶长无显著差异。 3.秋水仙素处理提高了甜叶菊‘守田3号’植株叶片中叶绿素含量。 秋水仙素处理后,多倍体甜叶菊与对照组相比植株叶片中叶绿素含量增加7.43%。染色体加倍使甜叶菊植株能够通过叶片内叶绿素的增加,增强光合作用,为甜叶菊的生长发育提供充足物质支撑。 4.秋水仙素处理提高了甜叶菊‘守田3号’植株叶片中总黄酮含量、总酚含量以及矿质元素含量。 秋水仙素处理后,多倍体甜叶菊与对照组相比叶片中的总酚含量提高15.72%,总黄酮含量提高8.52%,Ca2+、Mg2+等矿质元素含量均有所提高。染色体加倍可以增加甜叶菊植株叶片中总黄酮含量、总酚含量以及矿质元素含量,能够丰富甜叶菊所含营养成分,提高其品质。 5.秋水仙素处理提高了甜叶菊‘守田3号’叶片中ST含量、RA含量、RD含量以及RA/ST。 秋水仙素处理后,多倍体甜叶菊与对照组相比叶片中的ST含量提高3.85%,RA含量提高7.11%,RD含量提高4.04%,RA/ST提高3.10%。染色体加倍可以增加甜叶菊叶片中RA、ST及RD含量以及RA/ST,从而达到了提高甜菊糖苷品质的目的。 6.秋水仙素处理提高了甜叶菊‘守田3号’的抗旱性。 试验设置常规灌溉(CK)、轻度干旱胁迫(LD)、中度干旱胁迫(MD)、重度干旱胁迫(SD)四个处理,其土壤含水量分别为60%~70%、50%~60%、40%~50%、30%~40%,随着干旱胁迫程度的加剧:多倍体甜叶菊叶片中的SOD活性呈先上升后下降趋势,且始终高于对照组;POD活性呈先上升后下降趋势,且始终高于对照组;CAT活性呈先上升后下降趋势,且始终高于对照组;MDA含量始终呈上升趋势,在轻度干旱条件下与对照组无明显差异,在中度干旱和重度干旱条件下明显低于对照组;可溶性蛋白和脯氨酸含量持续上升,且始终高于对照组。

关键词

甜叶菊/秋水仙素/多倍体/甜菊糖苷/抗旱性能

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授予学位

硕士

学科专业

农艺与种业

导师

郑成淑;秦元柱

学位年度

2023

学位授予单位

山东农业大学

语种

中文

中图分类号

S5
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