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小麦耐盐新种质的筛选与鉴定

张鑫涵

小麦耐盐新种质的筛选与鉴定

张鑫涵1
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  • 1. 山东农业大学
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摘要

小麦(TriticumaestivumL.)是世界主要粮食作物之一,其产量关系着国家粮食的安全。随着土壤盐碱化问题日益加剧,小麦的生长受到严重影响,并造成其产量和品质降低。筛选耐盐性强的小麦新种质,阐明小麦的耐盐机制,对有效利用盐碱地以及促进粮食生产和可持续发展具有重要价值。萌发期、苗期和全生育期耐盐性鉴定是目前小麦耐盐性鉴定的主要手段。全育期耐盐性鉴定周期长、外部干扰因素多,因此多选用在实验室条件下进行萌发期和苗期耐盐性的鉴定。本研究以紫粒小麦“YG509”为材料,采用水培法,对其萌发期和苗期进行盐浓度梯度的筛选,以确定合适的筛选盐浓度。然后对EMS诱变紫粒小麦“YG509”所获得的突变体小麦株系的苗期进行了耐盐性筛选与鉴定。共筛选了165份突变体小麦材料。选取所筛选出的突变体小麦材料以紫粒小麦“YG509”为对照进行生理生化指标的检测,评估了其耐盐能力。主要结果如下: (1)通过不同盐浓度对紫粒小麦“YG509”的萌发期和苗期进行耐盐性鉴定,最终确定50mmol/L和250mmol/L的NaCl溶液分别为紫粒小麦“YG509”萌发期和苗期最适筛选盐浓度。 (2)通过水培法,鉴定了165份EMS诱变的突变体小麦株系,统计了它们在苗期250mmol/L的NaCl溶液胁迫下的存活情况,筛选得到存活率50%以上的小麦株系26份。对其中17份突变体小麦的苗高、苗重、绿叶数进行统计,与紫粒小麦“YG509”相比,其中有8份突变体小麦的苗高、苗重、绿叶数显著增多。 (3)以蛭石为基质,以所筛选出的突变体H14-1310、H14-1322、H14-1324、H14-1315为试验材料,对生长至4-5叶期的小麦幼苗进行200mmol/L的NaCl盐溶液胁迫处理,这些突变体小麦与紫粒小麦“YG509”均产生了胁迫表型。测量了其光合气体交换参数和叶绿素含量,发现筛选出来的突变体小麦的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、水分利用率(WUE)以及叶绿素含量(Chla+b)等指标均高于紫粒小麦“YG509”。 (4)在盐胁迫下,与紫粒小麦“YG509”相比,筛选出的突变体小麦株系的相对电导率、丙二醛(MDA)含量显著降低。这一结果表明,筛选出的耐盐突变体小麦株系的细胞膜受到的损害程度更低。 (5)在盐胁迫下,与紫粒小麦“YG509”相比,筛选出的突变体小麦株系的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)的活性均表现出较高水平;同时,在部分突变体小麦中过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2)含量显著低于紫粒小麦“YG509”。这些结果表明,筛选出的耐盐突变体小麦在盐胁迫下可通过提高抗氧化酶活性,清除过量的活性氧(ROS),从而有效缓解质膜受损程度,具有更强的抗氧化胁迫能力。 综上所述,通过对筛选出的耐盐突变体小麦株系生理生化指标的测定,进一步验证了通过水培法所筛选出的突变体小麦株系比紫粒小麦“YG509”具有更强的耐盐能力。

关键词

小麦/盐胁迫/耐盐性/小麦种质/筛选鉴定

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授予学位

硕士

学科专业

生物技术与工程

导师

董玉秀;谢先芝

学位年度

2024

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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