海滨雀稗耐寒突变植株的筛选
海滨雀稗是一种暖季型草坪草，主要应用于亚热带、热带等地区，外观上呈鲜亮的绿色，具有质地细腻、均一性高、耐低修剪等特点，在南京、上海等气候过渡地带广泛应用海滨雀稗作为运动场、观赏草坪的重要材料之一。但海滨雀稗在冬天休眠期颜色变灰，存活率大大降低。因此，选育耐寒性较高的品种、保持草坪四季常绿景观受到越来越多的关注。本实验利用EMS诱变所得海滨雀稗再生植株48种，通过低温处理下电导率、半致死温度等指标的测定，筛选出海滨雀稗耐寒突变体13种，由低温驯化鉴定出耐寒性提高的再生植株2种，为后续推广实验提供原材料和新思路。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
绪论 3
1 海滨雀稗耐寒性研究进展 4
1.1 低温对植物的伤害 4
1.2.1 低温对植物细胞结构的影响 5
1.2.2 低温对植物蛋白质合成与酶活性的影响 5
1.3 草坪草的冷害机理 6
1.4 草坪草的冻害机理 6
1.5 雀稗属种质资源研究现状 7
1.6 海滨雀稗耐寒性研究进展 7
1.7 研究目的及意义 7
2 材料与方法 8
2.1 试验材料 8
2.2 试验方法 8
2.2.1 动态处理下海滨雀稗存活率的测定 8
2.2.2 海滨雀稗耐寒突变体的筛选 8
3 结果与分析 9
3.1 野生型海滨雀稗低温半致死温度 9
3.2 诱变型海滨雀稗半致死温度 9
3.3 海滨雀稗耐寒突变体的筛选 12
4 讨论 13
致谢 14
参考文献 14
海滨雀稗耐寒突变植株的筛选
引言
绪论：海滨雀稗（Paspalums vaginatium Swartz）是一种性状优良的暖季型草坪草，叶片为深绿色，质地较为细腻，能够形成均一、致密的草坪；因为大量根茎的存在，可有效抗杂草入侵；根系发达，特别耐受干旱；对土壤有较强适应性，可在各种环境条件 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
下生存，耐水淹；耐低修剪、耐践踏，再生能力强；耐热性强、抗病虫害；对草坪病害和虫害均有抗性。在全世界的热带和亚热带地区被普遍种植，可用于足球场、网球场等运动场地以及景观绿地等的草坪建植[1]。在全世界很多地区的高尔夫球场上都得到了广泛的应用并且表现极佳，如美国的佛罗里达、夏威夷以及菲律宾等地[2]；自从海滨雀稗被引进到中国开始，已经得到了草坪界科学研究人员的广泛关注，其被称为是许多特殊地带绿地建植的最佳选择，包括亚热带、热带沿海滩涂和类似的盐碱地区等[3]。但与狗牙根、结缕草等暖季型草坪草相较，海滨雀稗的保护酶系统弱，在南京、上海等气象过渡地区冬季温度过低时容易受冻害。因而，选择海滨雀稗耐寒新种质，对气候过渡地带绿化和滩涂生态环境建设有很重大的意义。
1 海滨雀稗耐寒性研究进展
1.1 低温对植物的伤害
在逆境条件下植物形态会发生极为显著的变化，细胞膜会发生变性以及龟裂[4]，另外在对植物产生伤害的环境胁迫下植物细胞的区域化会遭到破坏，原生质的性质改变，导致线粒体、叶绿体等细胞器构造被破坏。生物膜在低温条件下呈现凝胶状，零上低温条件改变膜的形态，膜从液晶相向凝胶相发生转变，使其出现缝隙并龟裂，由于生物膜透性增加，植物细胞内可溶性有机物和电解质外渗，细胞内原来存在的离子平衡被破坏[5]。植物的耐寒性膜脂种类与不饱和脂肪酸有密切的关系，膜脂中不饱和脂肪酸含量越多，固化温度就越低，抗冷性越强[6]。低温胁迫会导致植物发生水分胁迫，其表现为：吸水能力下降，蒸腾量降低，植物产生萎蔫。低温胁迫使植物光合速率降低，阻碍叶绿素合成，造成叶片黄化，光合酶活性也被抑制[7]。温度为零下时，植物呼吸速率降低；当温度为零上低温时，植物的呼吸速率会呈现先升高后下降趋势，同时，代谢途径也会发生一系列变化[8]。
1.2 低温条件下植物的生理变化
低温胁迫导致细胞产生渗透胁迫。其对植物产生不良影响，首先细胞失水，膨压减小，而后生理活性下降，植物细胞死亡。植物细胞内有多种渗透调节物质，如从外界环境进入细胞的K+，Cl 等无机离子，植物体在非生物胁迫下利用自身防御系统对相关的代谢途径进行调控，产生可以降低或消除伤害的渗透调节物质。除了无机离子外，植物体还能参与渗透调节的物质是各种细胞自身合成的小分子化合物[9]，例如脯氨酸、可溶性糖等。
脯氨酸是植物蛋白质成分之一，为亲水氨基酸，水合能力较强，植物受到逆境胁迫时，脯氨酸是一种最重要的有机渗透调解物质，积累量会增加[10]。植物在遭遇环境胁迫条件时，可以通过脯氨酸的含量来平衡细胞内原生质体的渗透调节来降低外界胁迫对自身的伤害以及保持膜结构完整性[11]。同时，在低温胁迫下，植物体内的可溶性糖含量不断增加，因此植物可以短时间抵抗低温。可溶性糖是一种能量物质和渗透调节物质，遇到逆境能与膜质相互作用，降低细胞水势、提高细胞水分的保持能力[12]。可溶性糖也具有类似激素的功能，并且其作为低温信号的传导因子，调节某些基因的表达，降低叶片的衰老速度。植物在寒冷条件下可溶性糖不断积累，增加细胞溶液中被溶剂溶解的物质的浓度，致使植物从液体变成固体的温度值下降，细胞持水力增加，植物代谢可溶性糖，能产生能量和其它具有保护性的物质，而且可溶性糖是细胞的重要组成成份也是质膜的保护剂[13]。除特例外，在低温胁迫下可溶性糖含量均呈现上升趋势，与植物的耐冷性正相关。因此可溶性糖的含量可作为一种衡量植物耐冷性的重要指标。Xu[14]等在过量表达ZFP252基因的转基因水稻中发现，在低温胁迫下可溶性糖和脯氨酸的含量显著升高，转基因植株的耐寒性显著提高。水稻过量表达OsDREB1或DREB1基因时也发现，低温驯化后转基因植株的可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质积累量，均大于非转基因植株，表明这些渗透保护物质可作为一个可靠的指标用于鉴定转基因植株的耐寒性。
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摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
绪论 3
1 海滨雀稗耐寒性研究进展 4
1.1 低温对植物的伤害 4
1.2.1 低温对植物细胞结构的影响 5
1.2.2 低温对植物蛋白质合成与酶活性的影响 5
1.3 草坪草的冷害机理 6
1.4 草坪草的冻害机理 6
1.5 雀稗属种质资源研究现状 7
1.6 海滨雀稗耐寒性研究进展 7
1.7 研究目的及意义 7
2 材料与方法 8
2.1 试验材料 8
2.2 试验方法 8
2.2.1 动态处理下海滨雀稗存活率的测定 8
2.2.2 海滨雀稗耐寒突变体的筛选 8
3 结果与分析 9
3.1 野生型海滨雀稗低温半致死温度 9
3.2 诱变型海滨雀稗半致死温度 9
3.3 海滨雀稗耐寒突变体的筛选 12
4 讨论 13
致谢 14
参考文献 14
海滨雀稗耐寒突变植株的筛选
引言
绪论：海滨雀稗（Paspalums vaginatium Swartz）是一种性状优良的暖季型草坪草，叶片为深绿色，质地较为细腻，能够形成均一、致密的草坪；因为大量根茎的存在，可有效抗杂草入侵；根系发达，特别耐受干旱；对土壤有较强适应性，可在各种环境条件 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
下生存，耐水淹；耐低修剪、耐践踏，再生能力强；耐热性强、抗病虫害；对草坪病害和虫害均有抗性。在全世界的热带和亚热带地区被普遍种植，可用于足球场、网球场等运动场地以及景观绿地等的草坪建植[1]。在全世界很多地区的高尔夫球场上都得到了广泛的应用并且表现极佳，如美国的佛罗里达、夏威夷以及菲律宾等地[2]；自从海滨雀稗被引进到中国开始，已经得到了草坪界科学研究人员的广泛关注，其被称为是许多特殊地带绿地建植的最佳选择，包括亚热带、热带沿海滩涂和类似的盐碱地区等[3]。但与狗牙根、结缕草等暖季型草坪草相较，海滨雀稗的保护酶系统弱，在南京、上海等气象过渡地区冬季温度过低时容易受冻害。因而，选择海滨雀稗耐寒新种质，对气候过渡地带绿化和滩涂生态环境建设有很重大的意义。
1 海滨雀稗耐寒性研究进展
1.1 低温对植物的伤害
在逆境条件下植物形态会发生极为显著的变化，细胞膜会发生变性以及龟裂[4]，另外在对植物产生伤害的环境胁迫下植物细胞的区域化会遭到破坏，原生质的性质改变，导致线粒体、叶绿体等细胞器构造被破坏。生物膜在低温条件下呈现凝胶状，零上低温条件改变膜的形态，膜从液晶相向凝胶相发生转变，使其出现缝隙并龟裂，由于生物膜透性增加，植物细胞内可溶性有机物和电解质外渗，细胞内原来存在的离子平衡被破坏[5]。植物的耐寒性膜脂种类与不饱和脂肪酸有密切的关系，膜脂中不饱和脂肪酸含量越多，固化温度就越低，抗冷性越强[6]。低温胁迫会导致植物发生水分胁迫，其表现为：吸水能力下降，蒸腾量降低，植物产生萎蔫。低温胁迫使植物光合速率降低，阻碍叶绿素合成，造成叶片黄化，光合酶活性也被抑制[7]。温度为零下时，植物呼吸速率降低；当温度为零上低温时，植物的呼吸速率会呈现先升高后下降趋势，同时，代谢途径也会发生一系列变化[8]。
1.2 低温条件下植物的生理变化
低温胁迫导致细胞产生渗透胁迫。其对植物产生不良影响，首先细胞失水，膨压减小，而后生理活性下降，植物细胞死亡。植物细胞内有多种渗透调节物质，如从外界环境进入细胞的K+，Cl 等无机离子，植物体在非生物胁迫下利用自身防御系统对相关的代谢途径进行调控，产生可以降低或消除伤害的渗透调节物质。除了无机离子外，植物体还能参与渗透调节的物质是各种细胞自身合成的小分子化合物[9]，例如脯氨酸、可溶性糖等。
脯氨酸是植物蛋白质成分之一，为亲水氨基酸，水合能力较强，植物受到逆境胁迫时，脯氨酸是一种最重要的有机渗透调解物质，积累量会增加[10]。植物在遭遇环境胁迫条件时，可以通过脯氨酸的含量来平衡细胞内原生质体的渗透调节来降低外界胁迫对自身的伤害以及保持膜结构完整性[11]。同时，在低温胁迫下，植物体内的可溶性糖含量不断增加，因此植物可以短时间抵抗低温。可溶性糖是一种能量物质和渗透调节物质，遇到逆境能与膜质相互作用，降低细胞水势、提高细胞水分的保持能力[12]。可溶性糖也具有类似激素的功能，并且其作为低温信号的传导因子，调节某些基因的表达，降低叶片的衰老速度。植物在寒冷条件下可溶性糖不断积累，增加细胞溶液中被溶剂溶解的物质的浓度，致使植物从液体变成固体的温度值下降，细胞持水力增加，植物代谢可溶性糖，能产生能量和其它具有保护性的物质，而且可溶性糖是细胞的重要组成成份也是质膜的保护剂[13]。除特例外，在低温胁迫下可溶性糖含量均呈现上升趋势，与植物的耐冷性正相关。因此可溶性糖的含量可作为一种衡量植物耐冷性的重要指标。Xu[14]等在过量表达ZFP252基因的转基因水稻中发现，在低温胁迫下可溶性糖和脯氨酸的含量显著升高，转基因植株的耐寒性显著提高。水稻过量表达OsDREB1或DREB1基因时也发现，低温驯化后转基因植株的可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质积累量，均大于非转基因植株，表明这些渗透保护物质可作为一个可靠的指标用于鉴定转基因植株的耐寒性。
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