紫花苜蓿耐盐材料的鉴定及胚状体耐盐性诱变研究

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紫花苜蓿是一种优良的豆科牧草,它的广泛推广对畜牧业的发展有重要意义。由于紫花苜蓿的适应性强,选育出优良的品种应对土壤的盐碱化问题,对减轻土地盐碱化问题和促进畜牧业发展一举两得。因紫花苜蓿是多倍体,传统的育种方法年限长,对种子进行诱变或对愈伤组织进行胁迫筛选都容易产生嵌合体,而利用组织培养过程之中体细胞-胚状体单细胞的特点进行诱变,既可以提高诱变效率,又可以产生纯系的变异体,是一种效率高,周期短的育种方法。本试验以耐盐品种中苜一号为对照品种对经组织培养和耐盐诱变得到的耐盐株系ST、ST的子一代ST-1和三得利进行耐盐性评价,并对成株进行了茎和叶中K+、Na+、Ca2+、Mg2+的离子分析,确定各材料的耐盐性。对新疆大叶、中苜一号、ST-1等品种进行了再生体系的建立,对耐辐射能力较强的新疆大叶高频再生苗体系进行了愈伤组织二次诱导,并进行了体细胞胚-胚状体的诱变(60Co-γ和EMS)和筛选,获得了体细胞胚状体的诱变耐盐植株。试验结果如下:1.紫花苜蓿ST和中苜一号的扦插苗耐盐性评价,通过两者形态指标和生理指标的综合分析得知两者耐盐性无显著差异,ST株系的耐盐性具有较强的遗传稳定性。随着胁迫时间延长ST叶中积累的K+较多,Mg2+和Ca2+随胁迫时间变化不大,SK,Na显著高于中苜一号。说明ST的叶片在离子吸收和转运机制上能更多地吸收K+排出Na+,对盐胁迫的处理更有效。2. ST-1、中苜一号和三得利的种子苗期耐盐性评价,经过形态和生理指标的分析,ST-1的耐盐性在三得利和中苜一号之间,且在不同盐胁迫时间上各材料存在差异,盐胁迫15d时耐盐性排序为中苜一号> ST-1>三得利,45d时耐盐性排序为三得利> ST-1>中苜一号。因此在做苗期耐性评价时要控制好时间。ST-1具有较高的耐盐性,且遗传性状稳定。3.组织培养的高频再生体系的建立,成功获得新疆大叶、中苜一号、ST-1等品种的再生体系,其中新疆大叶再生频率远高于其他品种;中苜一号、ST-1和新疆大叶在SH+2mg/L2,4-D+0.2mg/L KT+0.2mg/L6-BA培养基中脱分化频率较高,很可能适于多数苜蓿品种的脱分化。对再生和耐辐射能力较强的新疆大叶高频再生苗进行了愈伤组织二次诱导。4.通过对胚性愈伤组织的细胞学观察,得出在继代培养6-8周后的体细胞-胚状体发育较多。在这一时期进行辐射诱变和化学诱变,更有利于变异体的获得。5.辐射诱变和耐盐筛选结合,根据三个月的统计值结果显示,胁迫三个月后,随盐浓度的升高而降低,体现出盐浓度筛选的效果。利用回归分析法对辐射剂量和耐盐性进行了分析,在辐射剂量为5Gy时,材料的半致死盐浓度最高,2-8Gy可作为体细胞-胚状体适宜的辐射剂量。但由于诱变的不定向性及植物基因型本身的差异,也有不符合结论的情况。根据突变苗生长情况来看,80Gy辐射剂量得到的突变苗生长更好更快。一部分在80Gy辐射处理和0.5%和0.7%盐浓度下的体细胞-胚状体发育出的苗长势很快,高于低剂量辐射的材料和同剂量辐射的其他材料。得到了耐盐性高达1.0%且生长良好的株系。6.化学诱变中EMS的浓度为0.15%时,材料在盐胁迫下的生长状况和出芽率较高。EMS最适宜的诱变剂量为0.1%-0.15%(v/v)。化学耐盐诱变的最佳筛选浓度是NaCl0.5%。
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