四倍体杂交兰遗传性状分析及其抗逆性研究

【摘要】兰属(Cymbidium)花卉花型奇特,叶态优美,具有较高的观赏价值。近年来,随着欣赏水平的提高,人们对兰属花卉的花色、花型及栽培适应性的要求也越来越高。传统的国兰花型小,香味浓,耐寒性较强；而洋兰花型大,无香味,抗逆性较弱。目前,对于国兰和洋兰的杂交及其杂交品种的加倍已有较多研究,而关于杂交兰加倍后其遗传稳定性及其植株抗逆性的研究则相对较少。本研究以杂交兰品种与蕙兰进一步杂交所获得的杂交兰二倍体及采用秋水仙素诱导获得的四倍体株系T1和T2为材料,对经长期组织培养后的四倍体进行遗传稳定性和抗逆性研究,并测定其相关的生理生化指标,为杂交兰新品种的选育提供依据。本试验的主要研究结果如下：1.二倍体和四倍体杂交兰在外部形态、气孔密度、保卫细胞气孔大小及叶绿素含量等方面存在差异：四倍体的植株粗壮,叶片变宽、变短、增厚,颜色加深,根系粗壮；二倍体叶片的长度比四倍体株系T1和T2分别长34.4%和30.6%；四倍体叶片的宽度分别比二倍体增加了41.3%和39.7%,厚度增加了51.2%和63.4%,而叶形指数比二倍体小53.7%和50.3%。二倍体叶片气孔密度分别是四倍体株系T1和T2的2.8倍和2.9倍；二倍体和四倍体株系T1和T2的气孔长度比为1：2和1：2.1；宽度比为1：2.0和1：2.0；四倍体株系T1和T2叶片总叶绿素含量分别是二倍体的1.5倍和1.6倍。以上各指标均达到显著性差异,且气孔的长度和宽度与倍性呈正相关。2.经染色体计数法鉴定得出,二倍体杂交兰细胞染色体数为2n=2x=40,四倍体两个株系的细胞染色体数均为2n=4x=80,四倍体的染色体数是二倍体的2倍；而流式细胞仪检测显示,二倍体杂交兰的DNA相对含量在200附近,而四倍体的DNA相对含量在400附近,四倍体的DNA相对含量是二倍体的2倍,与染色体鉴定结果一致。3.对二倍体和四倍体杂交兰的生理指标进行比较鉴定,结果显示：四倍体杂交兰株系T1和T2的可溶性糖分别比二倍体高54.8%和57.1%；蛋白质含量分别比二倍体高68.2%和68.5%；叶片含水量均为二倍体的1.1倍；根系活力分别是二倍体的1.7倍和1.6倍。以上各指标均达到显著性差异。4.高温胁迫和低温胁迫处理过程中,二倍体和四倍体杂交兰的生理生化指标均发生了变化。结果显示：高、低温胁迫处理过程中,叶绿素含量下降,四倍体的降幅小于二倍体；丙二醛(MDA)含量增加,四倍体增幅小于二倍体,且二倍体含量始终高于四倍体；O2·-释放速率的变化与SOD活性的变化呈负相关,且二倍体的释放速率始终高于四倍体；四倍体脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量的增幅均大于二倍体；高温胁迫下,SOD和POD的活性增强,POD的活性下降,而四倍体的SOD、CAT活性增幅均显著大于二倍体,POD活性的降幅则小于二倍体；而低温胁迫下,杂交兰叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性随处理时间的不同表现为有升有降,但总体上呈增加趋势,且四倍体增幅显著大于二倍体。本研究证明,四倍体较二倍体具有更强的抗逆性,环境适应性较强。
【作者】王园园；
【导师】王广东；
【作者基本信息】南京农业大学，园林植物与观赏园艺，2013，硕士
【关键词】杂交兰；二倍体；四倍体；高温胁迫；低温胁迫；

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