甘藍型油菜硼高效生理與細胞壁特性研究.pdf

1、硼是高等植物所必需的微量元素，缺硼不僅導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降，而且會降低作物品質(zhì)。我國甘藍型油菜缺硼的現(xiàn)象十分普遍，但不同基因型甘藍型油菜對缺硼脅迫的反應(yīng)存在顯著差異。因此，通過品種篩選獲得硼高效品種，進而對其進行生理生化和遺傳學(xué)研究，最終通過育種和分子生物學(xué)方法獲得理想的硼高效品種，是緩解我國硼礦資源缺乏和減少環(huán)境污染、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要措施。自1991年以來王運華等通過對210個甘藍型油菜品種的篩選鑒定，共獲得8個硼高效品種和2個硼

2、低效品種，本試驗以典型的硼高效品種青油10號(95090)和硼低效品種Bakow(9141)為材料，研究了不同硼效率甘藍型油菜細胞壁特性與硼高效生理的關(guān)系。主要研究結(jié)果如下： 1．營養(yǎng)液培養(yǎng)條件下，苗期缺硼，甘藍型油菜植株瘦小，葉片皺縮，地上部生長量下降；側(cè)根少且呈現(xiàn)黃褐色，根重、根體積、根長以及根冠比下降；高效品種具有較強的耐低硼脅迫的能力，表現(xiàn)為同等缺硼條件下，對高效品種地上部和根系生長的抑制作用都相對較小，且品種間對缺硼反

3、應(yīng)差異最大的硼濃度范圍為 0.001mg/L-0.01 mg/L。苔期和花期，缺硼主要影響甘藍型油菜繁殖器官的形成和發(fā)育，營養(yǎng)生長農(nóng)藝性狀的變化規(guī)律與苗期相似，品種間對缺硼反應(yīng)差異最大的硼濃度范圍為0.005 mg/L-0.25 mg/L。 2．硼對不同硼效率甘藍型油菜品種葉綠素含量有不同程度的影響。硼充足的條件下，甘藍型油菜上部葉色素含量高于下部葉，低效品種Bakow葉片中各色素含量高于高效品種青油10號。苗期，缺硼導(dǎo)致甘藍型

4、油菜色素含量降低，且高效品種色素含量下降的幅度小于低效品種，表明營養(yǎng)生長階段，同等程度的缺硼條件下，高效品種葉片對光能的收集能力以及光合速率下降的程度相對較??；苔期和花期，在兩周的缺硼處理后，高效品種上部葉色素含量依然呈下降趨勢，但隨著生育期的推移，其下降幅度減小；而高效品種下部葉和低效品種葉片含量變化不大，可能是甘藍型油菜進入生殖生長階段后，高效品種將硼更多地分配到繁殖器官，而其葉片卻承受了相對較大的缺硼脅迫。 3．不同硼水平

5、下，不同硼效率甘藍型油菜品種根尖細胞超微結(jié)構(gòu)的觀察結(jié)果表明：缺硼條件下，兩個油菜品種都表現(xiàn)出細胞壁增厚，胞間連絲減少。不同硼水平下，不同硼效率甘藍型油菜品種根尖篩管分子的發(fā)育與形成受到影響：硼濃度為0.001mg/L時，兩個油菜品種都不能形成篩管分子；硼濃度為0.01 mg/L時，硼高效品種青油10號篩管分子可以形成，但結(jié)構(gòu)受到破壞，而硼低效品種Bakow篩管分子的分裂與分化受阻，幾乎不可能形成成熟的篩管分子；硼濃度為0.5 mg/L時

6、，兩個油菜品種都能正常生長發(fā)育。不同硼水平下，兩個油菜品種根尖細胞內(nèi)細胞器數(shù)量和超微結(jié)構(gòu)差異明顯。 4．營養(yǎng)液培養(yǎng)條件下，研究了硼對不同硼效率甘藍型油菜品種細胞壁提取率及其細胞壁硼、鈣、鎂含量的影響。結(jié)果表明，缺硼導(dǎo)致甘藍型油菜細胞壁提取率升高，但同等缺硼脅迫下，高效品種細胞壁提取率異常的程度小于低效品種，且高效品種耐同等低硼脅迫的時間長于低效品種。硼水平降低，甘藍型油菜細胞壁硼含量下降，且隨著缺硼時間的延長，細胞壁硼含量縱向比