大白菜耐热杂交新组合的选育及耐热机理的初步研究

论文摘要

大白菜是我国人们喜食的一种蔬菜,在中国蔬菜生产上的地位非常重要,在市场上也占有极大的份额。近年来,随着经济的发展、人民生活水平的提高,迫切需要做到优质新鲜大白菜的周年生产与供应。然而我国大部分地区,早熟大白菜品种极易受到高温危害。采用传统的育种方法先后育成了一批耐热大白菜新品种,但大白菜因品种类型和地理分布的不同而表现出耐热性的差异。国内外一些学者针对不同的地理条件,在大白菜的耐热栽培、育种、耐热性鉴定方法以及一些生理生化特性上做了一部分研究,但有些结果并不一致,而且关于大白菜耐热性的系统研究较少,针对上海地区大白菜耐热性的研究未见报道。本试验结合上海地区的特定环境条件,利用杂交育种的途径,从13份耐热亲本中选配了10份耐热杂交新组合。在夏季自然高温下对其进行了耐热性鉴定,初选了5份耐热杂交新组合,在此基础上,结合耐热和热敏性对照,对大白菜的耐热性鉴定方法、苗期的生理生化特性和叶绿素荧光特性进行了系统的研究,以求得到适合上海地区栽培的耐热新品种,同时为大白菜的耐热栽培育种和耐热机理提供一定的理论依据。主要研究结果如下:1.在夏季自然高温条件下,不同品种（组合）大白菜脯氨酸含量在苗期大于其它时期,对高温较敏感;可溶性蛋白质和丙二醛含量以及过氧化氢酶（CAT）活性均出现“高-低-高”的变化趋势,并且CAT活性在耐热性品种（组合）与热敏性品种间差异达到显著水平（p＜0.05）;超氧化物歧化酶（SOD）活性出现下降的趋势,而过氧化物酶（POD）的活性则出现逐渐升高的趋势,且耐热组合与早熟5号差异显著（p＜0.05）。不同品种（组合）间的主要农艺性状和品质指标总体上差异不明显。这说明各物质含量及酶活性的变化可能与大白菜耐热性的生理生化机理有关。2.利用人工气候培养箱,对筛选的的材料进行高温胁迫,结果表明:在不同高温处理下,大白菜体内的SOD和POD活性出现了升高的趋势;CAT活性在36℃处理时呈现先升高后下降的变化,在40℃高温处理时出现了下降的变化趋势;可溶性蛋白质和叶绿素a、b含量表现为先下降后上升、热稳定蛋白质含量表现出下降的趋势;丙二醛含量出现先升高后下降的趋势;随处理温度的升高电解质外渗率也升高;同时,耐热品种的SOD、POD、CAT活性、可溶性蛋白质含量和叶绿素a、b含量总体高于热敏品种;而丙二醛含量和电解质外渗率要总体低于热敏性品种。3.在高温胁迫处理下,不同程度的提高了大白菜幼苗叶片的初始荧光（Fo）和非光化学荧光猝灭系数（qN）,使最大荧光（Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）、光化学荧光猝灭系数（qP）、表观光合电子传递速率（ETR）、实际光化学量子产量（Yield）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）总体上呈现先下降、后又上升的趋势,相同温度不同品种间的变化相似,其中耐热组合6-3-10与对照相比表现稳定,在高温下表现出的耐热性较强;在高温胁迫条件下,随处理时间的延长和温度的升高,吸收光能用于光化学部分（Pc）减少,而天线热耗散的部分（Hd）和PSⅡ反应中心非光化学耗散部分（Ex）则增加,热敏性对照表现明显;在22℃/18℃处理下,叶绿素荧光各参数及光能分配比例表现稳定。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语
• 引言
• 第一章 文献综述 园艺植物耐热性研究进展
• 1 植物的热害与植物的耐热性
• 2 高温胁迫对园艺植物的影响
• 2.1 高温胁迫对园艺植物形态的影响
• 2.1.1 高温胁迫对园艺植物外观形态的影响
• 2.1.2 高温胁迫对园艺植物微观形态的影响
• 2.2 高温胁迫对园艺植物种子活力的影响
• 2.3 高温胁迫对园艺植物生理生化特性的影响
• 2.3.1 高温胁迫对园艺植物光合、呼吸及蒸腾作用的影响
• 2.3.2 高温胁迫对园艺植物渗透调节和水分变化的影响
• 2.3.3 高温胁迫对园艺植物细胞膜热稳定性和保护酶系统的影响
• 2.3.4 高温胁迫对园艺植物氮素代谢的影响
• 2.3.5 高温胁迫对园艺植物内源激素的影响
• 2.3.5.1 乙烯（Ethylene）对园艺植物的影响
• 2.3.5.2 脱落酸（ABA）对园艺植物的影响
• 2.3.5.3 水杨酸（SA）对园艺植物的影响
• 2.3.5.4 泛肽对园艺植物的影响
• 3 园艺植物耐热性的遗传规律
• 4 园艺植物耐热性的机理研究
• 4.1 光合作用与园艺植物的耐热性
• 4.2 叶绿素荧光特性与园艺植物的耐热性
• 4.3 抗坏血酸与园艺植物的耐热性
• 4.4 同工酶与园艺植物的耐热性
• 4.5 热激蛋白与园艺植物的耐热性
• 4.6 热激基因与园艺植物的耐热性
• 5 园艺植物耐热性研究展望
• 参考文献
• 第二章 大白菜耐热杂交新组合的选配及初选
• 1 材料与方法
• 1.1 材料和处理
• 1.2 方法
• 1.2.1 配组方法
• 1.2.2 制种方法
• 1.2.3 初选的指标
• 2 结果与分析
• 2.1 夏大白菜耐热杂交新组合的选配
• 2.2 夏大白菜耐热杂交新组合的初选
• 3 讨论
• 参考文献
• 第三章 夏大白菜田间耐热性鉴定
• 1 材料与方法
• 1.1 材料和处理
• 1.2 测定项目和方法
• 1.2.1 游离脯氨酸含量的测定
• 1.2.2 可溶性蛋白含量的测定
• 1.2.3 丙二醛（MDA）含量的测定
• 1.2.4 保护酶活性的测定
• 1.2.5 生长指标的测定
• 1.2.6 可溶性糖含量的测定
• 1.2.7 硝态氮含量的测定
• 1.2.8 维生素C含量的测定
• 1.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 夏季高温对不同品种（组合）大白菜脯氨酸含量变化的影响
• 2.2 夏季高温对不同品种（组合）大白菜可溶性蛋白质含量变化的影响
• 2.3 夏季高温对不同品种（组合）大白菜膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量变化的影响
• 2.4 夏季高温对不同品种（组合）大白菜保护酶活性的影响
• 2.5 夏季高温对不同品种（组合）大白菜农艺性状的影响
• 2.6 夏季高温对不同品种（组合）大白菜叶球品质的影响
• 3 讨论
• 参考文献
• 第四章 高温胁迫对大白菜生理生化特性的影响研究
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 大白菜高温胁迫处理
• 1.2.2 抗氧化系统酶活性的测定
• 1.2.3 可溶性蛋白质含量和热稳定蛋白质含量的测定
• 1.2.4 丙二醛含量的测定
• 1.2.5 叶绿素含量的测定
• 1.2.6 电解质外渗率的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 高温胁迫对大白菜幼苗叶片抗氧化系统酶活性的影响
• 2.1.1 高温胁迫对大白菜幼苗叶片中SOD活性的影响
• 2.1.2 高温胁迫对大白菜幼苗叶片中POD活性的影响
• 2.1.3 高温胁迫对大白菜幼苗叶片中CAT活性的影响
• 2.2 高温胁迫对大白菜叶片可溶性蛋白质和热稳定蛋白质含量的影响
• 2.2.1 高温胁迫对大白菜幼苗叶片中可溶性蛋白质含量的影响
• 2.2.2 高温胁迫对大白菜幼苗叶片中热稳定蛋白质含量的影响
• 2.3 高温胁迫对大白菜幼苗叶片丙二醛含量的影响
• 2.4 高温胁迫对大白菜幼苗叶片叶绿素a和叶绿素b含量的影响
• 2.5 高温胁迫对大白菜幼苗叶片电解质外渗率的影响
• 3 讨论
• 参考文献
• 第五章 高温胁迫对大白菜PSⅡ叶绿素荧光猝灭和光能分配的影响研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 大白菜高温胁迫处理
• 1.2.2 叶绿素荧光参数的测定项目与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 高温胁迫对大白菜幼苗叶片暗适应叶绿素荧光特性的影响
• 2.1.1 高温胁迫对大白菜幼苗叶片初始荧光（Fo）的影响
• 2.1.2 高温胁迫对大白菜幼苗叶片最大荧光（Fm）的影响
• 2.1.3 高温胁迫对大白菜幼苗叶片PSⅡ的潜在活性（Fv/Fm）的影响
• 2.1.4 高温胁迫对大白菜幼苗叶片最大光化学量子产量（Fv/Fm）的影响
• 2.2 高温胁迫对大白菜幼苗叶片光化学猝灭系数（qP）的影响
• 2.3 高温胁迫对大白菜幼苗叶片非光化学猝灭系数（qN）的影响
• 2.4 高温胁迫对大白菜幼苗叶片表观光合电子传递速率（ETR）的影响
• 2.5 高温胁迫对大白菜幼苗叶片PSⅡ实际光化学量子产量（Yield）的影响
• 2.6 高温胁迫对大白菜幼苗叶片PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）的影响
• 2.7 高温胁迫对大白菜幼苗叶片叶绿素荧光能量分配影响
• 3 讨论
• 参考文献
• 全文结论
• 攻读硕士期间发表论文情况
• 致谢