论文部分内容阅读
草莓是忌连作作物,其连作障碍问题制约了草莓生产的可持续发展,成为农业生产上亟待解决的重要问题。本研究从引起草莓连作障碍的起因入手,在获得以病原菌毒素为选择压力诱变筛选得到的抗枯萎病突变体植株TZ-1等的基础上,以自毒物质继续加压,筛选草莓抗连作障碍突变体,综合评价了突变体再生植株与野生型植株的生长、分化、抗病性及抗病性相关指标。该研究为草莓种质资源创新提供新材料,丰富其遗传多样性,最终加快草莓育种进程,以期全面揭示草莓连作障碍机理,尽快实现对草莓连作障碍的有效调控。主要结果如下:1.对设施栽培草莓地区不同连作年限的根际土进行检测发现对羟基苯甲酸的含量与连作年限有关,并随连作年限增加而增加。连作2年对羟基苯甲酸含量仅有0.0195g/L·DW,连作9年其含量高达0.0710 g/L·DW。2.确定了筛选草莓连作障碍突变变体自毒物质对羟基苯甲酸的选择压力,DA-1(野生型达赛莱克特,DA)为0.32g/L,TZ-1、TZ-2(童子1号,TZ)为0.24g/L,SE-1、SE-2高度敏感(森格那,SE)为0.08 g/L。在含对羟基苯甲酸的培养基上连续培养可提高不定芽的抗性,5个不同品种草莓不定芽存活率均有所提高。在含对羟基苯甲酸的培养基上培养的抗性不定芽,其分化显著低于对照,但高于野生型不定芽和抗枯萎病突变体不定芽。经对羟基苯甲酸处理后筛选得到的抗性植株的株高、根长、鲜重等生长指标均显著高于野生型和抗枯萎病突变体植株。3.筛选获得10株对对羟基苯甲酸抗性较强的不定芽,分别命名为TZ-125、TZ-126、TZ-128、TZ-158、TZ-189、DA-131、DA-133、DA-142、DA-186和DA-192,并进行分子鉴定和抗性生理研究。结果显示,DA-133、DA-142、TZ-125突变体植株与相应野生型植株及抗枯萎病突变体植株在DNA分子水平上存在差异,但这些多态性位点中哪些基因的表达与自毒物质对羟基苯甲酸相关还需进一步鉴定。4.测定了草莓不同抗性品种DA、DA-1、DA-133植株经自毒物质对羟基苯甲酸或尖孢镰刀菌单因子处理、两因子协同处理后11d内保护性酶活性、渗透调节物质含量、根系活力、膜脂过氧化水平以及抗病性等指标。结果显示:对羟基苯甲酸和尖孢镰刀菌协同处理的DA-133病情指数显著低于野生型植株DA和抗枯萎病突变体DA-1。不管是单因子处理还是协同处理,DA-133较DA和DA-1植株均表现出较强的抗性,其中CAT、POD酶活性的变化趋势基本一致,即先升高后降低,且突变体植株DA-133的酶活性始终高于植株DA和DA-1; DA-133植株MDA含量上升幅度、PPO下降的幅度低于野生型植株DA和DA-1;根系活力随着处理时间的延长逐渐下降,DA-133植株根系活力始终高于DA和DA-1植株。根系细胞膜透性变化趋势与根系活力相反,呈上升趋势,且DA-133植株始终低于DA和DA-1。脯氨酸、可溶性蛋白含量均呈上升趋势,DA-133植株上升的幅度低于植株DA和DA-1。