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谷子以抗逆性强、营养价值高的特点成为我国北方一种重要的杂粮作物。为提高前期试验已经建立的谷子愈伤组织再生体系分化率,本试验以晋谷21号谷子种子为外植体,进一步探究了在培养基中添加不同种类和浓度的激素、蔗糖浓度、附加物质及继代培养基和继代方式对愈伤组织诱导的影响;并设计了3因素5水平正交试验研究了培养基中蔗糖浓度、生长延缓剂浓度以及对培养基进行干燥处理对愈伤组织分化的影响,以期建立高效、稳定的谷子愈伤组织再生系统。同时以晋谷21号、豫谷35号、冀谷42号这3个对拿捕净感抗性不同的谷子品种为材料,了解培养基中附加不同浓度拿捕净对3种谷子种子萌发、愈伤组织诱导和生长的影响,并以3种谷子受拿捕净胁迫的愈伤组织为材料,测定了15个抗性相关的生理生化指标,从细胞水平对3个品种谷子对拿捕净胁迫的生理响应和抗性机理进行了研究。本试验为遗传转化在谷子上的应用及深入开展谷子抗除草剂研究提供一定的理论参考。结果如下:1.以晋谷21号谷子种子为外植体,诱导其产生易于再分化的胚性愈伤组织。结果表明培养基中添加6-苄氨基嘌呤(6-BA)与2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)配比使用的效果优于激动素(KT)和噻二唑苯基脲(TDZ);添加脱落酸(ABA)、硝酸银(Ag NO3)均能提高愈伤组织诱导率;增加培养基中糖浓度可以提高愈伤组织诱导率且诱导出的愈伤组织质量好,利于分化。故筛选出的晋谷21号种子愈伤组织诱导最适培养基为:MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA+5%蔗糖。2.设计了3因素5水平正交试验,探究了培养基中蔗糖浓度、生长延缓剂浓度,及对培养基进行干燥处理对愈伤组织分化的影响。结果表明降低培养基中糖的浓度、增加琼脂浓度,附加多效唑(PP333),可以提高愈伤组织的分化率,分化苗质量优于对照。筛选出愈伤组织分化的适宜培养基分别为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+2.5%蔗糖+14 g琼脂+4 mg/L PP333,MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+3%蔗糖+14 g琼脂+3 mg/L PP333,MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+2%蔗糖+10 g琼脂+4 mg/L PP333,在这3种培养基中愈伤组织分化率高且分化出的谷苗比较健壮。3.以拿捕净敏感品种晋谷21号和拿捕净抗性品种豫谷35号、冀谷42号3个谷子品种的种子为试验材料,观察拿捕净对3种谷子种子萌发、愈伤组织诱导的影响,以3种谷子受拿捕净胁迫的愈伤组织为材料,观察不同浓度拿捕净对其生长的影响,并测定了丙二醛(malondialdehyde,MDA)、超氧阴离子(superoxide anion,O2-)含量,细胞膜透性(membrane permeability,MP),超氧化歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(aseorbateperoxidase,APX)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR)活性,脯氨酸(proline,Pro)、可溶性蛋白(soluble protein,SP)、可溶性糖(soluble sugar,SS)、还原型抗坏血酸(ascorbic acid,As A)、脱氢型抗坏血酸(docosahexaenoic acid,DHA)、总抗坏血酸(As A+DHA)、还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量等15个生理生化指标,并对同一品种不同指标、不同品种各指标间进行了相关分析。结果表明拿捕净浓度的提高对3个品种谷子种子的萌发、愈伤组织的诱导以及愈伤组织的生长影响显著,且对晋谷21号谷子的影响要明显大于豫谷35号和冀谷42号。拿捕净处理不同程度地增加了3种谷子愈伤组织细胞O2-积累和MDA含量,提高了细胞膜透性。分析抗氧化酶SOD、POD、CAT、APX、GR的活性,渗透调节物质Pro、SP、SS含量及抗氧化剂As A、DHA、GSH含量的变化在感抗性品种间的差别,发现抗性品种豫谷35号和冀谷42号上述指标的变化与感性品种晋谷21号差异显著,且变化情况有利于其抵御拿捕净胁迫。同时,上述指标变化在2个抗性品种豫谷35号和冀谷42号间也多有不同,说明谷子的除草剂抗性机制复杂,是不同方面综合防御的结果。