5种酸模属植物的鉴定及其抗逆性的初步研究

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在我国,酸模属植物分布广泛、资源丰富。该类植物不仅具有抗肿瘤、抗真菌、抗氧化、清热解毒、镇咳消肿等良好的药用价值,还具有良好的耐逆性。研究酸模属植物的抗逆性不仅可以为酸模属植物的开发和利用奠定基础,还可以为我们带来生态和经济双重效益。酸模属植物大多属于巴天酸模亚属,许多外部形态结构特征相似程度高,传统分类难度大、专业性强,对酸模属植物物种的区分造成了一些影响。本研究以从烟台地区采集到的巴天酸模亚属的酸模植物为实验材料,在传统分类基础上分析了相关酸模材料的DNA条形码特征,鉴定出了5种酸模植物;以这5种酸模植物为研究对象,进行耐盐生理、耐旱生理、抗重金属生理等相关方面的研究,结果如下:  1.采用传统分类和基于 DNA条码序列的分子标记相结合的方法鉴定出了5种酸模。  通过传统分类法对采集到的实验材料进行了初步的鉴定,鉴定出了5种酸模分别为狭叶酸模(Rumex stenophyllus L)、钝叶酸模(Rumex obtusifolius L)、皱叶酸模(Rumex crispus L)、网果酸模(Rumex chalepensis Mill)、巴天酸模(Rumex patientia L.)。  DNA标记基因作为分子鉴定的DNA条形码,对5种酸模进行了确认,结果表明:酸模材料的trnL内含子序列和trnL-trnF序列在种间无差别,对5种酸模不能区分,但ITS、ITS2与psbA-trnH结合可以区分狭叶酸模、钝叶酸模、网果酸模,皱叶酸模和巴天酸模。  2.酸模的耐盐、耐旱及抗重金属生理特性分析结果表明,5种酸模皆具有较好的耐盐、耐旱及抗重金属生理特性。不同酸模对高盐,干旱和重金属的耐受能力有明显差异。  (1)在盐胁迫下,5种酸模叶片的叶绿素含量大多呈现先上升后下降的趋势,质膜透性增大。随着NaCl浓度的升高,5种酸模叶和根的脯氨酸含量不断增大,但可溶性蛋白含量变化趋势有所不同。研究结果显示,5种酸模叶片和根的MDA含量随着NaCl浓度的增加而呈现上升趋势。随着NaCl浓度的升高,抗氧化酶响应明显。酸模叶片和根的SOD活性变化趋势并不是很一致,除钝叶酸模叶片和皱叶酸模叶片的SOD活性呈上升趋势之外,其余都呈现先上升后下降的趋势。5种酸模叶片和根的POD活性都是呈现先上升后下降的变化,但峰值出现的胁迫浓度不同。而与POD相似,5种酸模叶片和根的CAT活性也是呈现先升后降的变化。  研究采用主成分分析法结合隶属函数值法对5种酸模进行了耐盐性评价,评价结果表明5种酸模耐盐性依次为:皱叶酸模>网果酸模>钝叶酸模>巴天酸模>狭叶酸模。  (2)在PEG6000的胁迫下5种酸模叶绿素含量下降,相对电导率、脯氨酸含量均呈现上升趋势,可溶性蛋白含量变化趋势也有所不同。随着干旱胁迫的加深,5种酸模叶片和根受到的伤害越大,MDA含量就越大。在干旱胁迫程度越来越大时,5种酸模叶片和根的 SOD活性大多呈先上升后下降的趋势,只是狭叶酸模的根的SOD活性呈现“降-升-降”的趋势。5种酸模叶片和根的 POD、CAT的活性均呈现先上升后下降的趋势,但同种酸模叶片和根的酶活变化幅度和峰值出现的干旱胁迫程度略有不同。  研究采用主成分分析结合隶属函数值法对5种酸模进行了耐旱性评价,评价结果表明5种酸模耐旱性依次为:皱叶酸模>钝叶酸模>狭叶酸模>巴天酸模>网果酸模。  (3)在重金属Cd胁迫下,5种酸模叶绿素含量下降,膜透性和MDA含量随着重金属Cd浓度的增加而增大。随着Cd胁迫浓度的增大,5种酸模叶片和根的脯氨酸含量持续上升,而可溶性蛋白含量的变化趋势不尽相同。随着Cd胁迫浓度的增加, SOD、POD、CAT活性均呈现先上升后下降的趋势,但变化幅度和峰值不相同。  研究采用主成分分析法结合隶属函数值法对5种酸模进行了抗重金属性评价,评价结果表明5种酸模抗重金属性依次为:皱叶酸模>巴天酸模>狭叶酸模>钝叶酸模>网果酸模。  酸模物种耐盐和耐干能力并未表现出完全一致,尽管植物应答高盐胁迫和干旱胁迫的分子机制密切相关、生理特性也很相似。
其他文献
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