马铃薯种质资源的耐冻性鉴定和耐冻机理研究

摘要

马铃薯栽培种对霜冻很敏感，在温度低于-2.5℃就能被杀死，通常会遇到早霜和晚霜的危害，导致马铃薯减产，甚至绝收，造成严重的经济损失。因此，选择合适的耐霜冻资源筛选方法，筛选出耐霜冻资源，为马铃薯耐霜冻资源评价和新品种培育提供理论基础。
　　本论文通过测定青薯9号、青引5号、夏波蒂、E107、DR-2、DR-9、T3、A1、S4的半致死温度、低温驯化能力及低温驯化前后生理指标的变化来评价这9个材料的耐霜冻能力，利用MSAP技术研究低温驯化前后马铃薯幼苗基因组DNA甲基化变化的情况，为耐霜冻资源的评价体系建立基础。主要结果如下：
　　1.利用电导法测定材料的半致死温度，对低温驯化前后材料的耐霜冻能力进行排序，未经低温驯化的材料耐霜冻能力由强到弱依次为：DR-2＞DR-9＞A1＞T3＞S4＞E107＞夏波蒂＞青引5号＞青薯9号；经低温驯化后材料耐霜冻能力由强到弱依次为：DR-2＞DR-9＞A1/青薯9号＞T3＞E107＞青引5号＞S4＞夏波蒂；9个材料经低温驯化后，青薯9号驯化能力为3.6℃，青引5号的驯化能力为1.8℃，S4、夏波蒂、E107、A1、T3和DR-2这6种有驯化能力，但小于1℃，DR-9的驯化能力是0。
　　2.在低温驯化期间，马铃薯耐冻性强的材料脯氨酸含量低于耐冻性弱的材料，冷驯化能力强的材料中脯氨酸含量增幅则较大；丙二醛含量总体呈先升高后降低而后趋于稳定的状态，耐冻性强的材料在冷驯化过程中丙二醛含量变化不明显，在冷驯化第七天，驯化能力强的材料含量均小于驯化能力弱的材料；各个材料的SOD活性都有不同程度的降低，但以青薯9号、DR-2及DR-9酶活性最高，CAT活性在冷驯化第1d降低较快而后逐步升高后趋于稳定，耐冻性强的材料CAT的活性变化不明显，耐冻性弱的材料在第一天的下降幅度都比较大，各材料POD活性整体呈升高趋势，耐冻性强的材料体内POD活性比耐冻性弱的材料相对较高；初步确定，这五个生理指标可作为马铃薯耐冻性鉴定的指标。
　　3.本研究结果表明，低温胁迫可使DNA甲基化发生不同程度的变化。通过MSAP方法检测，低温驯化前后马铃薯基因组DNA甲基化发生变化，低温驯化后9个材料共产生了94个新的甲基化位点，去甲基化的位点有111个，甲基化和去甲基化现象均有发生，整体而言，去甲基化占主要地位。

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第一章 文章综述

1.1马铃薯的背景

1.2低温对植物的伤害

1.3植物的耐冻机理

1.4提高植物耐冻性的方法

1.5逆境胁迫下植物的表观遗传机制

1.6本论文的研究内容、目的及意义

第二章 马铃薯种质资源苗期的耐冻性鉴定

2.1试验材料

2.2试验方法

2.3结果与分析

2.4讨论与小结

第3章 冷驯化期间马铃薯植株生理生化特性的变化

3.1试验材料

3.2试验方法

3.3结果与分析

3.4讨论与小结

第四章 冷驯化对马铃薯幼苗DNA甲基化的影响

4.1试验材料

4.2试验方法

4.3结果与分析

4.4讨论与小结

第五章 结论

5.1不同材料的半致死温度、冷驯化能力和耐霜冻能力不同

5.2在低温驯化过程中，不同材料的五个生理指标的反应不同

5.3 低温胁迫对DNA甲基化水平有影响

参考文献

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