盐胁迫对不同燕麦(Avena sativa L.)基因型的农艺与生理性状影响研究

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Mciael
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依据农艺与生理性状进行准确地筛选盐胁迫耐受基因型仍然是燕麦育种过程中的瓶颈问题。本研究针对6个燕麦(Avena sativa L.)品种测试其在4种盐胁迫水平(1.8,8,16,24 dS m-1)的农艺和生理性状反应,进而解析不同盐胁迫下不同基因型表现出的农艺与生理性状与耐盐性的关系。本研究重点针对农艺性状分析了盐胁迫下的生物量以及株高、茎粗、分蘖数等指标,分析盐胁迫下生物量与农艺性状的关系。同时,分析了茎和根的多个元素离子浓度(Na+,K+,Ca2+,Mg2+&P),以及多个生理性状,包括植物干物质中的氮(δ15N)、碳稳定同位素(δ13C)构成,光和参数、硝酸还原酶(Nr)和谷氨酰胺合成酶(Gs)的活性等,进而评判基因型的耐盐性与上述生理参数的关系。结果表明,在盐胁迫条件下,多个生理指标(包括气孔导度,根和茎的δ13C,根的δ15N,茎的氮素含量以及叶绿素含量,Nr和Gs酶活性变化等)可以产生显著的基因型间的变化。增加盐度胁迫会导致叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、蒸腾速率(T)、水分利用效率(WUEi)、相对生长率和相对水分含量的降低;相反,随着盐浓度的增加,茎和根部的氮元素含量、δ15N、以及δ13C都呈现出增加的趋势。被限制蒸腾作用以及离子(例如Na+)的毒害作用显著降低了燕麦的生长速率,尤其是盐胁迫相助降低了钾(K+),镁(Mg2+)和钙(Ca2+)离子的吸收。选择K+离子更高的基因型品种,更有利于选择耐盐性基因型。在农艺性状方面,在8,16和24 dS m-1的胁迫下,生物量分别显著降低了25%,40%和55%,而株高、茎粗和分蘖数也都呈现了下降的趋势。在所有基因型内,白燕7号的生物量最高,而甜燕麦株高在16 dS m-1胁迫下最高。生物量与气体交换参数(净光合速率、气孔导度)、NR活性、GS活性、地上δ15N以及N浓度呈现正相关的关系,而与地上茎的δ13C和Na+浓度呈现负相关的关系。本试验结果表明,盐胁迫下,选择具有更高效的生理性状(例如更低的地上茎部δ13C,叶片气孔导度和茎部Na+含量以及更高的地上部分N含量)的基因型,可以作为抗盐耐盐燕麦品种的重要依据。本试验的开展,为加快耐逆燕麦品种的选育提供重要参考。
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