花生苗期耐旱生理机制及相关基因的表达

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花生在我国油料作物中占有举足轻重的作用,但其生长环境多为干旱或半干旱雨养地区,干旱,特别是苗期干旱,对花生生产造成了严重的影响,筛选耐旱性强的品种,探明花生应对干旱胁迫时的生理响应和相关基因表达的特征,对耐旱花生品种的选育和指导大田生产具有重要意义。本研究对辽宁地区选育和主栽的23份花生品种(种质)的耐旱性进行了评价鉴定,并对抗性极端品种的保护酶活力、渗透调节物质积累和相关激素含量等生理生化特性和耐旱相关基因的表达量变化特征进行了差异分析,结果如下:1.建立了花生苗期耐旱性综合评价体系,以各品种的脯氨酸含量、叶片相对含水量、相对植株鲜重、伤害率、离体叶片失水速率、比叶重和萎蔫指数等七个指标为耐旱性评价标准,利用隶属函数法进行综合性评定,筛选出强耐旱品种(种质)NH5、HY22,其平均隶属函数值分别为0.793和0.784,干旱敏感品种(种质)为FH18和NH16,平均隶属函数仅为0.228和0.294。2.耐旱品种NH5和HY22的SOD、POD、APX和CAT等保护酶活力高于干旱敏感品种NH16和FH18,并且NH5和HY22的渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白的调节能力更强,积累速度快,升高幅度更大,与对照处理相比分别上升了2.0倍和4.2倍,NH5次生代谢物质类黄酮含量最高,在峰值处达到3.8 mg/gDW,且耐旱品种根系活力在受到干旱胁迫后调节能力优于敏感品种。耐旱品种的抗超氧阴离子自由基活力更强,胁迫过程中为敏感品的1.5倍2.0倍。NH5和HY22的根系发达,在受到胁迫后脱水现象不明显,而NH16和FH18的根系受到胁迫后出现局部坏死现象。3.对干旱处理0h、2h、4h、6h、8h的耐旱品种NH5和HY22、干旱敏感品种NH16和FH18的测定结果表明,AhPAL1,AhNCED1,AhDHN1和AhNAC2等四个基因的相对表达量在各个品种中均上调,NH5各基因表达量均为最高,受干旱胁迫后反应迅速,而HY22的AhPAL1和AhNAC2两基因的相对表达量低于两个干旱敏感品种品种。在NH16中未检测出AhDREB1的表达,而其余3个品种中其相对表达量不同程度上调,上调幅度最高的是NH5,达到30倍其次为HY22,为20倍。
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