Physiological response and evaluation of sugarcane Zhongzhe varieties to drought stress
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摘要: [目的]研究中蔗系列新品种对干旱胁迫的生理响应,并对其进行抗旱性评价,为后续抗旱性分子机理研究打下基础,也为抗旱甘蔗品种选育和推广应用提供理论依据.[方法]以来自同一亲本(ROC25×云蔗89-7)的中蔗系列新品种(中蔗1号、中蔗6号、中蔗9号)和新台糖22号(ROC22)为试验材料,采用桶栽法,待甘蔗幼苗长至4~5叶时,浇灌20%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,设清水对照和3个干旱处理(分别干旱胁迫1、3和5 d),比较分析不同处理甘蔗叶片的气孔特性、相对水含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量及丙二醛(MDA)含量等生理指标的变化差异,结合隶属函数分析法对这些指标进行抗旱性综合评价.[结果]经干旱胁迫5 d后,参试甘蔗品种的气孔闭合率增加,气孔长宽比值增大,气孔密度整体下降.其中,中蔗9号的气孔闭合率最低(14.44%),气孔密度在干旱胁迫前后均相对较高.随着干旱胁迫时间的延长,各参试甘蔗品种的相对水含量均逐渐下降,SOD活性整体增加,POD活性整体下降,可溶性糖含量先上升后下降,脯氨酸含量变化明显,MDA含量逐渐升高.其中,中蔗1号的相对水含量在干旱胁迫后下降最明显,与对照相比显著降低16.5%(P<0.05);中蔗6号和中蔗9号的SOD活性相对较高;不同干旱胁迫处理下均以中蔗1号的POD活性最低;中蔗9号可溶性糖的初始含量和干旱胁迫5 d后的含量均高于其他品种;ROC22的MDA含量高于3个中蔗系列品种,中蔗9号的MDA含量变化不显著(P>0.05),且含量最低.依据平均隶属函数值的甘蔗品种的抗旱性排序为:中蔗9号>中蔗6号>中蔗1号>ROC22,与大田表型观测结果一致.[结论]与ROC22相比,中蔗系列新品种的抗旱性相对较强.其中,中蔗9号在干旱胁迫下的气孔特性表现较好,SOD活性和可溶性糖含量较高,MDA含量最低,抗旱性综合评价结果最优.
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