四个品种大豆对干旱胁迫的差异性研究

摘要

试验于2017～2018年在内蒙古民族大学进行。以吉育88（常规种）、吉育72（常规种）、杂交豆5号（杂交种）和杂交豆2号（杂交种）四个大豆品种为试验材料，分别于分枝期、开花期和结荚期进行PEG干旱胁迫处理。干旱胁迫处理分别设置为：轻度水分胁迫（营养液+5%的PEG6000）、中度水分胁迫（营养液+10%的PEG6000）、重度水分胁迫（营养液+15%的PEG6000）。以正常水分管理为对照（营养液），研究大豆形态特征、生理生化特性和基因表达模式对干旱胁迫的响应，试验结果如下： 1.干旱胁迫会影响大豆的形态建成，花期干旱对株高影响最大，其中在重度水分胁迫下吉育88株高极显著低于对照33.4%（P<0.01），而结荚期干旱胁迫对株高的影响最小；整个生育期中，对叶面积影响最大的胁迫时期是结荚期，在重度水分胁迫下杂交豆2号叶面积极显著低于对照（P<0.01），吉育72叶面积显著低于对照（P＜0.05）。分枝期水分胁迫对各品种大豆根数、根长和根体积影响最大，其中吉育88在重度水分胁迫下根数和根长分别比对照高出44.4%和28.9%。 2.各品种受到水分胁迫时叶片SPAD值均降低，但品种间存在差异，其中在开花期中度水分胁迫下，吉育88叶片SPAD值极显著（P<0.01）高于吉育72和杂交豆2号；在各生育时期水分胁迫下各品种相对含水量均降低，其中在分枝期重度水分胁迫下，吉育72相对含水量最低，与吉育88、杂交豆5号和杂交豆2号差异显著（P＜0.05）。各品种叶片脯氨酸含量、可溶性糖含量和淀粉含量总体变化趋势是先降低后升高，而丙二醛和可溶性蛋白含量随着水分胁迫强度的增加持续升高。 3.各品种大豆叶片抗氧化酶活性在开花期重度水分胁迫下杂交豆5号POD活性高于对照25.5%，其余品种均低于对照水平；SOD活性随胁迫强度增加而降低，在相同浓度PEG处理下，吉育88和杂交豆5号SOD活性高于吉育72和杂交豆2号；随着胁迫强度的增加，吉育88和杂交豆5号CAT活性表现为先降低后升高，杂交豆5号谷胱甘肽还原酶活性持续升高。 4.选取耐旱性较强的吉育88和杂交豆5号，研究中度水分胁迫下5种耐旱相关基因（BADH1，GmDREBa，GmDREBb，GmERF3，P5CS）的表达情况及其与各生理指标之间的相关性。结果表明，吉育88和杂交豆5号叶片中BADH1基因3h相对表达量与可溶性糖、淀粉含量和SPAD值显著正相关。GmDREBa基因24h和48h相对表达量与淀粉含量显著负相关。P5CS基因24h相对表达量与CTK和MDA含量极显著负相关。

目录

1 前言

1.1国内外研究现状

1.2研究目的与意义

2材料与方法

2.1供试材料

2.2试验设计

2.3 测定指标及测定方法

2.4数据分析与处理

3结果与分析

3.干旱胁迫对大豆植株的影响

3.2干旱胁迫对大豆生理指标的影响

3.3干旱胁迫对大豆叶片渗透调节物质的影响

3.4干旱胁迫对四个品种大豆叶片抗氧化酶的影响

3.5干旱胁迫对大豆叶片MDA含量的影响

3.6干旱胁迫对水培大豆叶片生理生化指标的影响

3.7 干旱相关基因在不同品种大豆的相对表达量分析

3.8 耐旱相关基因的表达量和生理指标的相关性分析

4 讨论

4.1 干旱胁迫对大豆植株外部形态特征的影响

4.2 干旱胁迫对大豆渗透调节物质的影响

4.3 干旱胁迫对抗氧化酶系统和膜脂过氧化作用的影响

4.4 干旱胁迫对水培大豆生理生化特性影响

4.5 耐旱相关基因对干旱胁迫的响应及相对表达量与生理生化反应的相关性

5结论

参考文献

致谢

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