甘薯苗期耐旱性筛选和化学调控研究

摘要

为探明干旱胁迫对甘薯苗期根系生长发育的影响，通过采用室内PEG模拟的连续干旱法对甘薯品种(系)进行了筛选,并通过 CI-600根系扫描系统研究了筛选出的耐旱性强的甘薯品种济薯21和耐旱性弱的甘薯品种济紫薯1号苗期根系抗旱的生物学性状指标。研究了耐旱性强的甘薯品种济薯21和耐旱性弱的甘薯品种济紫薯1号收获时的生物学性状，并做相关性统计学分析。采用PEG-6000模拟干旱的方法，分析了甘薯苗期干旱胁迫对根系形态指标和生理生化指标的影响，探索了烯效唑对不同耐旱性甘薯苗期根系生理生化特性和同工酶酶谱表达的影响，主要结果如下：
　　1.为实现甘薯耐旱性品种的快速筛选，本试验采用室内 PEG模拟的连续干旱法对22个甘薯品种（系）进行了研究。结果表明：济薯21、12057、11001和09281等根系持水力、根系活力和幼苗成活率较高，具有较强的苗期耐旱性；济紫薯1号、Aya等根系持水力、根系活力和幼苗成活率较低。通过统计分析发现，根系持水力、薯苗质量和含水量、根系活力等可作为重要的苗期耐旱性筛选指标；本试验还发现了干旱胁迫下的根系的持水能力和采苗后薯苗状况是影响甘薯苗期耐旱性的重要因素。在生产上，选用耐旱性品种和采用壮苗是抵御干旱胁迫的重要措施。
　　2．苗期根系建成过程中，栽后4d-15d薯苗根系生长迅速，正常供水条件下，济薯21苗期根系根长、根系表面积、根系投影面积、根系体积和根系平均直径增长幅度分别为50.15％-63.37％，40.92％-64.28％，46.94％-70.67％，41.71％-76.72％，37.08％-54.07％。济紫薯1号苗期根系根长、根系表面积、根系投影面积、根系体积和根系平均直径增长幅度分别为31.26％-72.26％，37.75％-55.91％，40.90％-68.39％，48.04％-51.61％，37.56％-51.60％。干旱胁迫条件下，济薯21苗期根系根长、根系表面积、根系投影面积、根系体积和根系平均直径增长幅度分别为45.67％-63.04％，38.87％-64.14％，38.27％-60.21％，33.10％-74.23％，35.51％-53.86％。济紫薯1号苗期根系根长、根系表面积、根系投影面积、根系体积和根系平均直径增长幅度分别为12.47％-67.34％，24.06％-52.73％，16.49％-41.38％，23.53％-50.43％，24.90％-48.89％。
　　3.通过对干旱条件下济薯21、济紫薯1号、济薯26、广薯87和09281收获后生物学性状的相关性分析表明：收获后根系生物学性状间，愈伤组织上块根鲜重与倒一节块根重量、倒一节块根重量与倒三节块根数、愈伤组织上块根鲜重与倒三节块根重量、倒二节块根数量与商品性块根总数、倒二节块根重量与柴根数量、愈伤组织上块根重量与柴根重量、倒三节块根数量与根系总干重、倒三节块根数量与根系总鲜重、柴根数量与根系总鲜重、根系总干重与根系总鲜重、倒二节块根重量与单株块根产量、倒三节块根数量与单株块根产量、根系总干重与单株块根产量之间均程显著正相关关系。愈伤组织上块根数量与其块根重量、倒二节块根数量与其块根重量、倒一节块根重量与倒三节块根重量、倒一节块根重量与柴根重量、倒三节块根重量与柴根重量、倒一节块根重量与根系总干重、倒三节块根重量与根系总干重、柴根重量与根系总干重、柴根数量与单株块根产量、根系总干重与单株块根产量之间均程极显著正相关关系。
　　4.结果发现：与正常供水处理相比，干旱显著降低了济薯21和济紫薯1号的根长、根表面积、根平均直径和根体积等。与济薯21相比，济紫薯1号的根长、根表面积和根平均直径降幅较大，根体积的降幅较小；两个品种的SOD、POD、APX活性和MDA含量均增高，根系活力均降低，但济薯21的SOD、POD和APX活性增幅较大，MDA增幅较小，根系活力降幅较小；两个品种的可溶性蛋白和SOD、POD、CAT、APX同工酶酶谱表达来提高其抗氧化酶的活性，从而提高甘薯品种的抗干旱能力。干旱胁迫条件下，烯效唑处理的济紫薯1号的抗氧化酶的同工酶表达量多于济薯21。两个品种苗期根系的IAA、GAs和ZR含量显著降低，ABA含量显著增加，但济薯21苗期根系的IAA、GAs和ZR含量降幅较小，ABA含量增幅也较小。与干旱处理相比，干旱条件下烯效唑处理中济紫薯1号的根长、根表面积增幅较大，根体积的增幅较小；济紫薯1号的SOD、POD、APX活性和根系活力增幅较大，MDA含量降幅也较大；济紫薯1号苗期根系的IAA、ZR和ABA含量增幅均高于济薯21。总之，耐旱性强的济薯21主要通过提高干旱胁迫下的抗氧化酶活性和维持较高的IAA、ZR和ABA含量，以提高细胞质膜完整性和植株根系活力。总之，干旱条件下烯效唑处理对干旱敏感型的济紫薯1号的调控作用更明显。

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前言

1甘薯栽培情况

2 文献综述

第一章 甘薯耐旱性品种的苗期筛选

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论与结论

第二章 不同耐旱性甘薯苗期根系生长的实时动态分析

1 材料与方法

2结果与分析

3 结论与讨论

第三章 不同耐旱性甘薯收获期根系的生物学性状分析

1材料与方法

2 结果与分析

3 讨论与结论

第四章 烯效唑对不同耐旱性甘薯苗期根系生理生化特性的影响

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论与结论

参考文献

导师组意见

致谢

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