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水分胁迫对4份含大茎野生种57NG208血缘F2代甘蔗材料叶绿素荧光动力参数的影响
《中国农学通报 》 2019 CSCD
摘要：为研究不同水分胁迫对甘蔗大茎野生种57NG208血缘F2代材料叶绿素荧光动力参数的影响,以大茎野生种57NG208与南涧果蔗正反交所得的4个后代为材料,在抗旱温室设计桶栽抗旱试验,测定其叶绿素含量及叶绿素荧光动力参数,运用隶属函数法对其抗旱性进行综合分析.结果表明,水分胁迫下,甘蔗叶片SPAD值、最大荧光(Fm)、潜在光化学效率(Fv/F0)和最大光化学效率(Fv/Fm)均降低,初始荧光(F0)除'云瑞15-58'外升高,说明水分胁迫伤害了光系统Ⅱ(PSⅡ),使得潜在光化学效率(Fv/F0)和最大光化学效率(Fv/Fm)降低,光合电子传递受阻.灰色关联度分析表明,中度、重度水分胁迫下,5个光合生理指标与甘蔗抗旱性的关联度大小不一致.中度水分胁迫下,各指标与甘蔗耐旱性间的关联密切程度依次为:F0>Fv/Fm>SPAD值>Fv/F0>Fm,关联系数分别为0.8649、0.6664、0.6582、0.6006、0.5952;重度水分胁迫下,其关联度依次为SPAD值>Fv/F0>Fm>Fv/Fm>F0,关联系数分别为0.9290、0.8829、0.8473、0.7636、0.6326.相关分析表明,SPAD值与潜在光化学效率(Fv/F0)呈正相关,与其余3指标呈负相关,初始荧光(F0)与最大荧光(Fm)和最大光化学效率(Fv/Fm)呈正相关,潜在光化学效率(Fv/F0)与最大光化学效率(Fv/Fm)呈负相关.4份参试材料的叶绿素荧光参数和叶绿素含量的变化存在材料间差异,整个处理过中对水分胁迫的适应性由强到弱依次是'云瑞15-80''、云瑞15-84''、云瑞15-85''、云瑞15-79'.
关键词： 甘蔗 大茎野生种 水分胁迫 叶绿素荧光 SPAD值
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5种气候生态型割手密F_1和F_2杂种的耐旱性评价
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】干旱是甘蔗生产中重要的逆境因子,严重影响甘蔗产量和品质。甘蔗野生资源割手密具有抗逆性强、宿根性强、适应性广等特点,研究其后代耐旱性,筛选耐旱种质,为培育新型抗旱亲本、实现甘蔗新品种突破提供理论依据。【方法】选取5种生态类型割手密与云瑞系列创新亲本、国外种以及国内种的杂交F_1、F_2代材料共36份,采用温室人工控水胁迫的方法,于甘蔗拔节初期设置正常供水(作对照)、轻度胁迫和重度胁迫3个处理。分别测定3个处理条件下甘蔗叶片质膜透性(plasma membrane permeability,PMP)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、叶绿素(chlorophyll,CHL)、可溶性蛋白(soluble protein,Pr)、脯氨酸(proline,Pro)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)酶活性7个生理生化指标,利用模糊隶属函数法、聚类分析和灰色关联度分析,综合评价割手密后代在不同程度水分胁迫下的耐旱性表现。【结果】水分胁迫下甘蔗叶片的PMP、MDA含量、Pro含量、SOD和POD酶活性升高,CHL含量和Pr含量降低,变化幅度因甘蔗基因型及水分胁迫程度差异而不同;隶属函数分析结果表明,不同程度水分胁迫下,割手密后代的耐旱能力不同,F_1代耐旱性较强,综合抗旱能力超过双亲的个体比例为82%,远高于F_2代;聚类分析表明,所有材料在轻度水分胁迫下可分为4大类群,其中,Ⅰ和Ⅱ类耐旱性最好,Ⅳ类次之,Ⅲ类耐旱性最差且全为F_2代材料,F_1代均分布于耐旱性较好的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类群。重度胁迫下可分为3大类群,Ⅰ、Ⅲ类耐旱性较强,Ⅱ类耐旱性最差,F_1代(除云割F_108-473外)均分布在耐旱性较强的Ⅰ、Ⅲ类群;灰色关联度分析表明,不同程度水分胁迫下,各指标与耐旱性间的关联度不同。轻度胁迫下,关联度依次为POD>SOD>PMP>MDA>Pr>CHL>Pro;重度胁迫下关联度依次为SOD>Pr>CHL>POD>PMP>MDA>Pro。【结论】36份割手密F_1和F_2杂种材料中,云割F_108-536、云割F_211-179、云割F_211-8、云割F_108-474、云割F_108-398、云割F_108-254、云割F_211-261、云割F_211-151、云割F_108-538、云割F_108-391、云割F_211-188、云割F_211-37、云割F_107-150、云割F_211-258和云割F_211-90耐旱性较强,为强耐旱种质,可在甘蔗抗旱亲本培育及抗旱育种中加以重点利用;割手密耐旱特性在不同世代中的遗传表现不同,F_1代耐旱性强于F_2代;割手密后代耐旱性强弱与其父本割手密的气候生态类型、地理位置及海拔无明显相关性;PMP、MDA含量、CHL含量、SOD和POD酶活性5个生理生化指标与甘蔗耐旱性关联度较高,是耐旱性评价的优良指标。
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