大麥株高近等基因系幼苗對PEG脅迫的響應及抗旱性評價.pdf

1、大麥是中國主要種植作物之一，但干旱嚴重影響了大麥的生長和產(chǎn)量。與其他作物相比，大麥莖稈過高、易倒伏亦是造成其減產(chǎn)的主要原因之一。因此，研究大麥生理生化的抗旱性機理、提高其水分利用效率對開發(fā)利用遺傳穩(wěn)定型大麥矮稈種質(zhì)資源具有重要意義。本文以兩對大麥株高近等基因系(3T、3D和15T、15D，T代表無半矮稈基因uzu的高稈基因系，D代表含半矮稈基因uzu的矮稈基因系)為試驗材料，以不同濃度PEG6000(種子萌發(fā):0％、2.5％、5％、7.

2、5％和10％;幼苗培養(yǎng):對照(0％)、輕度(5％)、中度(15％)和重度脅迫(25％))模擬干旱脅迫，研究不同脅迫濃度對大麥株高近等基因系種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，探討半矮稈基因與抗旱性的關系，并對兩對大麥近等基因系的抗旱性進行評價，為實現(xiàn)大麥抗旱優(yōu)質(zhì)育種提供理論依據(jù)。主要研究結果如下:
　　1.種子萌發(fā)形態(tài)特征及生理特性
　　(1)種苗生長:隨脅迫濃度的增加，大麥近等基因系種苗生長受到明顯抑制，其種茁長度、種苗鮮重、胚根長

3、度和胚根/胚芽均逐漸降低;3D胚芽長度隨脅迫濃度增加逐漸降低，而3T、15T和15D胚芽長度則緩慢升高。干旱脅迫下，3D和3T近等基因系中半矮稈基因的存在有利于種苗鮮重和胚根/胚芽的增加;而15D和15T近等基因系中半矮稈基因的存在有利于種苗鮮重和胚芽長度的增加。
　　(2)種子活力:隨脅迫濃度的增加，兩對近等基因系種子活力指標表現(xiàn)出不同的變化趨勢。干旱脅迫下，3D和3T近等基因系中半矮稈基因的存在不利于種子活力指標的增加;而15

4、D和15T近等基因系中半矮稈基因的存在有利于活力指數(shù)的增加，不利于發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的增加。
　　2.幼苗生長形態(tài)特征及葉片生理生化特性
　　(1)株高和根冠比:隨脅迫濃度的增加，株高逐漸降低，而根冠比則呈相反的變化趨勢。此外，近等基因系中半矮稈基因的存在不利于株高和根冠比的增加。
　　(2)葉片相對含水量(RWC)和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì):隨脅迫濃度的增加，兩對近等基因系RWC變化趨勢不同，而脯氨酸含量呈上升趨勢，可溶性

5、糖含量呈先升后降再升趨勢，可溶性蛋白含量則表現(xiàn)出與可溶性糖含量相反的趨勢。干旱脅迫下，兩對近等基因系中半矮稈基因的存在有利于脯氨酸含量的增加;而3D和3T近等基因系中半矮稈基因的存在不利于RWC的增加。
　　(3)保護酶和丙二醛(MDA):大麥近等基因系在輕度脅迫下超氧化物歧化酶(SOD)活性升高，過氧化物酶(POD)活性降低;在中度和重度脅迫下均升高。MDA含量在輕度和中度脅迫下升高，在重度脅迫下降低。此外，干旱脅迫下，兩對近等

6、基因系中半矮稈基因的存在不利于SOD活性的增加;而3D和3T近等基因系中半矮稈基因的存在有利于POD活性的增加，但15D和15T近等基因系中半矮稈基因的存在不利于MDA含量的增加。
　　(4)葉綠素和光合特性:隨脅迫濃度增加，兩對近等基因系表現(xiàn)出不同的變化趨勢。干旱脅迫下，3D和3T近等基因系中半矮稈基因的存在有利于蒸騰速率的增加，而15D和15T近等基因系中半矮稈基因的存在不利于葉綠素含量、蒸騰速率和水分利用效率的增加。

7、　　3.幼苗根系性狀
　　(1)根系形態(tài):隨脅迫濃度的增加，3T和3D根系形態(tài)表現(xiàn)出不同的變化趨勢，而15T和15D根系形態(tài)則呈先降后升再降趨勢。輕度和中度脅迫下，3D和3T近等基因系中半矮稈基因的存在有利于總根長、根表面積和根體積的增加;而重度脅迫下，15D和15T近等基因系中半矮稈基因的存在不利于總根長、根表面積和根體積的增加。
　　(2)根系活力:隨脅迫濃度的增加，3T和3D根系活力不斷上升，而15T和15D根系活力則

8、呈先升后降趨勢。此外，干旱脅迫下，兩對近等基因系中半矮稈基因的存在不利于根系活力的增加。
　　4.綜合評價了大麥株高近等基因系的抗旱性，15D的抗旱性較強，15T和3T的抗旱性中等，3D的抗旱性一般。
　　綜上所述，在兩對大麥株高近等基因系中，半矮稈基因uzu對其種子萌發(fā)及幼苗生長的抗旱性作用表現(xiàn)不同，因而需要探究每一對近等基因系的抗旱性差異，從而篩選矮稈抗旱高產(chǎn)的大麥品種，同時大麥近等基因系全生育時期的抗旱性有待于進一步研