甜菜苗期對(duì)干旱適應(yīng)的生理生化及分子機(jī)制研究.pdf

1、甜菜是世界上重要的糖料作物，在目前甜菜生產(chǎn)中，干旱已成為制約其生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素，降低甜菜對(duì)水分缺乏的敏感性和提高其抗（耐）旱性已成為甜菜生產(chǎn)亟待解決的難題。因此，深入研究甜菜抗旱機(jī)制，對(duì)加速甜菜抗旱育種，擴(kuò)大甜菜種植范圍，提高其生產(chǎn)潛力，促進(jìn)干旱、半干旱地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。本論文對(duì)國(guó)內(nèi)外30份甜菜種質(zhì)資源的抗旱性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果選出抗旱性強(qiáng)和抗旱性弱的兩個(gè)品種為試驗(yàn)材料，對(duì)其抗旱生理生化及分子機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)研究，取

2、得如下主要研究結(jié)果：
　　1、通過(guò)反復(fù)干旱存活率鑒定與多指標(biāo)主成分和隸屬函數(shù)分析相結(jié)合，對(duì)30份甜菜種質(zhì)資源抗旱性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并通過(guò)田間試驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，從中鑒定并篩選出抗旱性較強(qiáng)的材料6份，抗旱性較弱的材料4份，20份為中間型，并為甜菜種質(zhì)資源苗期抗旱性大規(guī)模篩選提供了新技術(shù)。
　　2、干旱脅迫下，通過(guò)誘導(dǎo)保護(hù)酶系基因的表達(dá)，在保護(hù)酶系SOD、POD及抗氧化性物質(zhì)Car、GSH的共同協(xié)調(diào)作用下，使抗旱材料HI04

3、66細(xì)胞結(jié)構(gòu)得到很好的保護(hù)，表現(xiàn)為活性氧可維持在較低水平，膜脂過(guò)氧化程度小，使細(xì)胞膜透性小，抗失水能力強(qiáng)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗旱性。
　　3、水分脅迫下，脯氨酸、甜菜堿、可溶性糖、可溶性蛋白在滲透調(diào)節(jié)中的作用顯著，其中脯氨酸、甜菜堿在P5CS基因、BADH基因的實(shí)時(shí)、過(guò)量表達(dá)下，成為兩種甜菜的主要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，其含量的增加及增幅的增強(qiáng)可提高甜菜抗旱性。
　　4、干旱脅迫會(huì)影響甜菜的光合作用并產(chǎn)生光抑制。干旱脅迫下，凈光合速率、PS

4、 II原初光能轉(zhuǎn)化效率降低，PS II潛在活性中心受損。相比之下，抗旱性強(qiáng)的甜菜凈光合速率下降的幅度小，復(fù)水后自身修復(fù)能力強(qiáng)，具有較為完善的非光化學(xué)淬滅機(jī)制，可通過(guò)對(duì)過(guò)剩光能的消耗來(lái)避免或減輕光合機(jī)構(gòu)受損，使抵抗干旱的能力在一定程度得以提高。同時(shí)發(fā)現(xiàn)輕度水分脅迫時(shí)氣孔限制是影響光合作用的主要因素，而脅迫加重時(shí)非氣孔限制占主導(dǎo)。
　　5、水分脅迫下甜菜ABA含量有不同程度的升高，而IAA含量在根系表現(xiàn)為先升高后降低。通過(guò)ABA的顯著

5、增加可增強(qiáng)對(duì)干旱脅迫的調(diào)節(jié)，而根系IAA含量在脅迫初期的提高可使其根系生長(zhǎng)潛能增強(qiáng)。在水分脅迫下兩種激素相互協(xié)調(diào)，趨于促進(jìn)根系生長(zhǎng)和加速氣孔關(guān)閉，抗旱甜菜在脅迫初期趨向于促進(jìn)根系生長(zhǎng)的能力較強(qiáng)，而在重度脅迫下通過(guò)減緩生長(zhǎng)速率、促進(jìn)氣孔關(guān)閉來(lái)適應(yīng)干旱脅迫的優(yōu)勢(shì)明顯。
　　6、在水分脅迫下，分子量約為54KD的蛋白與甜菜體內(nèi)水分的變化關(guān)系較為密切，抗旱性強(qiáng)的甜菜在脅迫后期該蛋白大量出現(xiàn)，推測(cè)其可能參與了抗旱過(guò)程。質(zhì)譜分析表明其主要成分