PEg-6000胁迫下马铃薯耐旱指标的筛选

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干旱是植物经常性地面临的主要逆境条件之一,在农业生产上的危害尤为突出,严重影响着作物的生长和产量。水分亏缺通过影响对干旱比较敏感的马铃薯生长发育的各个阶段及其生理代谢的进程,限制其生长发育,从而影响其产量。  本研究以费乌瑞它(干旱敏感)、克新18号(中度耐旱)和克新1号(耐旱)3个马铃薯品种的脱毒试管苗作为试验材料,在组织培养条件下,采用液体培养和PEG-6000根际模拟渗透胁迫的方法研究了水分胁迫对马铃薯组培苗形态指标、生理指标和试管薯产量的影响,并采用固体培养和PEG-6000胁迫的方法研究了水分胁迫对马铃薯组培苗形态指标的影响,分析不同马铃薯品种在水分胁迫下的差异,选出能够鉴定马铃薯耐旱性强弱的指标,为马铃薯耐旱种质资源的快速筛选提供具体指标和参考方法。主要研究结果如下:  (1)在液体培养和固体培养条件下,不同马铃薯品种的各项形态指标均会受到PEG-6000的抑制作用,随着PEG-6000胁迫强度的增加,受抑制程度逐渐增大,而且耐旱性弱的品种对干旱胁迫较敏感,变化幅度大于耐旱性强的品种。液体培养和20% PEG-6000胁迫下,不同马铃薯品种之间的差异较大,所以20% PEG-6000可以作为鉴定和评价不同马铃薯品种之间耐旱性强弱的最佳浓度;固体培养条件下,鉴定和评价不同马铃薯品种之间耐旱性强弱的最佳PEG-6000浓度为8%。  (2)在液体培养和固体培养条件下,通过变异系数分析和方差分析,根鲜重的变异系数大于其他指标,说明根鲜重对干旱胁迫最为敏感,能较好的鉴定出不同马铃薯品种之间的耐旱性强弱;根长的变异系数较小,但也能较好的反映出不同马铃薯品种之间的耐旱性差异,所以根鲜重可以作为鉴定马铃薯耐旱性强弱的指标,根长次之。  (3)在液体培养和PEG-6000胁迫下,随着干旱程度的加深,耐旱性弱的品种的可溶性糖含量和MDA含量先增加后降低,耐旱性强的品种持续增加;可溶性蛋白含量先上升后减少;耐旱性弱的品种脯氨酸含量和SOD活性先升高后降低、POD活性逐渐升高,耐旱性较强的品种脯氨酸含量、SOD活性和POD活性均表现为升高,且耐旱性强的品种增幅较大,说明其对干旱的适应性较强,所以,脯氨酸含量、SOD活性和POD活性可以作为鉴定马铃薯耐旱性强弱的指标。  (4)在液体培养和PEG-6000胁迫下,对试验选定的7个生理指标进行隶属函数分析,克新1号为高耐旱性品种,克新18号为中耐旱性品种,费乌瑞它为低耐旱性品种。说明在一定程度上,采用隶属函数分析法进行综合评价不同马铃薯品种(系)的耐旱性是可行的。  (5)在液体培养条件和20% PEG-6000胁迫下,马铃薯试管薯的产量、大薯总重、大薯率、最大薯直径和大薯个数显著低于对照,干旱逆境能够限制马铃薯试管薯的形成和生长。通过对马铃薯试管薯进行产量耐旱系数和耐旱指数分析,在10% PEG-6000胁迫下,不同马铃薯品种之间的耐旱系数和耐旱指数差异显著,能较好的判定耐旱性的强弱。可以在10% PEG-6000胁迫浓度下,利用试管薯产量的耐旱系数和耐旱指数作为筛选耐旱马铃薯品种的指标。
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