基于PEG-6000模拟干旱胁迫下三个甘蔗品种种茎根芽萌发特征

作     者：黄霄宇 李文燕 安朋红 李文兰 陈保善 HUANG Xiaoyu;LI Wenyan;AN Penghong;LI Wenlan;CHEN Baoshan

作者机构：广西大学生命科学与技术学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004 广西大学农学院南宁530004 广西壮族自治区甘蔗生物学重点实验室南宁530004 

出 版 物：《基因组学与应用生物学》 (Genomics and Applied Biology)

年 卷 期：2024年第43卷第6期

页      面：976-985页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(32060467) 广西自然科学基金项目(2022GXNSFAA035541) 广西大学甘蔗专项(2022GZB011)共同资助 

主　　题：甘蔗 种茎萌发 PEG 形态特征 生理生化指标 

摘      要：为探究三个抗旱性不同的甘蔗品种[‘中蔗9号’(ZZ9),抗旱性强;‘中蔗2号’(ZZ2),抗旱性弱;‘新台糖22号’(Xintaitang22),抗旱性居中]在不同干旱胁迫环境下萌发早期种茎根和芽萌发的差异,试验采用水培法用不同浓度梯度PEG-6000[CK、10%(w/v)和20%(w/v)]模拟干旱胁迫连续培养12 d后采集根系和芽的萌发数量、根和芽的生物量、根系的形态特征及生理指标数据。研究结果显示,抗旱性强的品种‘中蔗9号’根系的形态指标(根总长、根面积、根体积和根直径等)均显著高于‘中蔗2号’和‘新台糖22号’的。随着PEG-6000胁迫程度加深,‘中蔗2号’的根系脱落率显著高于‘中蔗9号’的,在高浓度PEG-6000(20%)胁迫下,随时间的延长‘中蔗2号’的根系数量急剧下降,而‘中蔗9号’的根系数量呈现上升趋势,说明‘中蔗9号’的根点在高浓度PEG-6000模拟干旱胁迫下仍能保持生活力,并从休眠状态复苏而继续萌发。‘中蔗9号’的根茎粗壮,根系生物量最多,芽体生物量最少,而‘中蔗2号’反之,根系生物量最少,芽体生物量最多。在高浓度PEG-6000胁迫下,‘中蔗2号’和‘新台糖22号’的SOD、POD的酶活性均下降,而‘中蔗9号’的处于持续上升趋势,此时‘中蔗9号’根系的脯氨酸含量亦极显著(240%)上升。在PEG-6000模拟干旱胁迫下,甘蔗种茎根芽萌发的上述特征与大田抗旱表型观察结果相吻合。本研究结果为快速筛选抗旱甘蔗品种提供了参考依据。