油菜抗旱指標(biāo)篩選及抗旱相關(guān)基因的表達(dá)分析.pdf

1、油菜是我國重要的油料作物之一。干旱是嚴(yán)重影響油菜生長、限制油菜產(chǎn)量的主要因素。鑒定和培育抗旱品種是減少干旱造成生產(chǎn)損失的有效途徑之一。本實(shí)驗(yàn)對20個(gè)不同來源甘藍(lán)型油菜品種(系)分別在芽期和苗期進(jìn)行干旱處理，并對各生育期形態(tài)及生理生化等性狀特征進(jìn)行了系統(tǒng)研究和分析，初步建立了油菜芽期和苗期抗旱性鑒定指標(biāo)體系。
　　 芽期實(shí)驗(yàn)中，我們以20個(gè)油菜品種（系）為材料，用不同濃度（0、5％、10％、15％、20％）的PEG-6000高滲透

2、溶液對油菜幼苗進(jìn)行模擬干旱脅迫處理。綜合考慮根長、芽長、總苗長、根冠比、根鮮重、芽鮮重、總鮮重、根干重、芽干重、總干重共10個(gè)指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)20％ PEG-6000濃度處理下各指標(biāo)值與對照之間呈現(xiàn)顯著性差異，同時(shí)在此濃度下各指標(biāo)相對值在不同品種之間呈現(xiàn)出最大的變異系數(shù)，因此我們認(rèn)為20％的PEG-6000為油菜芽期耐旱性鑒定的最適處理濃度，從而建立了油菜室內(nèi)PEG-6000模擬干旱體系。在20％的PEG-6000處理濃度下，芽期油菜在根、芽

3、長度及鮮重指標(biāo)值顯著降低，根冠比及干重顯著升高。脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、超氧化物岐化酶（SOD）酶活性、過氧化氫酶（CAT）酶活性相對值與油菜芽期生理總抗旱級別呈顯著或極顯著相關(guān)。主成分分析表明，芽苗總長，總鮮重，總干重、脯氨酸含量及SOD酶活性相對值5個(gè)指標(biāo)可作為芽期油菜抗旱的鑒定指標(biāo)。
　　 在水分脅迫下，苗期油菜葉片中脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、抗壞血酸過氧化物酶（APX）活性、過氧化物酶(POD)活性、SOD酶活性、

4、CAT酶活性6個(gè)生理指標(biāo)均顯著升高。運(yùn)用隸屬函數(shù)綜合評判法將各生理指標(biāo)結(jié)合在一起對苗期油菜抗旱性進(jìn)行綜合評價(jià)，并結(jié)合相關(guān)性分析表明，APX酶活性、SOD酶活性、CAT酶活性及可溶性蛋白含量與油菜的抗旱性顯著相關(guān)，可作為苗期油菜抗旱性鑒定指標(biāo)。對以上4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行回歸分析，建立苗期抗旱性鑒定的數(shù)學(xué)模型：Y=-1.059+0.281x1+0.776x2+0.112x3（式中：Y代表抗旱總級別D值，x1、x2、x3分別代表APX活性、SOD活性

5、、可溶性蛋白含量相對值）。運(yùn)用該數(shù)學(xué)模型可對不同油菜品種苗期抗旱性進(jìn)行輔助預(yù)測。
　　 水分脅迫下植物通過降低葉片氣孔蒸騰來減少體內(nèi)水分散失而增強(qiáng)抗旱性，水分的蒸騰散失會(huì)帶走熱量而使葉面溫度下降。本實(shí)驗(yàn)利用遠(yuǎn)紅外成像技術(shù)檢測水分脅迫下油菜葉面溫度變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水分脅迫條件下抗旱性強(qiáng)的品種葉面溫度高于抗旱性弱的品種。
　　 干旱成活率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在嚴(yán)重干旱條件下，實(shí)驗(yàn)前期篩選到的苗期抗旱性強(qiáng)的品種3、4、10、16