甜菜幼苗对干旱胁迫的适应机制

作者：张净; 王锦霞; 郭萌萌; 马龙彪; 兴旺; 王茂芊^*; 刘大丽^*

来源：中国农学通报, 2020, 36(32): 1-7.

• 甜菜
• 干旱胁迫
• 丙二醛
• 脯氨酸
• 谷胱甘肽合成酶

为了研究甜菜幼苗在干旱逆境耐受过程中的应答机制,本研究以‘780016B/12优’为目的材料,通过设置不同浓度(3%、6%,9%以及15%)的PEG6000干旱胁迫来处理甜菜幼苗,并进行恢复生长,来衡量不同干旱胁迫处理间甜菜的相关生理生化指标和目的基因的表达量变化。研究结果表明,逆境胁迫24 h后,随着干旱强度的增加,甜菜幼苗植株的皱缩和萎蔫程度也逐渐严重,并伴随着叶片相对含水量(3.48%～15.86%)以及叶绿素含量(5.60～13.06)的下降;而体内的丙二醛和脯氨酸却大量累积,其中以15%PEG增加的尤为明显,分别高达48.23μmol/L和201.37μmol/L左右。逆境恢复后,3%PEG处理的甜菜幼苗的相对含水量(96.94%)、丙二醛含量(17.22μmol/L)以及植株形态基本恢复到了正常水平;而高浓度PEG胁迫复性后,9%PEG处理的植株的相对含水量虽然恢复了8.48%左右,但丙二醛含量仍旧相对含量高达36.46μmol/L;而脯氨酸在各组处理中,一直维持在较高水平。qPCR分析表明,干旱胁迫诱导BvGS基因受到了不同程度的诱导表达,分别是处理前的3.85、4.45、5.81、8.20倍左右,即使恢复生长,植株中该基因的表达量虽然有所下降,但仍旧维持在较高水平。因此,可以推测,甜菜幼苗通过调整细胞水势、氧化还原水平、光合作用以及渗透代谢平衡来适应干旱胁迫所带来的失水和质膜过氧化等不良反应,并有可能通过谷胱甘肽的合成来解毒由干旱逆境所带来的氧化伤害。

• 单位
  生命科学学院; 黑龙江大学