【摘要】：我國作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,農(nóng)業(yè)一直是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè),大豆作為重要經(jīng)濟(jì)作物之一,其產(chǎn)量與品質(zhì)直接影響我國糧食安全。大豆生長發(fā)育過程中常面臨干旱和鹽等逆境脅迫,從而嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。前人研究表明干旱和鹽逆境對植物的脅迫機(jī)制具有一定程度的相似性。鑒于此,本研究以大豆的抗旱品種CV.FD92(Resistant-Drought簡稱RD)與敏感品種CV.Z1303(Sensitive-Drought簡稱SD)為試驗(yàn)材料,從生理、生化、分子及激素水平等幾個方面對抗旱品種大豆的抗旱與耐鹽機(jī)理進(jìn)行了深入研究。主要研究結(jié)果如下:干旱脅迫和鹽脅迫下,RD和SD的植株地上部生長均受到不同程度的抑制,SD幼苗表現(xiàn)出萎蔫、葉片變黃等癥狀,RD幼苗生長狀況較SD好,其葉面積較SD植株分別增加了28.1%和29.6%。在脅迫條件下,大豆植株的根系參數(shù)也對逆境適應(yīng)做出了應(yīng)答。在干旱條件下,RD植株的總根長比SD植株的總根長增加了66.4%,且RD植株的根系表面積是SD的1.64倍;另外,RD植株地上部、根部干重和根冠比較SD植株分別增加了72.4%、160.7%和48.8%。在鹽脅迫條件下,RD植株根系參數(shù)和生長參數(shù)的特征與干旱條件下相似,各參數(shù)均明顯優(yōu)于SD植株,其中RD植株的根冠比較SD植株提高了23.3%。由此可見,抗旱品種RD植株的生長參數(shù)更適應(yīng)逆境脅迫環(huán)境。在干旱和鹽脅迫下,植物通過調(diào)節(jié)自身的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)或啟動與逆境脅迫相關(guān)酶類物質(zhì)來增加植株根系從環(huán)境中吸收水分,并保持植株體內(nèi)抗氧化能力的平衡。在干旱和鹽脅迫條件下,RD植株中SOD和POD含量分別較SD植株提高72.41%、175.00%和131.10%、150.00%,且差異均達(dá)到極顯著水平;同時,RD植株中MDA含量較SD植株分別降低了26.70%和52.70%,均達(dá)到了顯著水平。另外,在干旱和鹽脅迫條件下,葉子中RD植株K~+/Na~+是SD植株的2.81倍和3.25倍,根中RD植株K~+/Na~+是SD植株的1.25倍和1.80倍。由此推測,RD植株通過調(diào)節(jié)K~+/Na~+比例和增加SOD、POD含量降低MDA含量是其抵抗干旱和鹽脅迫的重要策略之一。為了進(jìn)一步研究抗旱品種RD耐旱分子機(jī)制,本研究對其體內(nèi)耐旱相關(guān)的基因的表達(dá)以及植株體內(nèi)激素含量變化情況進(jìn)行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在干旱條件下,RD和SD中的GmP5CS的表達(dá)分別是正常澆水條件下的8.00倍和1.20倍;在鹽脅迫條件下,RD和SD中的GmP5CS的表達(dá)分別是正常澆水條件下的6.50倍和1.10倍。另外,在干旱條件下RD和SD中的GmDREB1a的表達(dá)量是對照的3.30倍和1.10倍,鹽脅迫條件下分別為4.00倍和1.50倍,其他三個相關(guān)基因GmGOLS,GmBADH和GmNCED1的表達(dá)量與上述兩個基因的表達(dá)變化規(guī)律基本一致。干旱和鹽脅迫下RD植株中ABA含量分別增加了10.00倍和9.00倍,而SD植株中分別增加了4.60倍和3.00倍。在脅迫處理時,RD和SD的JA與SA量均略有下降,SD基因型的降低更多。由此可見,大豆通過調(diào)節(jié)其體內(nèi)的各種激素如脫落酸(ABA)、茉莉酸(JA)、水楊酸(SA)等內(nèi)源激素的濃度變化來調(diào)節(jié)逆境響應(yīng)的生理過程,以達(dá)到抗旱耐鹽的效果。
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S565.1
【圖文】：

圖 1. 逆境脅迫對不同大豆材料植株形態(tài)的影響澆水（WW）條件下生長 20 d 的幼苗；S15 d 和 S20 d——分別在干旱或鹽度下處理 1豆植株。Fig.1 Effect of stress on plant morphology of different soybean materials.dlings grown for 20 d under well-watered (WW) conditions, S15 d and S20 d - plants treatedsalinity for 15 and20 d, respectively.種脅迫下，RD 植株高度較 SD 植株高，但差異不顯著（P<0.05生物量也存在顯著差異（P<0.05）。其中，在干旱和鹽脅迫 20 d 部干重分別比 SD 植株高出 72.4%和 160.7%；而 RD 的根冠比較8%和 23.3%（表 8）。征決定了植物對土壤中水分吸收量的多少。在干旱和鹽脅迫條件度較 SD 植株增加 66.4％，在鹽脅迫下 RD 植株的主根長與干旱 主根長度達(dá)到了顯著差異（P<0.05）（表 8）。另外，在逆境脅迫和根表面積均受到不同程度的影響，其中 RD 植株受逆境脅迫的，較正常條件下增加了 197.00 mm，而 SD 總根長受到明顯的抑

圖 2 逆境脅迫對不同大豆材料植株形態(tài)的影響植株在充足澆水條件下生長；PEG 表示兩種植株在干旱脅迫下生長；NaCl 表示ig.2 Effect of stress on plant morphology of different soybean materialss that both planting strains were grown under sufficient watering; PEG means that twght stress, NaCl indicates that the two plants grow under salt stress.迫處理對大豆植株光合參數(shù)的影響以看出，正常條件下，二者相關(guān)光合參數(shù)差異不顯著（P<下，RD 植株的葉面積較 SD 分別高出 28.1%和 29.6％，且均此外，在兩種脅迫下，RD 植株的凈光合速率（PN）和氣D 植株（P<0.05）。其中，在干旱脅迫條件下 RD 植株 PN 和.60 倍和 1.61 倍；鹽脅迫條件下，RD 植株 PN 和 GS 分別較1.83 倍。在脅迫條件下，兩種植株中 Chl 含量均有下現(xiàn)象，降的更多。

3 逆境脅迫對不同大豆材料植株 RWC、REC 和 Pro 的影響（RD）大豆基因型，在水分充足（WW），干旱（15％PEG）C; A），相對電導(dǎo)率（REC; B）和脯氨酸含量(C)。數(shù)據(jù)為平均顯著P<0.01。f stress on the content of RWC、REC and Pro in different soybeanC; A), relative electrical conductivity (REC; B), and proline conte soybean genotypes exposed for 20 d to well-watered conditions (Ws ±SD, n = 3, ** - differences significant at P < 0.01.理對大豆葉片 MDA 以及 H2O2含量的影測定氧化脅迫的指標(biāo)，測量了兩種類型葉片中比，干旱脅迫下 SD 植株 MDA 和 H2O2含量分別高 62.3%和 121.7%（圖 4A，B）；與正常條 H2O2含量分別高 86.96%和 31.25%，鹽脅迫下件下，RD植株中MDA和H2O2含量較SD植株著水平(P<0.05)；鹽脅迫條件下，RD 植株中 M

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2761521