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盐胁迫会对植物生长产生不利影响,是影响作物产量的主要限制因素之一。土地利用方式不当导致盐碱地面积不断地扩大,种植合适的耐盐作物、培育耐盐碱作物,将有效促进盐碱地的合理利用和改良。植物具有内部调节机制米应对环境条件的波动和外部逆境胁迫,同时植物根系可以通过与土壤微生物进行复杂的相互作用,来适应不良的生长环境。高粱是目前全球重要的粮食及能源植物之,具有抗逆性强,生物产量高等特点,可以作为首选的盐碱地栽培作物。本试验对不同耐盐性高粱品种进行盐胁迫处理,测定盐胁迫条件下高梁的生理生化指标的变化,研究不同品种、不同发育时期、不同盐胁迫程度对高梁生长的影响,利用高通量测序技术分析盐胁迫下高粱不同品种根际微生物群体的菌群结构变化,为高梁耐盐资源的筛选、种质资源的利用提供理论依据。主要研究结果如下:
1、盐胁迫下,高梁的形态发生明显变化,株高、基部节长、基部茎粗在SO或S3处理时达到最大值。但随着胁迫浓度的增大,胁迫对2个高粱品种生长受抑制的程度逐渐增强。4个盐胁迫处理下2个品种抗氧化酶活性均随着胁迫天数的延长而上升。MDA含量随着胁迫程度和肋、迫天数的延长呈持续上升趋势。非酶性抗氧物质总黄酮和总酚在盐胁迫处理后含量升高,在S3处理下达到最高水平;根际土壤中总酚和总黄酮含量也出现显著升高。
2、盐胁迫后2个品种净光合速率下降,胞间CO2浓度(Ci)升高,在S3处理下高粱光合能力较强,在S5、S7胁迫下高粱光合能力下降明显。2个品种叶绿素相对含量(SPAD)随盐胁迫增强而先增高后降低。2个种高粱品种在盐胁迫下籽粒脂肪、淀粉含量都不断下降,其中籽粒蛋白含量在S3处理下最高;2个品种籽粒的单宁、总酚、总黄酮含量随盐胁迫程度的增加而升高,不同处理间差异显著。
3、16S rDNA高通量测序结果表明:变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actjnobacteria)、酸杆菌门(Acidobacleria)、绿弯菌门(CJ110roflexi),拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)是高粱根际土壤中优势微生物类群。
4、高粱品种、发育时期和土壤盐浓度3个因素中,盐浓度对微生物的影响最大;低盐浓度下,根系土壤微生物多样性较高,高盐浓度下多样性降低。环境因子与物种问存在显著的相关性,盐浓度、MDA、光合参数胞间CO2浓度(Ci)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)足显著影响高粱根际土壤细菌群落结构的环境因子。
1、盐胁迫下,高梁的形态发生明显变化,株高、基部节长、基部茎粗在SO或S3处理时达到最大值。但随着胁迫浓度的增大,胁迫对2个高粱品种生长受抑制的程度逐渐增强。4个盐胁迫处理下2个品种抗氧化酶活性均随着胁迫天数的延长而上升。MDA含量随着胁迫程度和肋、迫天数的延长呈持续上升趋势。非酶性抗氧物质总黄酮和总酚在盐胁迫处理后含量升高,在S3处理下达到最高水平;根际土壤中总酚和总黄酮含量也出现显著升高。
2、盐胁迫后2个品种净光合速率下降,胞间CO2浓度(Ci)升高,在S3处理下高粱光合能力较强,在S5、S7胁迫下高粱光合能力下降明显。2个品种叶绿素相对含量(SPAD)随盐胁迫增强而先增高后降低。2个种高粱品种在盐胁迫下籽粒脂肪、淀粉含量都不断下降,其中籽粒蛋白含量在S3处理下最高;2个品种籽粒的单宁、总酚、总黄酮含量随盐胁迫程度的增加而升高,不同处理间差异显著。
3、16S rDNA高通量测序结果表明:变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actjnobacteria)、酸杆菌门(Acidobacleria)、绿弯菌门(CJ110roflexi),拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)是高粱根际土壤中优势微生物类群。
4、高粱品种、发育时期和土壤盐浓度3个因素中,盐浓度对微生物的影响最大;低盐浓度下,根系土壤微生物多样性较高,高盐浓度下多样性降低。环境因子与物种问存在显著的相关性,盐浓度、MDA、光合参数胞间CO2浓度(Ci)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)足显著影响高粱根际土壤细菌群落结构的环境因子。