论文部分内容阅读
本研究于2013-2014年在山东农业大学农学实验站及作物生物学国家重点实验室进行。以分属5大植物学类型的220份花生种质资源为材料,在大田自然生长条件下结荚期设置干旱处理和正常水分对照,以成熟期荚果产量的抗旱系数鉴定评价种质资源的抗旱性,分析抗旱性与叶片抗氧化能力及形态结构的关系,解析不同种质的抗旱机制。主要的研究结果如下:1花生种质资源的抗旱性鉴定评价以抗旱系数(干旱处理产量/对照产量)评价花生种质资源的抗旱性,种质间抗旱系数从0.64至1.33。以对照品种为依据,种质抗旱性可分为强、中、弱3个等级,如皋西洋生、A596、山花11号、山花9号、0616(E1)、农大831、山花17号、丰花5号、鲁花11、山花7号、山花13号等57份种质属于抗旱性强的种质,丰花1号、花育25、豫花15、冀花4号、农大818、海花1号、丰花2号、丰花6号、山花14号、79266等80份种质属于抗旱性中的种质;白沙17、白沙1016-1、ICG446、ICG6848、白沙13-1、四粒彩(一)、冀红甜一点白等83份种质属于抗旱性弱的种质。种质的抗旱性与其植物学类型有关,中间型抗旱系数平均值最高,达到0.95,其次为龙生型,再次为普通型、珍珠豆型,多粒型最低,为0.78。2花生种质资源抗旱性与叶片抗氧化特性的关系结荚期正常水分生长条件的叶片SOD活性以珍珠豆型最高,其次为中间型,龙生型最低,抗旱性与其相关不显著。干旱处理的SOD活性仍以珍珠豆型最高,中间型与之不相上下,以多粒型最低。抗旱性与干旱处理的SOD活性及其增幅相关显著,因此干旱胁迫后SOD活性大幅提高的种质抗旱性强。种质的抗旱性与正常水分生长条件下的叶片POD活性负相关,与干旱处理的POD活性及其增幅正相关。干旱胁迫及对照的CAT活性及其增幅均以龙生型最高,其次为普通型,而珍珠豆型和普通型均较低,尤其是干旱胁迫后CAT活性反而下降。多粒型品种居中,干旱胁迫后CAT活性变化较小。相关分析表明抗旱性与干旱胁迫及对照的CAT活性及其增幅相关均不显著。干旱胁迫后MDA含量均有不同程度的升高,但以中间型和龙生型增幅小,多粒型增幅最大。抗旱性与干旱胁迫及对照的MDA含量及其增幅相关显著。综上,抗旱性强的品种受到干旱胁迫时能诱导SOD活性、POD活性、CAT活性提高,增强抗氧化能力,从而降低MDA的积累,防止氧化伤害。3花生种质资源抗旱性与叶片组织结构的关系不同类型栅栏组织厚度、栅栏与海绵组织厚度比值、叶片组织结构紧实度和气孔开度表现差异较大。龙生型在叶片厚度、栅栏组织厚度和气孔开度方面存在优势,中间型在栅栏与海绵组织厚度比值方面表现突出。不同种质的叶片形态结构表现不同。叶片栅栏组织厚度、栅栏/海绵厚度之比和叶片组织结构紧密度的差异与种质抗旱性差异基本一致。说明抗旱性强的种质,叶片栅栏组织厚度、栅栏/海绵厚度之比和叶片组织结构紧密度较高,能维持体内较高的水分状态。不同种质的叶片气孔开度与种质抗旱性密切相关,表现为抗旱性强的种质气孔开度较大,说明气孔开度大能维持花生叶片较高的光合作用。4花生种质资源叶片抗旱机制不同的种质抗旱机制存在差异,如皋西洋生和山花11号的叶片抗氧化能力和叶片形态结构方面均表现突出。山花15号较大的栅/海且干旱胁迫诱导叶片SOD和CAT活性提高;山花12号较大的栅/海、叶片组织结构紧实度和气孔开度以及干旱胁迫诱导叶片POD活性提高;干旱胁迫后诱导A596的叶片SOD和POD活性升高;丰花5号较大的栅/海、叶片组织结构紧实度以及干旱胁迫诱导叶片SOD活性提高;沂南四粒糙和费县四粒糙的栅栏组织较厚、较大的叶片组织结构紧实度较大且干旱胁迫诱导叶片SOD活性提高;非洲种质较大的气孔开度以及干旱胁迫诱导叶片SOD活性升高;鲁花11较大的栅/海且干旱胁迫诱导叶片SOD活性提高;丰花3号较大的气孔开度以及干旱胁迫诱导叶片CAT活性升高,这有利它们的叶片抗旱。白沙1016、冀红甜一点白、四粒彩的气孔开度较小且干旱导致叶片SOD活性下降,这对它们的叶片抗旱有不利影响。