不同品系藜麦抗旱性及种子主要次生物质的研究

发布时间：2020-04-13 17:09

【摘要】：藜麦(Chenopodium quinoa)对土壤贫瘠、盐渍、干旱和霜冻等逆境均有较好耐受性,且因其具有丰富的营养保健价值、预防多种疾病发生的潜在功效,得到了国外农业及食品学家的广泛关注。但不同藜麦品系之间抗性差异较大,缺乏品系间抗性比较研究。因此,研究藜麦对提高人类养水平和调整农业种植结构具有重要的意义。本研究利用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,分析了5种不同品系藜麦种子发芽指标和生长特性,探究不同品系藜麦种子在不同干旱胁迫下的萌发机制和生长状况;运用盆栽土培实验,结合生理生化及隶属函数方法,研究不同品系藜麦的抗旱能力;在不同的干旱胁迫条件下培育不同品系藜麦,并研究其种子内主要次生物质和总游离氨基酸的变化。得到以下结果:1.15%PEG胁迫下不同品系的藜麦种子萌发明显受到抑制;各浓度PEG胁迫抑制藜麦的生长,各生长指标降低。在15%PEG胁迫下藜麦品系NK1、NK2、NK3、NK4和NK5发芽率分别为61.33%、56.00%、55.33%、54.00%和58.67%。与其它品系相比,NK1在对照和15%胁迫下发芽势分别为73.33%和50.67%均高于其它品系。就发芽指数、活力指数、根长度和胚轴长度而言,NK5在各个胁迫水平均高于其它品系。15%PEG处理下各品系藜麦株高增量、叶面积及生物量显著(P0.05)低于对照,其中株高增量、叶面积、生物量下降幅度最小的品系分别是NK1、NK2和NK5,分别比对照下降了44.38%、25.39%和48.23%。2.分析各个藜麦生理生化及光合指标,运用隶属函数法对藜麦抗旱能力进行综合评定,不同藜麦品系耐旱性为NK5NK2NK1NK4NK3。随着干旱胁迫加剧:各藜麦品系叶片内相对含水量显著(P0.05)下降;叶片的质膜透性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量上升,15%PEG胁迫下NK2和NK3的Pro含量分别是对照的2.69和1.93倍;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均先升后降,SOD、CAT和APX活性在5%PEG处理下达到最大值而POD活性在10%PEG处理下达到最大。随干旱胁迫增强,5种品系藜麦的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)降低,胞间CO_2(C_i)浓度先降后升,叶绿素(Chl)先升后降,其中NK5品系P_n下降幅度最小,比对照下降了51.15%。3.在适度干旱胁迫下,各品系藜麦种子内总游离氨基酸、多酚、皂苷和黄酮含量均有不同程度的提高;黄酮合成酶(PAL、C4H、4CL)与黄酮含量呈正相关;藜麦种子内黄酮的体外抗氧化力与藜麦品系抗旱性有密切关系。各品系藜麦均在5%PEG胁迫下总氨基酸含量达到最大值,NK1、NK2、NK3、NK4和NK5分别比CK增加了14.15%、16.99%、20.93%、18.97%和16.13%。干旱胁迫显著(P0.05)提高了藜麦种子内多酚和皂苷的含量,各品系藜麦分别在10%PEG和5%PEG胁迫下达到最大值。随着干旱胁迫的加强,各品系藜麦种子内黄酮含量呈先增后降趋势且在5%PEG胁迫时达到最大值,NK1、NK2、NK3、NK4和NK5的含量分别为2.99、3.03、3.06、2.90和3.04 mg/g。合成黄酮途径的3个关键酶(PAL、C4H和4CL)活性与黄酮的含量变化呈正相关,5%PEG胁迫时NK3种子内黄酮含量达到最大,3种酶活性也最高。在5%PEG胁迫下,NK3种子内黄酮对清除DPPH·和·OH有最小IC_(50)值,分别为9.871μg/m L和52.334μg/mL。
【图文】：

-1 PEG 处理对 5 种品系藜麦种子发芽率的影响 of PEG on thegermination rate of five varietiesquinoa seedsK5 代表 5 种不同的藜麦品系, 同一编号的不同小写字母表d NK5 represent 5 different quinoa species; Different lowercanificant differences (p<0.05). The same as below .藜麦种子发芽势的影响胁迫下，藜麦品系NK1、NK3和NK5种子的发芽势保持很好的发芽势，在CK时，NK1和NK5的发芽势K1和NK5为57.33%和60.67%。藜麦品系NK2和NK小的的趋势，其中NK2和NK4种子在5% PEG胁迫15% PEG胁迫下分别比对照下降了5.63%和34.04%5最大发芽势分别为73.33%、67.33%、53.33%、64.6CK 5 10 15PEG处理浓度 PEG concentration（%）

1-1 PEG 处理对 5 种品系藜麦种子发芽率的影响ct of PEG on thegermination rate of five varietiesquinoa seed NK5 代表 5 种不同的藜麦品系, 同一编号的不同小写字母nd NK5 represent 5 different quinoa species; Different loweignificant differences (p<0.05). The same as below .系藜麦种子发芽势的影响旱胁迫下，，藜麦品系NK1、NK3和NK5种子的发芽保持很好的发芽势，在CK时，NK1和NK5的发芽NK1和NK5为57.33%和60.67%。藜麦品系NK2和N减小的的趋势，其中NK2和NK4种子在5% PEG胁在15% PEG胁迫下分别比对照下降了5.63%和34.0K5最大发芽势分别为73.33%、67.33%、53.33%、6PEG处理浓度 PEG concentration（%）aaaNK1NK2NK3
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S519

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本文编号：2626222