基于形态指标和转录组的小麦抗旱与耐盐相关性分析

干旱和盐害是影响小麦产量的两大非生物逆境,明确小麦抗旱、耐盐性的相关关系对抗旱耐盐品种的培育具有重要意义。研究以173份小麦品种(系)为材料,利用20%的PEG和150 mmol/L的NaCl溶液分别模拟干旱和盐胁迫,在芽苗期测定相对胚芽鞘长、相对根长、相对苗高、相对发芽率、相对鲜质量等形态指标,采用隶属函数法对其进行抗旱、耐盐性综合评价,并对抗旱与耐盐的相关性进行分析。结果表明,小麦抗旱性与耐盐性的相关系数为0.43,呈中度正相关关系。利用转录组测序技术对抗旱耐盐品种青麦6号干旱、盐胁迫48 h叶片分析,结果表明,干旱、盐胁迫共上调基因数分别占干旱、盐胁迫上调基因数的35.48%和59.22%,干旱、盐胁迫共下调基因数分别占干旱、盐胁迫下调基因数的35.58%和88.46%;GO功能富集结果显示,干旱、盐胁迫上调基因显著富集前20个亚类相同的有18个,干旱、盐胁迫下调基因显著富集前20个亚类相同的有19个。说明小麦抗旱性与耐盐性的遗传调控机制有一定的相似性。

外源(Z)-3-己烯基乙酸酯缓解小麦盐胁迫的作用机制

绿叶挥发物(GLV)在多种植物抵御生物/非生物胁迫中发挥重要作用,但尚未有其在小麦(Triticum aestivum)耐盐中作用的相关报道。本实验主要研究了GLV缓解小麦盐胁迫的生理生化机制,利用50μmol·L^(-1)生长调节剂(Z)-3-己烯基乙酸酯(Z-3-HAC)于盐胁迫前对四叶期耐盐小麦幼苗进行叶面喷施。形态分析表明,经Z-3-HAC处理的幼苗在盐胁迫条件下长势较好,地上部和地下部生物量均显著提高,且外源Z-3-HAC显著提高了盐胁迫下幼苗总根长、根总表面积和根总体积。生理生化分析表明,外源Z-3-HAC显著提高了盐胁迫下幼苗相对含水量(RWC)、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、光系统II(PSII)最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSII光化学活性(F_(v)′/F_(m)′)、PSII光化学量子效率(Φ_(PSII))、非光化学淬灭(NPQ),以及总叶绿素、总可溶性糖(TSS)、果糖(Fru)含量。此外,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性也显著增强,而相对电导率(REC)、胞间CO_(2)浓度(C_(i))以及_(H_(2))O_(2)和丙二醛(MDA)含量显著降低。本研究为拓宽Z-3-HAC应用范围,以及盐碱地小麦增产提供新思路。