结芋期干旱胁迫对芋叶片生理特性及芋子品质产量的影响

【目的】芋是一种江西省优势特色作物,干旱是限制芋种植和芋子品质产量的重要因素之一,研究干旱胁迫对结芋期芋叶片生长生理指标和采收期芋子品质产量的影响,为芋高产优质栽培提供理论依据。【方法】以耐旱性弱芋品种‘赣芋2号’(T22)及其耐旱性强芋突变体‘赣芋4号’(T24)为试验材料,在结芋期对2种芋进行干旱胁迫处理,测定并分析叶片结构相关重要性状指标、细胞膜保护系统重要相关酶和次级代谢物质、根系特征、芋子产量和品质相关性状等。【结果】相较于对照组,处理组的叶片面积、叶片数量、植株高度、叶绿素含量和蜡质含量等重要性状指标均会下降,但仅有叶片表面蜡质含量的下降幅度在两种材料之间具有显著的差异,不同处理组T24的叶片表面蜡质含量、气孔密度大于T22,气孔张开程度小于T22;T24处理组的MDA和H2O2含量的上升幅度显著低于T22处理组,但Pro含量的上升幅度和SOD、CAT和GR等酶活性显著高于T22处理组;T24芋子平均单球重、单株芋子平均产量和根数量的下降幅度显著低于T22,但平均根长、根系直径、根长增长幅度高于T22,中度干旱处理提高了两种芋头中的纤维素、可溶性总糖、维生素C和可溶性蛋白质含量,但不同程度的干旱均显著减少了芋头的产量及其淀粉含量。【结论】蜡质含量的增加、气孔形态的改变、SOD、CAT和GR等酶的作用以及发达的根系均有助于提高突变体T24的耐旱性,Pro可能对T24的抗旱性存在积极作用,干旱胁迫对T22细胞膜的损害程度更大,结芋期干旱胁迫会导致芋减产,但适当的干旱有助于提高芋头品质,该研究结果可为芋的高产优质栽培、抗旱性资源的筛选及遗传改良提供指导和科学依据。