干旱胁迫下同源多倍体桑树耐旱性分析

【作者】 孙红梅； 包立军； 苏超； 张敏娟； 钱永华； 焦锋；

【机构】 西北农林科技大学蚕桑丝绸研究所； 安康学院陕西省蚕桑重点实验室；

【摘要】 多倍化是推动植物进化的重要因素和物种形成的途径之一,相比其基础倍体,经全基因组复制产生的同源多倍体具有更强的环境适应性。为了探究同源多倍化对桑树耐旱性的影响,本试验以桑树品种"剑持"及其同源三倍体"陕桑306"为对象,进行适度干旱(土壤水分含量维持40-50%)、重度干旱(土壤水分含量维持20-30%)、持续不浇水(土壤水分含量持续下降)和正常浇水(土壤水分含量维持60%以上,对照)四种土壤水分条件下为期17天的模拟干旱胁迫处理,及随后5天的复水处理,观测植株生长状态,测定叶片相对水分含量以及光合作用相关参数。试验结果表明:(1)在植株表型上,适度干旱组陕桑306叶片有脱落,但剑持叶片全部变黄而未脱落,重度干旱组陕桑306叶片干枯且脱落严重,剑持叶片干枯有少量脱落,不浇水组陕桑306和剑持均干枯,且复水后未成活,说明干旱胁迫对陕桑306叶片黄化及脱落的影响较剑持严重;(2)干旱胁迫期间,陕桑306叶片相对水分含量整体高于剑持,且随着处理时间延长,陕桑306叶片相对水分含量下降速率较剑持慢,表明在干旱胁迫下,陕桑306叶片持水力较剑持强;(3)在光合作用方面,干旱胁迫下,陕桑306的净光合速率、蒸腾速率和叶片气孔导度均显著低于剑持,而复水处理后,陕桑306净光合速率高于剑持,表明干旱胁迫下陕桑306的光合作用弱于剑持;(4)对土壤相对水分含量与叶片相对水分含量的相关性分析显示,陕桑306中两者相关系数要低于剑持,说明陕桑306相对于剑持,对土壤水分含量更不敏感。综上,在干旱胁迫条件下,推测桑树同源三倍体陕桑306相比其二倍体剑持,是通过加快叶片脱落,减弱光合作用,降低气孔导度等措施,减少了光合作用能耗,促使植株维持较高的水分含量来增强耐干旱能力。更多还原