基于PEG-6000模拟干旱胁迫下三个甘蔗品种种茎根芽萌发特征

摘要

为探究三个抗旱性不同的甘蔗品种[‘中蔗9号’(ZZ9),抗旱性强；‘中蔗2号’(ZZ2),抗旱性弱；‘新台糖22号’(Xintaitang22),抗旱性居中]在不同干旱胁迫环境下萌发早期种茎根和芽萌发的差异，试验采用水培法用不同浓度梯度PEG-6000[CK、 10%(w/v)和20%(w/v)]模拟干旱胁迫连续培养12 d后采集根系和芽的萌发数量、根和芽的生物量、根系的形态特征及生理指标数据。研究结果显示，抗旱性强的品种‘中蔗9号’根系的形态指标(根总长、根面积、根体积和根直径等)均显著高于‘中蔗2号’和‘新台糖22号’的。随着PEG-6000胁迫程度加深，‘中蔗2号’的根系脱落率显著高于‘中蔗9号’的，在高浓度PEG-6000(20%)胁迫下，随时间的延长‘中蔗2号’的根系数量急剧下降，而‘中蔗9号’的根系数量呈现上升趋势，说明‘中蔗9号’的根点在高浓度PEG-6000模拟干旱胁迫下仍能保持生活力，并从休眠状态复苏而继续萌发。‘中蔗9号’的根茎粗壮，根系生物量最多，芽体生物量最少，而‘中蔗2号’反之，根系生物量最少，芽体生物量最多。在高浓度PEG-6000胁迫下，‘中蔗2号’和‘新台糖22号’的SOD、 POD的酶活性均下降，而‘中蔗9号’的处于持续上升趋势，此时‘中蔗9号’根系的脯氨酸含量亦极显著(240%)上升。在PEG-6000模拟干旱胁迫下，甘蔗种茎根芽萌发的上述特征与大田抗旱表型观察结果相吻合。本研究结果为快速筛选抗旱甘蔗品种提供了参考依据。

关键词

甘蔗 / 种茎萌发 / PEG / 形态特征 / 生理生化指标