5种气候生态型割手密F1和F2杂种的耐旱性评价

• 作者: 俞华先 周清明 孙有芳 安汝东 杨李和 桃联安 田春艳 经艳芬 董立华 边芯 郎荣斌
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 割手密 水分胁迫 生理生化指标 耐旱性 甘蔗
• 年，卷（期）: 2017,（22）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 4408-4420
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.22.017

摘要

[目的]干旱是甘蔗生产中重要的逆境因子,严重影响甘蔗产量和品质.甘蔗野生资源割手密具有抗逆性强、宿根性强、适应性广等特点,研究其后代耐旱性,筛选耐旱种质,为培育新型抗旱亲本、实现甘蔗新品种突破提供理论依据.[方法]选取5种生态类型割手密与云瑞系列创新亲本、国外种以及国内种的杂交F1、F2代材料共36份,采用温室人工控水胁迫的方法,于甘蔗拔节初期设置正常供水(作对照)、轻度胁迫和重度胁迫3个处理.分别测定3个处理条件下甘蔗叶片质膜透性(plasma membrane permeability,PMP)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、叶绿素(chlorophyll,CHL)、可溶性蛋白(soluble protein,Pr)、脯氨酸(proline,Pro)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)酶活性7个生理生化指标,利用模糊隶属函数法、聚类分析和灰色关联度分析,综合评价割手密后代在不同程度水分胁迫下的耐旱性表现.[结果]水分胁迫下甘蔗叶片的PMP、MDA含量、Pro含量、SOD和POD酶活性升高,CHL含量和Pr含量降低,变化幅度因甘蔗基因型及水分胁迫程度差异而不同;隶属函数分析结果表明,不同程度水分胁迫下,割手密后代的耐旱能力不同,F1代耐旱性较强,综合抗旱能力超过双亲的个体比例为82％,远高于F2代;聚类分析表明,所有材料在轻度水分胁迫下可分为4大类群,其中,Ⅰ和Ⅱ类耐旱性最好,Ⅳ类次之,Ⅲ类耐旱性最差且全为F2代材料,F1代均分布于耐旱性较好的Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ类群.重度胁迫下可分为3大类群,Ⅰ、Ⅲ类耐旱性较强,Ⅱ类耐旱性最差,F1代(除云割F108-473外)均分布在耐旱性较强的Ⅰ、Ⅲ类群;灰色关联度分析表明,不同程度水分胁迫下,各指标与耐旱性间的关联度不同.轻度胁迫下,关联度依次为POD＞ SOD＞ PMP＞ MDA＞ Pr＞ CHL＞Pro;重度胁迫下关联度依次为SOD＞ Pr＞ CHL＞ POD＞ PMP＞ MDA＞ Pro.[结论]36份割手密F1和F2杂种材料中,云割F108-536、云割F211-179、云割F211-8、云割F108-474、云割F108-398、云割F108-254、云割F211-261、云割FA1-151、云割F108-538、云割F108-391、云割F211-188、云割F211-37、云割F107-150、云割F211-258和云割F211-90耐旱性较强,为强耐旱种质,可在甘蔗抗旱亲本培育及抗旱育种中加以重点利用;割手密耐旱特性在不同世代中的遗传表现不同,F1代耐旱性强于F2代;割手密后代耐旱性强弱与其父本割手密的气候生态类型、地理位置及海拔无明显相关性;PMP、MDA含量、CHL含量、SOD和POD酶活性5个生理生化指标与甘蔗耐旱性关联度较高,是耐旱性评价的优良指标.