谷子对干旱胁迫的生理生态响应

• 作者: 严加坤 张宁宁 张岁岐
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 谷子 光合参数 非结构性碳 β-淀粉酶
• 年，卷（期）: 2022,（21）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 8612-8622
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202008022014

摘要

干旱少雨严重限制了我国西北地区谷子的产量，为明确谷子响应干旱的生理特征，以干旱敏感谷子品种安04和不敏感品种豫谷1号以及xiaomi为材料，通过盆栽试验，研究了谷子不同生育期叶片光合参数、叶绿素含量、非结构性碳、β-淀粉酶基因表达对水分亏缺的响应。结果表明，正常水分条件下安04产量高于豫谷1号，干旱胁迫严重限制了两个谷子品种的产量形成，安04和豫谷1号分别减产71.2%和56.0%，豫谷1号产量显著高于安04。正常水分条件下，安04具有比豫谷1号更高的净光合速率(P<0.05)，干旱胁迫下，豫谷1号叶片净光合速率显著高于安04；叶片蒸腾速率结果同光合结果一致。干旱条件下，豫谷1号具有更高的叶片相对含水量。干旱胁迫显著降低了两个谷子品种花期的叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量，且安04降低幅度均大于豫谷1号。干旱胁迫均显著增加了豫谷1号拔节期和开花期的叶片可溶性糖含量，而安04叶片可溶性糖含量并没有发生显著性变化，同时干旱胁迫显著增加了豫谷1号β-淀粉酶基因SiBAM1的表达水平。施用β-淀粉酶活性抑制剂α-环糊精，xiaomi叶片可溶性糖及脯氨酸含量显著降低，进一步加重了干旱对xiaomi的生长抑制。综上所述，干旱胁迫诱导谷子β-淀粉酶基因表达和β-淀粉酶活性升高从而水解淀粉形成可溶性糖，高可溶性糖含量对谷子提高抗旱性起重要作用。