干旱及复水对河北木蓝生物量分配与渗透调节特征的影响

雍嘉仪, 马霜, 马风华, 赵小娜, 张译尹, 胡海英

草业学报 ›› 2025, Vol. 34 ›› Issue (07) : 158-170.

干旱及复水对河北木蓝生物量分配与渗透调节特征的影响

  • 雍嘉仪, 马霜, 马风华, 赵小娜, 张译尹, 胡海英
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摘要

植物在遭受干旱胁迫后复水,会经历应激适应、伤害、修复过程,且不同植物对水分亏缺的敏感性不同,复水后的恢复效应也存在差异。因此,研究植物耐旱性与复水后的恢复效应对植物抗旱节水育种具有重要意义。本研究采用盆栽控水模拟干旱胁迫和复水处理,以野生型和栽培型河北木蓝为对象,在持续干旱胁迫3、6、10和13 d以及复水2和7 d后进行生长及生理生化指标测定,研究干旱胁迫和复水条件下2种木蓝的生物量分配策略和响应干旱的渗透调节生理机制及其种内差异。结果表明:1)随干旱持续时间的延长,2种木蓝器官生物量、根系分布特征(总根长、根表面积、根体积、根分枝数)、淀粉含量以及根-中性转化酶(neutral invertase,NIV)活性逐渐降低;而根冠比、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、蔗糖含量、蔗糖合酶(sucrose synthase,SUS)活性、α-淀粉酶(α-amylase,α-AL)活性、叶-NIV活性均逐渐增加。2)复水处理7 d后,除了根系分布特征和MDA含量外,其他指标均恢复至对照水平,均具有补偿生长能力。3)基于各指标的主成分分析结果,相比之下,栽培型木蓝各指标变化幅度均显著大于野生型,对干旱胁迫具有更强的耐受性。由此可见,2种木蓝在干旱胁迫下积累渗透调节物质,以此维持细胞膨压,缓解细胞膜受损,并调控蔗糖和淀粉代谢酶活性,进而使生物量分配倾向于根系,为促进根系对水分吸收而提供能量,复水后二者均具有显著的补偿效应。

关键词

河北木蓝 / 干旱及复水 / 生物量分配 / 渗透调节 / 补偿生长

中图分类号

S793.9

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雍嘉仪, 马霜, 马风华, 赵小娜, 张译尹, 胡海英. 干旱及复水对河北木蓝生物量分配与渗透调节特征的影响. 草业学报. 2025, 34(07): 158-170

基金

自治区重点研发计划重点项目(2022CMG02011); 国家自然科学基金(32160406); 宁夏高等学校一流学科建设(草学学科)项目(NXYLXK2017A01)资助

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