豇豆属植物的耐盐特性研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:davidrandy
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豇豆属植物具有较高的利用价值,目前对其耐盐特性研究较少,在土壤盐渍化日益严重的情况下,不利于豇豆属植物的推广和利用。本论文以6种豇豆属的植物为试验材料,进行盐胁迫处理,通过测定其叶片相对含水量、质膜透性等指标,进行耐盐性评价,得到耐盐材料滨豇豆(Jigna marina)、闽南饲用(印度)豇豆(Vigna uniguiculata’Minnan’)、和盐敏感材料赤小豆(Vigna umbellata Ohwi et Ohashi)和贼小豆(Vigna minima(Roxb)Ohwiet Ohashi),进一步对其光合响应、渗透调节、抗氧化酶活性及转录组测序等进行分析,明确豇豆属植物的耐盐生理机理。主要研究结果如下:1、六种豇豆属植物在300mmol/L的NaCl胁迫下6d后,贼小豆的叶绿素含量显著降低,叶片相对含水量(RWC)、质膜透性(EL)、枯叶率(WLR)显著增加,而滨豇豆均没有显著差异。对这4项指标进行主成分分析、相关分析及隶属函数分析,结果表明,WLR与EL存在极显著的正相关,相关系数为0.8,与RWC和叶绿素含量显著负相关,相关系数为0.92和0.67;主成分分析得到两个主成分(PC1,PC2)可以解释总变化的92.75%;隶属函数排名表明,滨豇豆的耐盐能力最强,贼小豆最差。2、对筛选得到的四种豇豆属植物光合生理指标进行研究,结果表明,与对照相比,300 mmol/LNaCl处理6d后,滨豇豆的光合系统几乎没有损伤,而贼小豆的光合系统遭到极大的破坏。表现在:贼小豆的光合速率(Pn)、最大光化学效率、PSII非调节性能量耗散[Y(NO)]显著降低,而滨豇豆无显著变化。3、四种豇豆属植物在150 mmol/L的NaCl胁迫15 d后,丙二醛含量均呈上升趋势。四种试验材料的SOD活性均增强,贼小豆的POD和CAT活性先增强后减弱。滨豇豆盐胁迫膜损伤较小,表现在丙二醛含量的增加显著小于其他植物。4、四种试验材料在150 mmol/L NaCl胁迫15 d后的可溶性糖含量均呈现上升的趋势,贼小豆脯氨酸含量呈现上升趋势。滨豇豆和印度豇豆的Na+含量主要集中于根部,赤小豆和贼小豆的Na+含量在根、茎和叶中均大量富集,滨豇豆表现出明显的拒盐特性。滨豇豆和印度豇豆茎中Ca2+含量均显著升高,贼小豆显著降低,滨豇豆和印度豇豆的耐盐性可能与其茎中Ca2+含量的积累有关。5、通过对滨豇豆叶片进行转录组测序分析,共获得58.68 Gb Clean Data,62,607个有注释信息的Unigene。滨豇豆的Clean Data达到6.49 Gb,Q30碱基百分比在91.21%及以上。滨豇豆在盐胁迫后的差异表达基因中,显著上调基因922个,显著下调基因1548个。对滨豇豆叶片差异表达基因GO功能富集可得,代谢及信号转导相关基因在滨豇豆盐胁迫的过程中发挥了重要作用。
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