【摘 要】
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海雀稗是多年生禾本科暖季型草坪草,具有耐盐、耐旱、耐践踏等多种优良抗逆性,并有研究表明其是耐镉能力强的暖季型草坪草之一。海雀稗具有较强的耐镉性,但其机理研究尚且不清楚。因此,本研究运用形态指标对海雀稗种质资源进行耐镉性评价,分析耐镉性指标与镉含量之间的相关性;为研究海雀稗耐镉极端种质生理机制,分析了叶绿素及脯氨酸含量变化;并对海雀稗USA17-2、USA17-2 1d、USA17-2 3d;USA
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海雀稗是多年生禾本科暖季型草坪草,具有耐盐、耐旱、耐践踏等多种优良抗逆性,并有研究表明其是耐镉能力强的暖季型草坪草之一。海雀稗具有较强的耐镉性,但其机理研究尚且不清楚。因此,本研究运用形态指标对海雀稗种质资源进行耐镉性评价,分析耐镉性指标与镉含量之间的相关性;为研究海雀稗耐镉极端种质生理机制,分析了叶绿素及脯氨酸含量变化;并对海雀稗USA17-2、USA17-2 1d、USA17-2 3d;USA17-16、USA17-16 1d、USA17-16 3d;USA17-47、USA17-47 1d、USA17-47 3d进行转录组测序分析。本研究主要内容有:1、海雀稗种质资源耐镉体系优化选取2份海雀稗材料（USA17-41和HN17-2）,采用水培法,用硫酸镉（8Cd SO4·3H2O）溶液处理,设置0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mmol·L-1 7个浓度梯度进行耐镉浓度筛选。结果表明,当海雀稗受到0～1.5 mmol·L-1镉胁迫时,其枯黄率低于50%,坪用质量高于4分,但在2.0～3.0 mmol·L-1镉胁迫时,海雀稗坪用质量降至2～3分,叶片枯黄率大于60%,导致海雀稗大面积枯萎,且当海雀稗受到1.5～2.0mmol·L-1时,坪用质量与枯黄率均有显著差异,因此,选取1.5 mmol·L-1对大量海雀稗种质资源进行耐镉性评价。2、海雀稗种质资源耐镉性评价以1.5 mmol·L-1硫酸镉（8Cd SO4·3H2O）浓度,采用水培法对90份海雀稗种质资源进行耐镉性评价,测定坪用质量、枯黄率、地上干重及地下干重,通过录属函数法评价海雀稗种质资源耐镉能力,综合评价得出USA17-2和USA17-45为耐镉种质,USA17-47和HN17-35为敏镉种质。对50份海雀稗测定镉含量得出,大多数镉主要分布在海雀稗根部,USA17-16和HN17-35镉含量主要分布在地上部。根据镉含量与耐镉指标之间的相关性得出,地下镉含量与相对地上干重显著相关（P＜0.05）,其相关系数为0.281,相对坪用质量与枯黄率达到极显著负相关（P＜0.01）。3、海雀稗极端种质生理差异分析通过对耐镉能力极端资源（耐镉:USA17-2、USA17-30和USA17-37,敏镉:USA17-24、USA17-42、USA17-47和HN17-35）的脯氨酸及叶绿素含量测定发现,镉胁迫后耐镉海雀稗中脯氨酸和叶绿素含量显著（P＜0.05）高于镉敏感型海雀稗,推测维持高的脯氨酸和叶绿素含量是海雀稗耐镉的重要生理机制。4、海雀稗耐镉转录组测序分析通过对海雀稗（USA17-2、USA17-16和USA17-47）植株转录组分析,共检测到DEGs36201个,对DEGs进行GO分析和KEGG分析发现,与光合、离子运输、代谢相关的基因在海雀稗镉胁迫中发挥了重要作用。本研究挖掘到与海雀稗USA17-2和USA17-47脯氨酸及叶绿素合成相关基因28个,这些基因在海雀稗USA17-2镉胁迫后植株中显著上调表达,促进海雀稗叶片叶绿素及脯氨酸合成,但在USA17-47植株中下调表达或无明显表达,与海雀稗极端种质生理差异研究结果一致;与海雀稗USA17-16和USA17-47镉运输相关基因18个,这些基因在海雀稗USA17-47根系与叶片中显著下调表达或无明显表达,在USA17-16中上调表达,促进镉运输至地上部分,与镉转运和分布结果（USA17-47地上部分镉含量低于地下部分,而USA17-16地上部分镉含量显著（P＜0.05）高于USA17-47）一致。为进一步开展海滨雀稗的基因克隆及功能验证等研究提供了基础数据。
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