復(fù)合鹽堿脅迫下半野生棉抗性評價與調(diào)控機理初步分析.pdf

1、鹽堿脅迫是我國乃至世界農(nóng)作物面臨的主要非生物脅迫之一，嚴重制約我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。在我國主體棉區(qū)新疆，鹽漬化面積占總耕地面積的三分之一，而且以復(fù)合鹽堿為主。而棉花較為耐鹽，是鹽堿地的主要開拓作物之一。發(fā)展鹽堿地植棉特別是新疆地區(qū)復(fù)合鹽堿地植棉，是促進我國棉花生產(chǎn)發(fā)展的重要方向。本研究選用瑪麗加朗特85、闊葉棉130、闊葉棉40、闊葉棉32共4份半野生棉材料，中棉所12和中棉所16共2份陸地棉栽培品種，在水培條件下分析其復(fù)合鹽堿脅迫下的表型

2、，同時測定生物量和一些相關(guān)的生理生化指標。采用主成分賦權(quán)灰色模型分析、聚類分析和方差分析等，綜合評價了半野生棉苗期的耐鹽性;采用相關(guān)性分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析等，研究了苗期生理生化響應(yīng)機理。同時，利用復(fù)合鹽堿脅迫下的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)，鑒定分析了ROS產(chǎn)生與清除系統(tǒng)相關(guān)基因。主要結(jié)論如下:
　　1.確定6份材料對新疆復(fù)合鹽堿的抗性強弱順序為:瑪麗加朗特85＞闊葉棉32＞中棉所16＞中棉所12＞闊葉棉40＞闊葉棉130，其中瑪利加郎特棉85為耐

3、鹽堿材料，闊葉棉32和中棉所16為中耐鹽堿材料，闊葉棉40和中棉所12為鹽堿敏感材料，闊葉棉130為高敏鹽堿材料。
　　2.研究表明相比幼苗的葉組織，根對鹽堿脅迫更為敏感，活性氧清除系統(tǒng)在半野生棉響應(yīng)鹽堿脅迫過程中起重要作用。本研究也證明了抗性不同的材料在復(fù)合鹽堿脅迫下響應(yīng)方式很復(fù)雜，既有相同又有不同。不同的響應(yīng)方式?jīng)Q定了不同材料的抗性差異，即復(fù)合鹽堿脅迫下耐鹽材料瑪麗加朗特85、闊葉棉32、中棉所16與鹽敏感材料闊葉棉40、闊葉

4、棉130、中棉所12的抗壞血酸過氧化物酶和過氧化氫酶活性的不同，是造成其抗性差異的原因之一。
　　3.篩選鑒定到265個與ROS產(chǎn)生與清除相關(guān)基因。其中包括SOD、APX、MDAR、GR、GPX、Ferritin、Prx、CAT、AOX相關(guān)基因、GLR相關(guān)基因、TRX相關(guān)基因、NADPH oxidase相關(guān)基因。SOD、APX、MDAR、GR、 GPX、Ferritin、PRX、CAT、AOX、GLR、TRX參與ROS的清除，NA

5、DPH oxidase參與ROS的生成。在鑒定得到的265個基因中有247個基因差異表達，分析表明ROS產(chǎn)生與清除網(wǎng)絡(luò)的基因在復(fù)合鹽堿脅迫后的活躍程度影響棉花幼苗的耐鹽性。在復(fù)合鹽堿脅迫后4份材料（瑪麗加朗特85、中棉所16、中棉所12和闊葉棉40）幼苗的葉或根中，發(fā)現(xiàn)58個基因具有相似表達模式，可供棉花耐鹽機理研究。在4份材料幼苗的根和葉中發(fā)現(xiàn)3個基因均差異表達，為研究ROS產(chǎn)生與清除網(wǎng)絡(luò)調(diào)控棉花幼苗耐鹽性的關(guān)鍵基因。同時，發(fā)現(xiàn)有2個