燕麦幼苗对干旱-低温交叉适应的生理响应及其综合评价

为探讨干旱能否诱导燕麦对低温的交叉适应性,采用20%聚乙二醇6000(PEG)模拟干旱预处理定莜6号幼苗3 d,以未经PEG预处理的幼苗作对照,恢复2 d后进行低温(昼/夜温度8℃/5℃)处理,分别在低温处理的0、1、3、5、7天采取幼苗叶片,测定超氧阴离子(O_2~-)、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白质(SP)、游离氨基酸(AA)和脯氨酸(Pro)含量及相对含水量(RWC)和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性等14项生理指标及处理7d后植株株高增量和生物量增量,采用主成分分析和隶属函数综合评价燕麦幼苗对干旱-低温的交叉适应能力。结果表明,与对照相比,干旱预处理显著提高了低温胁迫下燕麦幼苗株高增量和生物量增量,O_2~-和H_2O_2等14项生理指标值也发生了不同程度改变。对14项生理指标值离差标准化后进行相关性分析表明,不同变量间存在显著相关性。进行主成分分析提取了5个主成分因子,其方差贡献率依次为38.881%、18.219%、11.238%、9.616%和8.809%,累积方差贡献率达86.763%。第1主成分因子对SS、AA、Pro、O_2~-、H_2O_2、RWC、SOD和APX有较大载荷;第2主成分因子对POD、MDA和GSH有较大载荷;第3主成分因子主要包括CAT和GSH;第4主成分因子主要包括SP和Pro;第5主成分因子主要包括APX和ASA。隶属函数分析5个主成分因子得分值显示,除第1天外,干旱预处理在整个低温处理期间的综合评价值显著高于对照。研究表明干旱能够诱导燕麦对低温的交叉适应性。

Comprehensive evaluation and physiological response of Avena nuda seedlings to drought and low temperature cross adaptation