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PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣野生種Ipomoeatrifida (Kunth) G. Don幼苗生理生化指標(biāo)的影響

2016-12-17 03:02曹清河李雪華戴習(xí)彬周志林趙冬蘭
關(guān)鍵詞:近緣野生種過氧化

曹清河, 李雪華, 戴習(xí)彬, 唐 君, 周志林, 趙冬蘭, 張 安

(江蘇徐州甘薯研究中心/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘薯研究所/農(nóng)業(yè)部甘薯生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 徐州 221131)

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PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣野生種Ipomoeatrifida(Kunth) G. Don幼苗生理生化指標(biāo)的影響

曹清河, 李雪華, 戴習(xí)彬, 唐 君, 周志林, 趙冬蘭, 張 安

(江蘇徐州甘薯研究中心/中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘薯研究所/農(nóng)業(yè)部甘薯生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 徐州 221131)

Ipomoeatrifida(Kunth) G. Don(2n=2x=30)是甘薯祖先種之一,具有較強(qiáng)的抗旱性,其抗旱生理機(jī)制尚無報(bào)道。本文采用營養(yǎng)液水培法,以30 %濃度的PEG6000模擬干旱,研究干旱脅迫對(duì)甘薯近緣野生種幼苗葉片生理生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明:隨著PEG6000干旱脅迫時(shí)間的延長,葉片中丙二醛(MDA)、游離脯氨酸(Pro)含量逐漸增加。過氧化物酶(POD)和過氧化氫酶(CAT)及谷胱甘肽還原酶(GR)活性在PEG處理后活性均增強(qiáng),揭示了甘薯近緣野生種MDA和Pro含量和氧化酶類的活性在短時(shí)間急性脅迫情況下的不同變化規(guī)律,可為抗旱品種的篩選和下一步抗旱相關(guān)基因的挖掘提供一定的參考。

甘薯近緣野生種;聚乙二醇(PEG-6000);模擬干旱;脯氨酸;抗氧化系統(tǒng)

Effects of Drought Simulated by PEG-6000 on Seedling Physiological and Biochemical Indexes of Wild

隨著全球氣候變暖,干旱已成為作物生長發(fā)育的重要影響因素[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國干旱半干旱地區(qū)面積約542萬公里,約占國土面積的56 %[2]。因此,植物對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)性及其機(jī)制一直是植物逆境適應(yīng)策略研究的熱點(diǎn)。探討干旱脅迫下作物生理指標(biāo)的變化對(duì)于作物抗旱品種選育及栽培技術(shù)研究具有重要意義。多年來人們對(duì)作物耐旱性進(jìn)行了大量研究,其中以人工模擬干旱處理最多。聚乙二醇(Polyethyleneglycol,PEG)是一種惰性的、非離子型的較為理想的滲透調(diào)節(jié)劑,通過PEG誘導(dǎo)探究干旱脅迫植物抗旱機(jī)制的報(bào)道很多[3-7]。Gergeley等[7]認(rèn)為用PEG誘導(dǎo)水分脅迫與對(duì)土壤控水的效果相仿,利用PEG-6000模擬植物干旱逆境是研究作物耐旱性的有效方法。甘薯[Ipomoeabatatas(L.) Lam]是旋花科(Convolvulaceae)甘薯屬(Ipomoea)植物,在亞、非、拉美等熱帶及亞熱帶地區(qū)廣為栽培,是一種重要的糧食、蔬菜、工業(yè)原料作物及新型能源作物。目前我國各地均有栽培,尤以華北平原、長江流域及東南沿海各省區(qū)栽種較多。甘薯屬包含了600~700個(gè)甘薯近緣種,甘薯近緣野生種Ipomoeatrifida(Kunth) G. Don是栽培甘薯的祖先種之一,具有抗旱、抗病、高干率等優(yōu)良基因[8]。已經(jīng)利用這個(gè)種為親本培育出了很多甘薯優(yōu)良品種。然而,關(guān)于這個(gè)野生種的抗旱生理機(jī)制尚未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過PEG-6000處理模擬干旱脅迫,研究甘薯近緣野生種幼苗植株內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量以及抗氧化特性等生理指標(biāo)的變化,為探討作物耐旱機(jī)制與甘薯抗旱性品種的篩選奠定理論依據(jù)。同時(shí),為課題組利用轉(zhuǎn)錄組技術(shù)挖掘甘薯近緣野生種I.trifida抗旱等優(yōu)異抗旱基因提供最佳取樣時(shí)間和生理生化指標(biāo)參考。

1 材料與方法

1.1 材料的培養(yǎng)和處理

供試材料為甘薯近緣野生種Ipomoeatrifida(Kunth) G. Don (2n=2x=30),由國際馬鈴薯中心(CIP)提供(材料編號(hào):DLP4597)。此材料由江蘇徐州甘薯研究中心國家種質(zhì)徐州試管苗庫以組培苗形式保存。幼苗開口煉苗7 d 后,在植物培養(yǎng)箱中用Hoagland溶液培養(yǎng):晝夜溫度 29/22 ℃;晝夜光照 15/9 h;光強(qiáng)6000 lx,待幼苗長至5葉1心期時(shí),選長勢一致的幼苗分組對(duì)其根部進(jìn)行以下處理。T0:Hoagland營養(yǎng)液作為對(duì)照;Tl:Hoagland營養(yǎng)液+30 %PEG作為處理組。每組重復(fù)3次,每3 d 換1次營養(yǎng)液。在處理后的0、1、3、6、9 h,取頂部葉片的混合樣品用于各項(xiàng)生化測定,每項(xiàng)指標(biāo)測定重復(fù)3次,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值表示。

1.2 測定方法

1.2.1 超氧化歧化酶(SOD)活性的測定 采用氮藍(lán)四唑法[9]測定。取甘薯幼苗葉片0.5 g,加入1 mL預(yù)冷的磷酸緩沖液在冰浴上研磨成勻漿,加入緩沖液使終體積為4 mL。在8000 r/min 離心20 min,即為粗酶液。取酶液0.05 mL,依次加入反應(yīng)液(1.5 mL 0.05 mol/L磷酸緩沖液,0.3 mL 130 mmol/L甲硫氨酸溶液,750 μmol/L NBT,100 μmol/L EDTA-Na2溶液,20 μmol/L核黃素)總體積為3 mL。在25 ℃ 4000 lx下照光20 min后,在黑暗條件下終止反應(yīng),在波長560 nm下測定吸光值,以緩沖液代替酶液作為空白。酶活性單位以抑制NBT光化還原的50 %為一個(gè)酶活性單位表示,酶活性以U/mg FW表示。

1.2.2 丙二醛(MDA)含量的測定 MDA的提取采用張承烈方法測定[10],取0.5 g甘薯葉片(去脈),用2.5 mL 50 mM的PBS(pH 7.8)冰浴研磨勻漿,四層紗布過濾后,12 000 r/min離心30 min,記錄上清體積,取1.5 mL上清加入2.5 mL硫代巴比妥酸(0.6 %TBA)的三氯乙酸(10 %TCA)溶液,沸水浴20 min,速冷,1800 r/min離心10 min,記錄上清體積.,取上清測定A532、A450和A600,根據(jù)公式計(jì)算MDA在提取液中的濃度c(mol/L)=6.45(A532-A600)-0.56×A450,然后進(jìn)一步計(jì)算其在植物組織中的含量。

1.2.3 過氧化物酶(POD)活性的測定 (1)粗酶液的提?。悍Q取甘薯幼苗葉片0.25 g,加20 mmol/L KH2PO42.5 mL,于研缽中研成勻漿,以4000 r/min離心10 min,收集上清液保存在冷處,所得殘?jiān)儆?0 mmol/L KH2PO42.5 mL提取1次,全并2次上清液,所得的即為粗酶提取液(酶活性過高,稀釋10倍)。

(2)酶活性的測定:按愈創(chuàng)木酚法測定[11],取試管3只,于1只中加入反應(yīng)混合液3 mL,KH2PO41 mL,作為校零對(duì)照,另外3只中加入反應(yīng)混合液3 mL,稀釋后的酶液1 mL,立即開啟秒表,于分光光度計(jì)470 nm波長下測量OD值,每隔1 min讀數(shù)1次(4 min)。以每分鐘表示酶活性大小,將每分鐘OD值增加0.01定義為1個(gè)活力單位。

1.2.4 脯氨酸(Pro)含量的測定 (1)Pro的提?。簻?zhǔn)確稱取不同處理的待測植物葉片各0.5 g,分別置大管中,然后向各管中分別加入5 mL 13 %的磺基水楊酸溶液,在沸水浴中提取10 min(提取過程中要經(jīng)常搖動(dòng)),冷卻后過濾于干凈的試管中,濾液即為脯氨酸的提取液。吸取2 mL提取液于另一干凈的帶玻塞試管中,加入2 mL冰醋酸及2 mL酸性茚三酮試劑,在沸水浴中加熱30 min,溶液即呈紅色。冷卻后加入4 mL甲苯,搖蕩30 s,靜置片刻,取上層液至10 mL離心管中,在3000 r/min下離心5 min。用吸管輕輕吸取上層脯氨酸紅色甲苯溶液于比色杯中,以甲苯為空白對(duì)照,在分光光度計(jì)上520 nm波長處比色,求得吸光度值。

(2)根據(jù)回歸方程計(jì)算出2 mL測定液中脯氨酸的含量(X μg /2mL),然后計(jì)算樣品中脯氨酸含量的百分?jǐn)?shù)。

1.2.5 過氧化氫酶(CAT)活性的測定 按李合生[12]的方法測定。

(1)酶液提取:稱取新鮮甘薯葉片0.5 g置研缽中,加入2 mL 4 ℃下預(yù)冷的pH 7.8磷酸緩沖液和少量石英砂研磨成勻漿后,再用緩沖液沖洗研缽數(shù)次定容25 mL,合并沖洗液,混合均勻后置于5 ℃冰箱中靜置10 min,取上清液在4000 r/min下離心15 min,上清液即為過氧化氫酶粗提液,5 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 紫外吸收法測定過氧化氫樣品液配置

(2)測定:取10 mL試管3支,其中2支為樣品測定管,1支為空白管,按表1順序加入試劑。煮死酶在沸水浴中煮沸5 min。30 ℃預(yù)熱后,逐管加入0.3 mL 0.1 mol/L的H2O2,每加完1管立即記時(shí),并迅速倒入石英比色杯中,240 nm下測定吸光度,每隔1 min讀數(shù)1次,共測4 min,待3支管全部測定完后,按下式計(jì)算酶活性。以1 min內(nèi)A240減少0.1的酶量為1個(gè)酶活單位(U)。

1.2.6 谷胱甘肽還原酶活性(GR)的測定 按照Halliwell和Foyer[13]的方法,并作如下修改:反應(yīng)混合液為50 mmol/ L Tris-HCl緩沖液pH 7.5,內(nèi)含0. 1 mmol/ L EDTA,5 mmol/L MgCl2。測定時(shí),反應(yīng)混合液、10 mmol/ L NADPH2和10 mmol/L GSSG 預(yù)先于25 ℃水浴中預(yù)熱。取反應(yīng)混合液780 μl,加入酶液150 μl、10 mmol/ L NADPH220 μl (終濃度為0. 2 mmol/L) 及10 mmol/ L GSSG 50 μl (終濃度為0. 5 mmol/ L) 以啟動(dòng)反應(yīng),終體積為1 mL,每隔30 s讀出A340的減少值。取0~9 h時(shí)間段,即9 h反應(yīng)時(shí)間來計(jì)算酶活性。

2 結(jié)果與分析

2.1 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida 葉片SOD活性的影響

SOD是一種能消除植物體內(nèi)有強(qiáng)烈毒性的超氧陰離子自由基的酶,使植物免受活性氧的傷害,且酶活性與植物的抗性密切相關(guān)。由圖1可知,不同程度的干旱脅迫時(shí)間,0~6 h之內(nèi),SOD活性隨著脅迫程度的增大而升高,這表明了在短時(shí)間內(nèi),隨著干旱脅迫程度的加強(qiáng),SOD被誘導(dǎo)出現(xiàn)。不同脅迫時(shí)間下,甘薯野生種幼苗葉片SOD活性存在一定的差異,與脅迫前的0 h(CK)相比較,6 h>3 h>1 h>9 h,在整個(gè)脅迫時(shí)間內(nèi),SOD活性變化呈逐漸上升后下降的趨勢。在PEG脅迫處理9 h時(shí),SOD活性趨于減少。

2.2 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片MDA含量的影響

甘薯野生種這種植物的器官在衰老或逆境條件下遭受干旱脅迫傷害時(shí)往往發(fā)生膜脂過氧化作用,MDA是膜脂過氧化的最終產(chǎn)物,其MDA含量的高低反映了甘薯野生種膜脂受傷害的程度。由圖2所示,PEG不同脅迫時(shí)間下甘薯野生種葉片的MDA含量變化呈上升趨勢,在脅迫3 h后劇增,不同干旱脅迫時(shí)間下甘薯野生種葉片MDA含量存在一定的差異,與CK(0 h)對(duì)照相比,9 h>6 h>3 h>1 h,隨著脅迫時(shí)間的延長,MDA含量呈上升趨勢。方差分析表明,甘薯野生種的MDA含量存在顯著的差異:6 h>0 h>1 h>3 h>9 h,表明脅迫6 h葉片膜脂過氧化程度低,細(xì)胞膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能受傷害程度輕,此時(shí)的甘薯野生種植株生理代謝旺盛。

2.3 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片POD活性的影響

POD是植物脂膜過氧化過程中重要的保護(hù)酶之一,是植物體內(nèi)消除過氧化物、降低活性氧傷害的一種關(guān)鍵酶,對(duì)保護(hù)膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起到了不可或缺的作用。如圖3所示,PEG脅迫初期POD活性開始上升,干旱脅迫9 h達(dá)到最大值,PEG脅迫下的不同時(shí)間段內(nèi)甘薯野生種葉片POD活性存在一定的差異。與CK(0 h)相比較,9 h>6 h>3 h>1 h,在處理6 h時(shí)PEG脅迫下的酶活性開始迅速上升,在9 h的時(shí)候,POD活性達(dá)到了最大值。方差分析表明,甘薯野生種POD活性存在顯著的差異:6 h>9 h>3 h>1 h>0 h,表明了甘薯野生種在PEG脅迫6 h下,POD能有效清除過氧化氫的過度積累,增強(qiáng)了植株的抗旱能力。POD也是植物體內(nèi)的一種重要抗氧化酶,可有效清除植物體內(nèi)產(chǎn)生的H2O2。

圖1 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片超氧化物歧化酶活性的影響Fig.1 Effect of drought stress simulated with PEG-6000 on activity of SOD in leaves of I.trifida seedling

圖2 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片丙二醛含量的影響Fig.2 Effect of drought stress simulated with PEG-6000 on MDA content in leaves of I.trifida seedling

2.4 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片Pro含量的影響

Pro是植物體內(nèi)一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和抗氧化物質(zhì),測定植物體內(nèi)游離Pro的含量,可以判斷干旱等逆境對(duì)植物的危害程度和植物對(duì)干旱的抵抗力。如圖4所示,在30 % PEG-6000脅迫下,甘薯幼苗葉片的Pro含量與對(duì)照相比也有比較明顯的增加,并隨PEG-6000脅迫時(shí)間的延長而顯著增加。這表明甘薯幼苗體內(nèi)游離Pro的含量與干旱程度呈正相關(guān)性,這是植物對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)性反應(yīng)之一。正常條件下,甘薯幼苗葉片中Pro含量不明顯,處理顯著促進(jìn)甘薯幼苗葉片中Pro的含量上升。隨著干旱脅迫時(shí)間的延長,Pro含量呈遞增趨勢。

2.5 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片CAT活性的影響

由圖5可知,在30 %PEG6000模擬干旱脅迫下,0~3 h的CAT活性緩慢遞增趨勢,3~6 h的CAT活性差異較大;6~9 h CAT活性呈遞增趨勢。

圖3 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片過氧化物酶活性的影響Fig.3 Effect of drought stress simulated with PEG-6000 on activity of POD in leaves of I.trifida seedling

圖4 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片脯氨酸含量的影響Fig.4 Effect of drought stress simulated with PEG-6000 on Pro in leaves of I.trifida seedling

說明了CAT活性在水分滲透脅迫下的加強(qiáng),這也說明了CAT活性的專一性保護(hù)功能是最基本和最有效的,在植物的過氧化物體(或乙醛酸循環(huán)體)中,CAT作為主要的存在形式,對(duì)光呼吸或者脂肪酸在β-氧化過程中產(chǎn)生的過氧化氫,可以起到有效的清除作用,CAT活性的升高有助于清除細(xì)胞代謝所產(chǎn)生的H2O2。

2.6 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種幼苗葉片GR活性的影響

GR以GSSG為底物,以NADPH2為氫供體,把GSSG還原為GSH。由于NADPH2的最大光吸收為340 nm,故可用NADPH2被氧化過程中的OD340的減少來表示GR活性的大小。共測定0~9 h 內(nèi)時(shí)間段GR活性,得到了GR動(dòng)力學(xué)曲線。從圖6可以看出,在0~9 h 內(nèi),GR酶促反應(yīng)呈較好的線性關(guān)系。與干旱脅迫前比較,干旱脅迫使GR活性有升有降,在6 h 的時(shí)候,GR活性達(dá)到了最大值,由此說明了,當(dāng)植物在遭受干旱脅迫時(shí),植物體內(nèi)的內(nèi)源抗氧化劑的含量也在發(fā)生著變化。因此進(jìn)一步說明了GR活性的提高和谷胱甘肽含量的增加,使得GR對(duì)干旱脅迫有較大的穩(wěn)定性,從而使得GR對(duì)基質(zhì)有較高的親和性。

圖5 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片過氧化氫酶活性的影響Fig.5 Effect of drought stress simulated with PEG-6000 on activity of the CAT in leaves of I.trifida seedling

圖6 PEG-6000模擬干旱脅迫對(duì)甘薯近緣種I.trifida幼苗葉片GR的影響Fig.6 Effect of drought stress simulated with PEG-6000 on activity of GR in leaves of I.trifida seedling

3 討論與結(jié)論

研究表明,滲透調(diào)節(jié)作用的增強(qiáng)是植物對(duì)干旱逆境響應(yīng)的重要生理機(jī)制[16],在細(xì)胞內(nèi)Pro可以作為與酶和其它細(xì)胞大分子的相容性較高的滲壓劑,因此保護(hù)細(xì)胞免受干旱脅迫誘導(dǎo)的損傷,Pro可以降低植物組織中的滲透勢[17]。Pro對(duì)植物滲透脅迫的作用中一個(gè)非常重要的部分包括細(xì)胞壁蛋白(如伸展素)的生物合成的,具有在滲透脅迫下穩(wěn)定細(xì)胞形態(tài)的細(xì)胞的機(jī)械支持的重要作用。在本研究中,甘薯近緣野生種品種的幼苗在PEG脅迫處理3h下,游離Pro含量增加,表明Pro積累可能與甘薯干旱脅迫相關(guān),并且可以用作介導(dǎo)的干旱耐受性的適應(yīng)響應(yīng)。這一結(jié)果也與其它植物中同類研究結(jié)果類似,進(jìn)而也表明植物體內(nèi)游離Pro含量的變化可以作為植物抗旱性的重要檢測指標(biāo)之一。脂質(zhì)過氧化反應(yīng)已被定義為包含兩個(gè)以上的碳-碳雙鍵的共價(jià)鍵[18]的多不飽和脂質(zhì)的氧化降解。MDA,多不飽和脂肪酸的氫過氧化物的分解產(chǎn)物,已經(jīng)經(jīng)常作為合適的生物標(biāo)志物的脂質(zhì)過氧化,這是氧化損傷[ 19]的效果。脂質(zhì)過氧化的橄欖樹增加干旱脅迫下觀察為干旱脅迫的時(shí)間進(jìn)展。這也是明顯的是,過氧化過程由水分脅迫的調(diào)控力度,作為MDA形成率隨水分虧缺的強(qiáng)度。Sofo等[ 20]還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)增加MDA含量在水中強(qiáng)調(diào)橄欖植物,它是伴隨著脂氧合酶的活性相應(yīng)增加。MDA含量也已報(bào)道對(duì)鹽脅迫和日光輻射響應(yīng)[21]。因此,MDA的積累經(jīng)常被用來作為膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的指標(biāo)。在目前的研究中,甘薯近緣種I.trifida葉片MDA含量變隨滲透脅迫持續(xù)的時(shí)間增加,表明了干旱導(dǎo)致了甘薯近緣種I.trifida葉細(xì)胞的膜脂質(zhì)過氧化。

水分脅迫已被證明能增加在植物細(xì)胞中的活性氧(ROS)水平。植物也能產(chǎn)生抗氧化劑,其主要功能是清除ROS。以前的研究表明,酶抗氧化系統(tǒng),其中包括CAT、POD和SOD在清除有害的氧自由基起到了重要作用[22],當(dāng)植物受到脅迫的時(shí)候,這些抗氧化酶的活性會(huì)改變。最近的一項(xiàng)研究報(bào)告稱,SOD和CAT活性在干旱脅迫下上調(diào)是耐旱作物適應(yīng)機(jī)制之一[23]。耐旱作物如菜豆、向日葵及高粱在干旱脅迫條件下比敏感植物有更高POD活性[24]。研究結(jié)果顯示,隨PEG滲透脅迫下時(shí)間持續(xù)甘薯近緣種I.trifida葉的SOD、POD和CAT的活性增加,表明甘薯近緣種I.trifida干旱誘導(dǎo)的氧化脅迫可由SOD,POD和CAT活性上調(diào)而減輕。

綜上所述,本研究表明,遭受干旱脅迫的甘薯近緣種I.trifida可改變抗氧化酶活性和增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。SOD、CAT、POD活性的動(dòng)態(tài)增加與游離Pro增加是平行的。這些結(jié)果表明,甘薯近緣種I.trifida植株可以利用抗氧化酶和滲透活性溶質(zhì)來適應(yīng)滲透脅迫。因此,提高植物的干旱脅迫時(shí),這些酶的活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量快速上調(diào)可作為生物技術(shù)方法提高甘薯耐旱脅迫候選途徑之一。

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(責(zé)任編輯 陳 虹)

Sweetpotato RelativeIpomoeatrifida(Kunth) G. Don

CAO Qing-he, LI Xue-hua, DAI Xi-bin, TANG Jun, ZHOU Zhi-lin, ZHAO Dong-lan, ZHANG An

(Jiangsu Xuzhou Sweetpotato Research Center/Sweetpotato Research Institute, CAAS/ Key Laboratory for Biology and Genetic Breeding of Sweetpotato, Ministry of Agriculture, Jiangsu Xuzhou 221131,China)

Ipomoeatrifida(Kunth) G. Don (2n=2x=30) was one of the ancestors of a sweetpotato and had high-drought resistance, however, its drought-resistant physiological mechanism was still not reported. In this study, using the method of the simulated-drought water culture with 30 % concentrations of PEG-6000, the effects of drought stress on the physiological and biochemical indexes of sweetpotato seedling leaf of wild relatives were studied. The results showed that the malonaldehyde (MDA) and free proline (Pro) content increased with the prolongation of PEG-6000 treatment time. Peroxidase (POD), catalase (CAT) and glutathione reductase (GR) activity were enhanced after PEG treatment, which revealed different changing law of the MDA and Pro content of sweetpotato wild relatives and their enzyme activity in a short period of acute stress, which could provide some references for screening drought resistant varieties and tapping drought-resistant related genes.

Ipomoeatrifida; PEG-6000; Simulated drought stress; Proline; Anti-oxidant system

1001-4829(2016)11-2536-06

10.16213/j.cnki.scjas.2016.11.005

2015-11-11

國家自然科學(xué)基金(31461143017);江蘇省自然科學(xué)基金(BK20141144);江蘇省科技支撐計(jì)劃(BE2014311);“863”計(jì)劃(2012AA101204-1-8);“948”項(xiàng)目(2011-G1-20);徐州市國際合作項(xiàng)目(XM13B022)

曹清河(1975-),男,江蘇徐州人,博士,主要從事甘薯種質(zhì)創(chuàng)新及遺傳改良研究,E-mail: cqhe75@yahoo.com,Tel:13775983327。

S531

A

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