向日葵抗盐碱生理生化机制与生长发育特性分析

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2022.05.021

摘要/Abstract

摘要：

以Y05-222A和Y06-136R杂交得到的135株F₂群体为研究材料,测定过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、脯氨酸（Pro）、过氧化氢酶（CAT）、可溶性蛋白和丙二醛（MDA）等6个生理指标,并进行方差分析、相关性分析和通径分析,对F₂群体进行偏度及峰度分析。结果显示,以上6个生理指标在F₂群体中P>0.05,分布频率符合正态分布,同时存在双向超亲分离现象;相关性分析和通径分析显示,这些指标与抗盐碱系数均呈极显著相关（正相关或负相关）,且相关系数与总间接通径系数方向一致。POD活性的直接通径系数为0.5003,可见POD直接影响抗盐碱性;CAT活性和Pro含量的直接通径系数分别为-0.1317和-0.0384,间接影响抗盐碱性;SOD活性、MDA及可溶性蛋白含量直接或间接影响抗盐碱性。POD、SOD、Pro、CAT、可溶性蛋白和MDA各生理指标的抗盐碱作用表现为POD>CAT>Pro>可溶性蛋白>MDA>SOD。叶片数、株高、茎粗和盘径与抗盐碱系数呈极显著正相关,其相关性表现为叶片数>盘径>株高>茎粗。以上结果可为研究油用向日葵抗盐碱性提供一定的理论基础。

关键词: 油用向日葵, F₂群体, 相关性分析, 通径分析

Abstract:

A total of 135 strains of the F₂ population, produced by crossing of Y05-222A and Y06-136R, were used as materials to assess the levels of proline (Pro), soluble protein, malondialdehyde (MDA) as well as the activities of peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), and variance, correlation, and path analyses were performed. The F₂ populationʼs skewness and kurtosis were also examined. The outcomes demonstrated that the frequencies followed a normal distribution and the six physiological indexes of the F₂ population were P > 0.05. It simultaneously demonstrated the separation of the bidirectional superaffinity. The six physiological indexes had highly correlations with salinity and alkali resistance coefficients, according to correlation and path analysis. The direction of the total indirect path coefficient and correlation was identical. The direct path coefficient of POD activity was 0.5003, which indicated it directly affected saline and alkali resistance. The direct path coefficients of CAT activity and Pro content were -0.1317 and -0.0384, respectively, which indicated it indirectly affected saline and alkali resistance, and SOD, MDA and soluble protein directly or indirectly affected salinity resistance. The Anti-saline effects of POD, SOD, Pro, CAT, soluble protein, MDA showed POD > CAT > Pro > soluble protein > MDA > SOD. Number of leaves, plant height, stem diameter and disk diameter had significant positive correlation with the salinity and alkali resistance coefficient. And the correlation showed number of leaves > disk diameter > plant height > stem diameter. The results provide theoretical basis for salinity salt and alkali resistance of oil sunflower.

Key words: Oil sunflower, F₂ populations, Correlation analysis, Path analysis

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图/表 6

表1

图1

表2

表3

表4

表5

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指标 Index	亲本Parents			F₂群体F₂ population
指标 Index	P₁	P₂	F检测值 F-value	均值 Mean	变异范围 Range of variation	偏度数 Skewness	偏度系数P值 Skewness P value	峰度系数 Kurtosis	峰度系数P值 Kurtosis P value
SOD活性 SOD activity (U/mg)	660.47±10.96	346.58±10.84	868.31^**	552.61	100.86~897.25	-0.03	0.90	-0.39	0.35
POD活性 POD activity (U/g)	24.63±1.15	12.27±0.48	295.21^**	45.60	4.67~91.67	0.15	0.49	-0.30	0.47
CAT活性 CAT activity (U/g)	12.22±0.98	2.58±0.19	93.69^**	32.86	2.39~66.00	0.21	0.30	0.00	0.99
可溶性蛋白含量 Soluble protein content (mg/g)	191.90±6.57	104.63±10.47	149.62^**	24.10	9.79~41.67	0.11	0.59	-0.61	0.14
Pro含量 Pro content (µg/g)	146.15±6.61	95.67±4.92	112.63^**	219.49	120.79~354.65	0.25	0.21	-0.38	0.36
MDA含量 MDA content (µmol/g)	1.14±0.03	1.51±0.44	157.96^**	57.97	16.50~94.49	0.26	0.21	0.02	0.99
抗盐碱系数 Salt-alkali resistance coefficient	0.75±0.07	0.54±0.01	27.80^**	0.70	0.22~0.90

指标 Index	SOD活性 SOD activity	POD活性 POD activity	CAT活性 CAT activity	可溶性蛋白含量 Soluble protein content	Pro含量 Pro content	MDA含量 MDA content	抗盐碱性系数 Salt-alkali resistance coefficient
SOD活性SOD activity	1.0000
POD活性POD activity	0.6577^**	1.0000
CAT活性CAT activity	0.6455^**	0.6681^**	1.0000
可溶性蛋白含量Soluble protein content	-0.7061^**	-0.5194^**	-0.5262^**	1.0000
Pro含量Pro content	0.7935^**	0.6493^**	0.8013^**	-0.6383^**	1.0000
MDA含量MDA content	-0.5347^**	-0.5967^**	-0.5123^**	0.4699^**	-0.5563^**	1.0000
抗盐碱系数 Salt-alkali resistance coefficient	0.3904^**	0.5256^**	0.2987^**	-0.2675^**	0.3298^**	-0.3725^**	1.0000

指标 Index	直接通径系数 DPC	间接通径系数IPC						总间接通径系数 TIPC
指标 Index	直接通径系数 DPC	X₁→Y	X₂→Y	X₃→Y	X₄→Y	X₅→Y	X₆→Y	总间接通径系数 TIPC
X₁	0.1676		0.3291	-0.085	-0.0464	-0.0305	0.0556	0.2228
X₂	0.5003	0.1102		-0.088	-0.0341	-0.0249	0.0621	0.0253
X₃	-0.1317	0.1081	0.3343		-0.0346	-0.0308	0.0533	0.4303
X₄	0.0657	-0.1183	-0.2599	0.0693		0.0245	-0.0489	-0.3333
X₅	-0.0384	0.1329	0.3249	-0.1055	-0.0420		0.0579	0.3682
X₆	-0.1040	-0.0896	-0.2985	0.0674	0.0309	0.0214		-0.2684

性状 Trait	亲本Parents			F₂群体F₂ population
性状 Trait	P₁	P₂	F检测值F detection value	均值Mean	变异范围Range of variation
株高Plant height (cm)	148.30	96.53	68.62^**	110.98	36.42~166.18
茎粗Stem diameter (cm)	1.70	1.38	74.93^**	1.42	0.54~2.25
叶片数Number of leaves	15.33	12.00	16.20^*	8.96	5.00~12.00
盘径Disk diameter (cm)	12.97	10.07	30.66^**	8.42	3.20~12.40

性状 Trait	株高 Plant height	茎粗 Stem diameter	叶片数 Number of leaves	盘径 Disk diameter	抗盐碱系数 Salt-alkali resistance coefficient
株高Plant height	1.0000
茎粗Stem diameter	0.8361^**	1.0000
叶片数Number of leaves	0.9150^**	0.7902^**	1.0000
盘径Disk diameter	0.9378^**	0.8180^**	0.9238^**	1.0000
抗盐碱系数Salt and alkali resistance coefficient	0.8501^**	0.8440^**	0.8786^**	0.8759^**	1.0000