燕麦耐盐性的生理生化指标网络分析

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2020.02.022

作物杂志,2020, 第2期: 147–155 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2020.02.022

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燕麦耐盐性的生理生化指标网络分析

赖弟利^1,²,范昱^1,²,朱红林²,何凤²,梁勇²,徐欣然²,文杰²,王俊珍³,严俊²,程剑平¹()

¹ 贵州大学麦作研究中心,550025,贵州贵阳
² 成都大学药学与生物工程学院/农业农村部杂粮加工重点实验室, 610106,四川成都
³ 凉山州西昌农业科学研究所,615000,四川凉山

收稿日期:2019-09-27 修回日期:2019-11-23 出版日期:2020-04-15 发布日期:2020-04-13
通讯作者: 程剑平 E-mail:chengjianping63@qq.com
作者简介:赖弟利,主要从事麦类作物遗传育种研究,E-mail：dililai.i@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金(31560578);四川省科技厅国际科技合作与研发项目(2018HH0116);国家现代农业(荞麦燕麦)产业技术体系建设专项(CARS-08-02A)

Network Analysis of Physiological and Biochemical Indexes of Salt Tolerance in Oats

Lai Dili^1,²,Fan Yu^1,²,Zhu Honglin²,He Feng²,Liang Yong²,Xu Xinran²,Wen Jie²,Wang Junzhen³,Yan Jun²,Cheng Jianping¹()

¹ Institute of Triticeae Crops, Guizhou University, Guiyang 550025,Guizhou, China
² School of Pharmacy and Bioengineering, Chengdu University/Key Laboratory of Coarse Cereal Processing of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Chengdu 610106, Sichuan, China
³ Xichang Institute of Agricultural Sciences, Liangshan 615000, Sichuan, China

Received:2019-09-27 Revised:2019-11-23 Online:2020-04-15 Published:2020-04-13
Contact: Jianping Cheng E-mail:chengjianping63@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

为探讨盐胁迫下燕麦幼苗耐盐性与生理生化指标之间的关系,采用沙培法对6个栽培燕麦品种进行盐胁迫处理（0、1、2、4、6、8g/kg NaCl）,在播种7、14、21d时测定各处理下幼苗的生长指标和生理生化指标,并用单因素方差、相关性网络、隶属函数等方法进行数据分析。结果表明,耐盐指标间存在显著正相关关系,过氧化物酶活性、叶绿素含量与耐盐指标间存在显著正相关,丙二醛、可溶性糖、脯氨酸含量与耐盐指标间存在显著负相关;种子千粒重与耐盐指标、过氧化物酶及叶绿素含量之间存在显著负相关关系。

关键词: 燕麦幼苗, 耐盐指标, 生理生化指标, 相关性

Abstract:

In order to explore the relationship between salt tolerance and physiological, biochemical indexes of oat seedlings under salt stress, six oat varieties with salt stress (0, 1, 2, 4, 6, 8g/kg NaCl) were treated by sand culture. The growth parameters and physiological, biochemical indicators of oat seedlings were measured on 7th, 14th and 21th day. The data were analyzed by single factor variance, correlation network and membership function. The results indicated that there were significant positive correlation among salt tolerance indexes. There were significant positive correlation between peroxidase activity, chlorophyll content and salt tolerance index. There were significant negative correlation between malondialdehyde content, soluble sugar content, proline content and salt tolerance index. There were significant negative correlation between salt tolerance index, peroxidase, chlorophyll content and 1000-seed weight.

Key words: Oat seedling, Salt tolerance index, Physiological and biochemical index, Correlation

赖弟利,范昱,朱红林,何凤,梁勇,徐欣然,文杰,王俊珍,严俊,程剑平. 燕麦耐盐性的生理生化指标网络分析[J]. 作物杂志, 2020 (2): 147–155

Lai Dili,Fan Yu,Zhu Honglin,He Feng,Liang Yong,Xu Xinran,Wen Jie,Wang Junzhen,Yan Jun,Cheng Jianping. Network Analysis of Physiological and Biochemical Indexes of Salt Tolerance in Oats[J]. Crops, 2020(2): 147–155

图/表 6

表1

图1

表2

图2

图3

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参考文献 47

[1]	Zhu J K . Plant salt tolerance. Trends in Plant Science, 2001,6(2):66-71.
[2]	陈新, 张宗文, 吴斌 . 裸燕麦萌发期耐盐性综合评价与耐盐种质筛选. 中国农业科学, 2014,47(10):2038-2046.
[3]	刘祖祺, 张石城 . 植物抗性生理学. 北京:中国农业出版社, 1994: 222-223.
[4]	Rubio M C, Bustos-Sanmamed P, Clemente M R , et al. Effects of salt stress on the expression of antioxidant genes and proteins in the model legume Lotus japonicas. New Phytologist, 2009,181(4):851-859.
[5]	郭慧娟, 胡涛, 傅金民 . 苏打碱胁迫对多年生黑麦草的生理影响. 草业学报, 2012,21(1):118-125.
[6]	高彩婷, 刘景辉, 徐寿军 , 等. 燕麦盐胁迫响应基因的差异表达与生理响应的关系. 西北植物学报, 2015,35(7):1385-1393.
[7]	曲祥春, 何中国, 郝文媛 , 等. 我国燕麦生产现状及发展对策. 杂粮作物, 2006,26(3):233-235.
[8]	刘景辉, 胡跃高 . 燕麦抗逆性研究. 北京:中国农业出版社, 2010: 1-6.
[9]	王波, 宋凤斌 . 燕麦对盐碱胁迫的反应和适应性. 生态环境, 2006,15(3):625-629.
[10]	范昱, 赖弟利, 王佳俊 , 等. 以色列野生燕麦物候及农艺性状与起源生态地理因素的相关性. 麦类作物学报, 2019,39(1):56-63.
[11]	李倩, 刘景辉, 武俊英 , 等. 盐胁迫对燕麦质膜透性及Na⁺、K⁺吸收的影响 . 华北农学报, 2009,24(6):88-92.
[12]	武俊英, 刘景辉, 翟利剑 , 等. 不同品种燕麦种子萌发和幼苗生长的耐盐性. 生态学杂志, 2009,28(10):1960-1965.
[13]	Bai J H, Yan W K, Wang Y Q , et al. Screening oat genotypes for tolerance to salinity and alkalinity. Frontiers in Plant Science, 2018,9:1302.
[14]	Wang G J, Wang L, Meng X , et al. Effect of saline-alkalistress on seed germination and seedling growth of oat. Plant Diseases and Pests, 2015,6(2):26-29,41.
[15]	付鸾鸿, 于崧, 于立河 , 等. 不同基因型燕麦萌发期耐盐碱性分析及其鉴定指标的筛选. 作物杂志, 2018(6):27-35,174.
[16]	刘勇, 周青平, 顔红波 , 等. 3种裸燕麦种子萌发期耐盐性的研究. 青海大学学报(自然科学版), 2013,31(5):53-56.
[17]	蔡天革, 王鹏, 唐凤德 . 盐胁迫对燕麦种子萌发和幼苗抗氧化酶的影响. 辽宁大学学报(自然科学版), 2016,43(1):74-78.
[18]	Petrusa L M, Winicov I . Proline status in salt-tolerant and salt-sensitive alfalfa cell lines and plants in response to NaCl. Plant Physiology and Biochemistry, 1997,35(4):303-310.
[19]	Soussi M, Ocana A, Liuch C . Effects of salt stress on growth,photosynthesis and nitrogen fixation in chick-pea (Cicer arietinum L). Journal of Experimental Botany, 1998,49(325):1329-1337.
[20]	El-Samad H M A, Shaddad M A K . Salt tolerance of soybean cultivars. Biologia Plantarum, 1997,39(2):263-269.
[21]	Zhao Z, Liu J H, Jia R Z , et al. Physiological and TMT-based proteomic analysis of oat early seedlings in response to alkali stress. Journal of Proteomics, 2018,193:10-26.
[22]	Bai J H, Liu J H, Zhang N , et al. Effect of alkali stress on soluble sugar,antioxidant enzymes and yield of oat. Journal of Integrative Agriculture, 2013,12(8):1441-1449.
[23]	武俊英, 刘景辉, 李倩 , 等. 盐胁迫对燕麦种子萌发、幼苗生长及叶片质膜透性的影响. 麦类作物学报, 2009,29(2):341-345.
[24]	白健慧 . 燕麦对盐碱胁迫的生理响应机制研究. 呼和浩特:内蒙古农业大学, 2016.
[25]	张志良, 瞿伟菁 . 植物生理学实验指导. 第3版. 北京:高等教育出版社, 1980: 123-276.
[26]	凡迪, 薛文韬, 严俊 , 等. 四倍体小麦籽粒多组分营养物质含量的QTL定位及相关性分析. 麦类作物学报, 2014(12):1611-1618.
[27]	Yan J, Chen G X, Cheng J P , et al. Phenotypic variation of caryopsis dormancy and seedling salt tolerance of wild barley,Hordeum spontaneum,from different habitats in Israel. Genetic Resources and Crop Evolution 2008,55(7):995-1005.
[28]	李建设, 沈国伟, 任长忠 , 等. 燕麦种子萌发和幼苗生长对不同盐胁迫的反应. 麦类作物学报, 2009,29(6):1043-1047.
[29]	杨发荣, 刘文瑜, 黄杰 , 等. 不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价. 草业学报, 2017,26(12):77-88.
[30]	张悦, 唐凤兰, 张月学 , 等. NaCl盐胁迫对苗期燕麦的耐盐性鉴定及综合评价. 牧草与饲料, 2009,3(3):40-43.
[31]	芦翔, 汪强, 赵惠萍 , 等. 盐胁迫对不同燕麦品种种子萌发和出苗影响的研究. 草业科学, 2009,26(7):77-81.
[32]	郑洪亮 . 基于连锁与连锁不平衡联合作图的粳稻耐盐性遗传位点解析. 哈尔滨:东北农业大学, 2015.
[33]	魏睿, 麻冬梅, 许兴 . 转多基因草坪草的耐盐性鉴定. 北方园艺, 2013(7):59-62.
[34]	张超强, 杨颖丽, 王莱 , 等. 盐胁迫对小麦幼苗时片H₂O₂产生和抗氧化酶活性的影响. 西北师范大学学报(自然科学版), 2007,43(1):71-75.
[35]	魏国强, 朱祝军, 方学智 , 等. NaCl胁迫对不同品种黄瓜幼菌生长叶绿素荧光特性和活性氧代谢的影响. 中国农业科学, 2004,37(11):1754-1759.
[36]	Rahnama H. Ebrahimzadeh H . The effect of NaCl on antioxidant enzyme activities in potato seedings. Plant Biology, 2005,49(1):93-97.
[37]	贺岩, 李志岗, 李新鹏 , 等. 盐胁迫条件下两种基因型小麦生长及保护酶活性的反应. 山西农业大学学报(自然科学版), 2005(1):42-44.
[38]	Hackl H, Mistele B, Hu Y C , et al. Spectral assessments of wheat plants grown in pots and containers under saline conditions. Functional Plant Biology, 2013,40(4):409-424.
[39]	Sleimi N, Guerfali S, Bankaji I . Biochemical indicators of salt stress in Plantago maritima:Implications for environ-mental stress assessment. Ecological Indicators, 2015,48:570-577.
[40]	Plazek A, Dubert F, Koscielniak J . Tolerance of miscanthus× giganteus to salinity depends on initial weight of rhizomes as well as high accumulation of potassium and proline in leaves. Industrial Crops and Products, 2014,52:278-285.
[41]	孙清洋, 李志勇, 李鸿雁 , 等. 不同盐浓度下9份老芒麦种质材料的萌发及生理特性. 草业科学, 2016,33(11):2266-2275.
[42]	时丽冉, 郭晓丽, 白丽荣 , 等. 不同基因型小黑麦苗期耐盐性的评价. 麦类作物学报, 2010,30(3):500-503,514.
[43]	孙永媛, 肖凯, 王冬梅 , 等. 不同小麦品种苗期的耐盐性鉴定及其相关生理参数研究. 河北农业大学学报, 2010,33(6):84-90,104.
[44]	李孔晨, 卢欣石 . 黑麦草属9个品种萌发及苗期耐盐性研究. 草业科学, 2008,25(3); 111-115.
[45]	孟林, 毛培春, 张国芳 . 偃麦草属植物种质材料不同耐盐群体生理指标分析. 干早地区农业研究, 2009,27(4); 83-88.
[46]	Lacerda C F, Cambreia j, Oliva M A , et al. Solute accumulation and distribution during shoot and leaf development in two sorghum genotypes under salt stress. Environment and Experiment of Botany, 2003,49(2):107-120.
[47]	Liu C, Liu Y, Guo K , et al. Effect of drought on pigments,osmotic adjustment and antioxidant enzymes in six woodyplant species in karst habitats of southwestern China. Environmental and Experimental Botany, 2011,71(2); 174-183.

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品种 Variety	皮/裸燕麦 Skin/Naked oat	千粒重(g) 1000-grain weight	来源 Source
TO31	皮燕麦	25.6661	美国
TO48	皮燕麦	27.4195	美国
TO53	皮燕麦	23.4555	美国
BY6	裸燕麦	22.0431	中国
BY9	裸燕麦	16.7430	中国
JZY4	裸燕麦	19.7903	中国

耐盐指标 Salt tolerance index	变异来源 Source of variation	自由度 Degree of freedom	均方值 Mean-square value	F值 F value	P值 P value
相对存活率	品种	5	1.195	413.521	0.001
Relative survival rate	生长时间	2	0.102	35.406	0.001
	盐浓度	4	4.479	1 549.432	0.001
	品种×生长时间	10	0.098	33.860	0.001
	品种×盐浓度	20	0.124	43.006	0.001
	生长时间×盐浓度	8	0.050	17.392	0.001
	品种×生长时间×盐浓度	40	0.022	7.429	0.001
相对根数	品种	5	0.168	35.195	0.001
Relative root number	生长时间	2	1.829	383.281	0.001
	盐浓度	4	0.506	106.012	0.001
	品种×生长时间	10	0.218	45.622	0.001
	品种×盐浓度	20	0.062	12.935	0.001
	生长时间×盐浓度	8	0.186	38.880	0.001
	品种×生长时间×盐浓度	40	0.035	7.308	0.001
相对苗高	品种	5	0.379	364.308	0.001
Relative seedling height	生长时间	2	0.269	258.865	0.001
	盐浓度	4	6.169	5 931.928	0.001
	品种×生长时间	10	0.074	70.766	0.001
	品种×盐浓度	20	0.093	89.486	0.001
	生长时间×盐浓度	8	0.043	40.904	0.001
	品种×生长时间×盐浓度	40	0.009	8.895	0.001
相对根长	品种	5	0.088	57.897	0.001
Relative root length	生长时间	2	0.006	4.057	0.019
	盐浓度	4	5.684	3 727.296	0.001
	品种×生长时间	10	0.025	16.090	0.001
	品种×盐浓度	20	0.044	28.765	0.001
	生长时间×盐浓度	8	0.083	54.368	0.001
	品种×生长时间×盐浓度	40	0.007	4.828	0.001

品种 Variety	隶属函数值Subordinate function value									平均值 Mean
品种 Variety	相对存活率 Relative survival rate	相对根数 Relative root number	相对苗高 Relative seedling height	相对根长 Relative root length	SPAD值 SPAD value	POD活性 POD activity	Pro含量 Pro content	MDA含量 MDA content	SS含量 Soluble sugar content	平均值 Mean
TO31	0.5324	0.5026	0.4937	0.3643	0.5855	0.3062	0.8493	0.8325	0.7343	0.5779
TO48	0.3440	0.4356	0.3463	0.2579	0.3406	0.2571	0.7767	0.7309	0.7240	0.4681
TO53	0.6535	0.4984	0.4725	0.3419	0.6506	0.4509	0.6563	0.6759	0.6555	0.5617
BY6	0.6366	0.5643	0.5165	0.2482	0.6758	0.5610	0.7057	0.7770	0.7236	0.6010
BY9	0.6756	0.5360	0.5239	0.2787	0.6232	0.3599	0.7465	0.7304	0.7620	0.5818
JZY4	0.5578	0.4660	0.4239	0.2880	0.5705	0.4959	0.8227	0.7140	0.6218	0.5512

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[1]	付颖,沈轶男,刘艳春,柴晓娇,王显瑞,白晓雷,李书田. 不同春谷品种支链淀粉含量与营养品质指标及农艺性状的相关性分析[J]. 作物杂志, 2019, (2): 90–93
[2]	闫晶,姬文秀,石贤吉,朱诗苗,李虎林. 镉胁迫对烟草种子萌发和烟苗生长发育的影响[J]. 作物杂志, 2019, (2): 142–149
[3]	王乐政,华方静,曹鹏鹏,田艺心,高凤菊. 播期和密度对直立型红小豆产量及相关性状的影响[J]. 作物杂志, 2018, (6): 83–88
[4]	张彬,李金秀,王震,冯浩,李金榜. 小麦主要农艺性状的相关性及聚类分析[J]. 作物杂志, 2018, (3): 57–60
[5]	闫寒,宋杭霖,张丽,闫晶,石贤吉,朱诗苗,刘璐,李虎林. 镉胁迫对烤烟农艺性状及生理生化指标的影响[J]. 作物杂志, 2017, (5): 156–161
[6]	钟娟,傅志强,刘莉,祝志娟,郑华斌. 水稻植株甲烷传输能力与根系特性的相关性分析[J]. 作物杂志, 2017, (4): 105–112
[7]	倪先林,龙文靖,赵甘霖,刘天朋,胡炯凌,丁国祥. 糯高粱主要农艺性状配合力与杂种优势的关系[J]. 作物杂志, 2016, (5): 50–55
[8]	赵利,王利民,赵玮,党照,张建平,党占海. 胡麻RIL群体中粗脂肪和脂肪酸组分的分离及其相关性分析[J]. 作物杂志, 2016, (1): 33–37
[9]	陈庆富, 陈其饺, 石桃雄, 等. 苦荞厚果壳性状的遗传及其与产量因素的相关性研究[J]. 作物杂志, 2015, (2): 27–31
[10]	赵杨, 魏颖娟, 邹应斌. 早稻苗期耐冷性的品种间差异及其评价[J]. 作物杂志, 2015, (2): 53–58
[11]	韦爽, 万燕, 晏林, 等. 不同苦荞品种茎秆强度和植株性状的差异及其相关性[J]. 作物杂志, 2015, (2): 59–63
[12]	米俊珍, 刘景辉, 李立军, 等. 保水材料对旱作谷子苗期生长特性及土壤水分的影响[J]. 作物杂志, 2014, (4): 105–111
[13]	王敏, 曲存民, 刘晓兰, 等. 温度胁迫下甘蓝型油菜苗期生理生化指标的研究[J]. 作物杂志, 2013, (2): 53–59
[14]	钟葵, 佟立涛, 刘丽娅, 曾志红, 周素梅. 绿豆淀粉性质和糊化特性研究[J]. 作物杂志, 2013, (2): 134–138
[15]	温岚, 陈基权, 戴志刚, 等. 长蒴黄麻产叶量的多元回归与偏相关的R语言分析[J]. 作物杂志, 2013, (1): 49–53