谷子苗期对低温胁迫的生理生化响应

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.03.024

摘要/Abstract

摘要：

研究谷子幼苗对低温胁迫的生理响应机制，筛选耐冷种质，为耐冷品种选育提供理论依据。以耐冷谷子品种晋谷21号和冷敏感谷子品种长农48号为试验材料，设置低温（8 oC）和对照（25 oC）2个处理，分别在低温处理前、低温处理3 d后和恢复处理3 d后测定各处理下幼苗的苗高、苗鲜重和干重、抗氧化酶活性及渗透调节物质。结果表明，与对照相比，谷子经低温胁迫处理3 d后，幼苗农艺性状各指标均显著降低，冷敏感品种的降幅高于耐冷品种。低温胁迫处理3 d后，耐冷品种幼苗叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及过氧化氢酶（CAT）活性均呈增加趋势，丙二醛（MDA）含量显著增加；冷敏感品种的MDA含量增加幅度显著高于耐冷品种（P<0.05），具有更强的保护性酶活性。

关键词: 谷子, 苗期, 低温胁迫, 生理生化响应

Abstract:

This study investigated the physiological response mechanism of foxtail millet seedlings to low temperature stress, screening of cold-tolerant germplasm, and provided theoretical basis for the selection and breeding of cold-tolerant cultivar. The cold-tolerant foxtail millet cultivar Jingu 21 and the cold-sensitive foxtail millet cultivar Changnong 48 were used as test materials, and two treatments of low temperature (8 oC) and control (25 oC) were set up, and height, fresh and dry weights, antioxidant enzyme activities and osmoregulatory substances of seedlings under each treatment were determined before the low temperature treatment, after three days of the low temperature treatment and after three days of the recovery treatment, respectively. The results showed that, compared with control, after three days of low-temperature stress treatment in foxtail millet, all the indicators of seedling agronomic traits were significantly reduced, and the reduction of cold-sensitive cultivar was higher than that of cold-tolerant cultivar. After three days of low-temperature stress treatment, SOD, POD and CAT activities of seedling leaves of cold-tolerant cultivar showed increasing trend, and MDA contents increased significantly. The MDA content of cold-sensitive cultivar was significantly higher than that of cold-tolerant cultivar (P < 0.05), and they had stronger protective enzyme activities.

Key words: Foxtail millet, Seedling stage, Low temperature stress, Physiological and biochemical responses

杜杰, 苏福丽, 夏清, 智慧, 王文霞. 谷子苗期对低温胁迫的生理生化响应[J]. 作物杂志, 2024 (3): 180–185

Du Jie, Su Fuli, Xia Qing, Zhi Hui, Wang Wenxia. Physiological and Biochemical Responses of Foxtail Millet to Low Temperature Stress at Seedling Stage[J]. Crops, 2024(3): 180–185

图/表 6

表1

表2

表3

表4

表5

表6

参考文献 37

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品种 Cultivar	处理 Treatment	苗高 Seedling height (cm)	鲜重（mg/100株） Fresh weight (mg/100 plants)	干重（mg/100株） Dry weight (mg/100 plants)
JG21	处理前	28.80b	166.44d	24.51g
	低温处理3 d后	27.37b	197.08c	37.12d
	对照处理3 d后	30.87a	282.83a	41.86b
	恢复处理3 d后	28.43b	208.55bc	39.23c
	对照恢复3 d后	31.67a	296.85a	44.05a
CN48	处理前	21.87c	152.13e	23.03h
	低温处理3 d后	18.70d	166.44d	31.84f
	对照处理3 d后	22.60c	197.08c	34.13e
	恢复处理3 d后	19.17d	179.50d	33.82e
	对照恢复3 d后	23.47c	218.55b	37.69d

品种Cultivar	处理Treatment	A	B	C
JG21	CK	143.19b	138.52b	151.76b
	LT	143.19b	221.85a	198.71ab
CN48	CK	125.85b	116.57b	127.30b
	LT	125.85b	167.78a	162.15a

品种Cultivar	处理Treatment	A	B	C
JG21	CK	796.19b	761.73b	745.50b
	LT	796.19b	1064.83a	967.19ab
CN48	CK	565.63ab	528.89b	519.36b
	LT	565.63ab	671.33a	642.73a

品种Cultivar	处理Treatment	A	B	C
JG21	CK	358.09b	346.71b	344.50b
	LT	358.09b	481.94a	455.21ab
CN48	CK	304.01ab	288.39b	276.71b
	LT	304.01b	373.33a	356.67a

品种Cultivar	处理Treatment	A	B	C
JG21	CK	7.73b	8.03ab	8.21ab
	LT	7.73b	9.34a	9.61a
CN48	CK	8.62b	8.73b	8.92b
	LT	8.62b	11.18a	11.74a