热带作物学报

作者：饶席兵, 钱禛锋, 曾丹, 张蓉琼, 吕绍芝, 沈庆庆, 吴华英, 何丽莲, 李富生

单位：1.云南农业大学农学与生物技术学院，云南昆明 650201,2.云南省作物生产与智慧农业重点实验室，云南昆明 650201,3.云南农业大学甘蔗研究所，云南昆明 650201

关键词：甘蔗,耐寒性,生理响应,主成分分析,聚类分析,综合评价

基金：云南省重大科技专项(202202AE090021),云南省作物生产与智慧农业重点实验室专项(202105AG070007),国家自然科学基金项目(31960451)

低温是影响甘蔗生长发育、产量以及分布的主要环境因子之一。探究甘蔗在低温逆境下的生理反应特性，筛选强耐寒性甘蔗亲本材料，对指导甘蔗育种及推动甘蔗产业发展有重要的意义。本研究以8份不同甘蔗品种及1份甘蔗近缘野生种（蔗茅99-1无性系）为试验材料，研究其在低温胁迫处理后的生理指标响应，并利用主成分分析、模糊隶属函数法和聚类分析对9份材料的耐寒性进行综合评价。研究结果显示：经低温胁迫处理（3 ℃，3 d）后，绝大部分材料的丙二醛（MDA）、叶绿素（Chl）、可溶性糖（SS）以及可溶性蛋白（SP）含量较CK升高；所有材料的脯氨酸（Pro）含量均较CK升高，而超氧化物歧化酶（SOD）活性均较CK降低；此外，绝大部分材料的过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性也较CK升高。并且发现强耐寒性的材料（蔗茅99-1、崖城89-9、ROC10）经低温胁迫处理后能够维持较低的MDA含量，和较高的SS、SP、Pro含量以及POD、CAT活性。结合综合评价值（D），通过聚类分析将9份材料的耐寒能力分别划分为强耐寒类型（蔗茅99-1、崖城89-9、ROC10）、中度耐寒类型（ROC20、粤糖93-159、黄加利、ROC16）和弱耐寒类型（滇蔗01-58、ROC22）3个类群。这些结果表明，不同甘蔗品种对低温的适应能力不同，强耐寒性甘蔗品种在逆境下能够迅速通过自身调节，合理提高渗透调节物质含量及抗氧化酶活性，进一步清除体内的活性氧（ROS）等有害物质，平衡细胞代谢过程，从而更好地适应低温环境。本研究为探明甘蔗低温胁迫应答调控机理，选育强耐寒性甘蔗新品种奠定基础。

来源：2024年第4期

《热带作物学报》期刊编辑部

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