干旱和铜胁迫对早黑宝葡萄幼苗生理特性及ADH基因家族的影响
韩凯1
刘畅2
王浩楠2
纪薇2
1.太原学院材料与化学工程系,太原 0300322.山西农业大学园艺学院,山西太谷 030801
摘要：[目的]干旱胁迫和重金属污染是限制干旱、半干旱地区葡萄产业发展的主要非生物胁迫,且ADH基因家族在干旱、重金属等非生物胁迫中发挥重要作用.研究两者复合胁迫对葡萄幼苗的影响以及鉴定葡萄ADH基因家族具有必要性.[方法]以早黑宝葡萄幼苗为试材,设置干旱胁迫(A)组:使用1/2 Hoagland营养液灌溉;复合胁迫(B)组:在1/2 Hoagland营养液中加入200 mg·kg-1 CuSO4·5H2O灌溉,模拟铜胁迫.每组设置4个水分梯度:对照组(CK,80％±5％土壤含水量)以及轻度(T1,60％±5％土壤含水量)、中度(T2,40％±5％土壤含水量)和重度(T3,20％±5％土壤含水量)干旱胁迫组,共8个处理,分析复合胁迫对幼苗光合系统、抗氧化酶活性、乙醇脱氢酶活性的影响并基于葡萄全基因组数据对ADH基因家族进行鉴定.[结果]干旱和复合胁迫下葡萄幼苗的净光合速率(Pn)呈下降趋势,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(G)总体呈先升后降趋势;叶绿素(Chl a、Chl b)和类胡萝卜素(Car)含量显著降低,光化学猝灭系数(qP)下降,非光化学猝灭系数(NPQ)上升;主成分分析显示,不同处理的抗旱能力排序依次为CKA＞CKB＞T2A＞TIA＞T2B＞T3A＞T1B＞T3B;丙二醛(MDA)含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性持续上升,乙醇脱氢酶活性(ADH)先降后升;通过生物信息学分析鉴定出53个葡萄ADH基因家族成员,其理化性质及系统进化分析表明,该家族在干旱响应中具有重要功能.[结论]干旱和铜胁迫下早黑宝幼苗光合系统受到损伤,SOD、POD、ADH活性和MDA含量显著升高;相较于干旱胁迫,复合胁迫对葡萄生长造成的危害更大.共鉴定出53个葡萄ADH基因家族成员,它们被分为4个亚组,各亚族ADH基因之间差异较大,但相同亚组之间结构较为保守,相对稳定,本研究结果为葡萄抗旱机制及耐逆品种选育提供了理论依据.
关键词：早黑宝葡萄干旱胁迫铜胁迫光合特性抗氧化酶ADH基因家族
分类号：S663.1(果树园艺)
资助基金：山西省科技成果转化引导专项(202204021301028)山西省科技重大专项计划项目(202201140601027-3)
论文发表日期：2025-09-10
在线出版日期：2025-09-29（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：19( 1958-1976 )
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