基于发芽特性、抗氧化能力和渗透调节物质谱系鉴定耐旱绿豆品种

《Protoplasma》：Identification of drought-tolerant mung bean varieties based on germination, antioxidant, and osmolyte profiles

该研究评估了10个绿豆品种在PEG诱导干旱下的发芽、形态及生理特征，揭示耐旱品种侧重早期生长，感性品种平衡生长、防御及渗透调节。相关性分析与主成分分析表明，发芽指数和幼苗长度是关键筛选性状，为抗旱育种提供依据

　　

摘要

干旱胁迫严重影响了绿豆（Vigna radiata (L.) R. Wilczek）的产量，因此探索其耐旱机制和育种策略至关重要。本研究在聚乙二醇（PEG 6000）诱导的水分亏缺条件下，对10个绿豆品种的耐旱性进行了研究，分析了它们的发芽情况、形态特征和生理反应。干旱降低了所有品种的活力指数（VI）和幼苗生长状况，其中绿豆品种Bing 20的活力指数降低了76.28%，幼苗长度减少了63.47%。干旱还引发了过氧化氢（H₂O₂）的积累，加剧了膜脂质的过氧化反应并提高了丙二醛的水平，其中Bing 18的H₂O₂含量增加了2.02倍，Bing 17的丙二醛含量增加了36.64倍。绿豆通过激活超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等抗氧化酶来减轻氧化损伤，并通过上调淀粉酶和渗透调节物质（可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白质和脯氨酸）的积累来增强种子活力；Jin 8的α-淀粉酶活性增加了1.68倍，而Jin 1的淀粉含量增加了1.57倍，脯氨酸含量增加了40.28倍。基于这些性状得出的耐旱系数，研究人员进行了相关性分析和主成分分析（PCA）。结果表明，Jin 1、Jin 7、Jin 8、Bing 11和Bing 18品种具有相对较高的耐旱性，而Bing 16、Bing 17、Bing 19、Bing 20和Bing 21品种的耐旱性较差。相关性分析显示，耐旱品种倾向于快速早期生长，而易感品种则表现出生长、防御和渗透调节之间的复杂平衡。PCA分析确定发芽指数和幼苗长度是筛选耐旱品种的关键指标。这些发现有助于进一步了解绿豆的耐旱机制，并为品种选育提供依据。

图形摘要

亮点

• 基于PEG诱导的胁迫条件，全面评估了10个绿豆品种的耐旱性，包括发芽情况、形态特征和生理指标。
• 耐旱品种（优先快速早期生长）与易感品种（平衡生长、防御和渗透调节）在干旱响应策略上存在显著差异。
• 发芽指数和幼苗长度被确定为筛选耐旱绿豆品种的关键指标。