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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

发布日期:2025/9/10 10:37:38 浏览次数:
作者:韩 凯,刘 畅,王浩楠,纪 薇
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
DOI:10.13925/j.cnki.gsxb.20250205
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【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1/2Hoagland营养液灌溉;复合胁迫(B)组:在1/2Hoagland营养液中加入200mg·kg-1CuSO4·5H2O灌溉,模拟铜胁迫。每组设置4个水分梯度:对照组(CK80%±5%壤含水量)以及轻度(T160%±5%土壤含水量)、中度(T240%±5%土壤含水量)和重度(T320%±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(Ci)总体呈先升后降趋势;叶绿素(ChlaChlb)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CKACKBT2ATIAT2BT3AT1BT3B;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,SODPODADH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。

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