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花粉活力分析儀的應用:鷹嘴豆花粉活性和產量對熱脅迫的響應

瀏覽次數:983 發布日期:2022-3-4  來源:澤泉科技

隨著全球氣候變化和溫度持續上升,熱脅迫已經成為植物生長發育和農作物產量的關鍵因素。鷹嘴豆(Cicer arientinum)是一種富含蛋白質的重要豆類作物,也是一種熱敏作物,已有研究表明,超過35°C的高溫會抑制其生產力,特別是繁殖階段的熱脅迫會造成顯著的產量損失。悉尼大學的科研人員利用田間溫控實驗箱研究了鷹嘴豆花粉和產量對原位熱脅迫的響應以及它們在耐熱育種材料篩選中的作用本實驗于連續兩年的同一時期在同一地塊種植鷹嘴豆耐熱品種PBA Maiden和熱敏感品種Kyabra,并在每年開花期為期2周的實驗周期內設置對照組及3個處理組:1.環境室:扣置透明控溫實驗箱,控制箱內溫度與室外一致;2.加熱室:扣置透明控溫實驗箱,并設置箱內溫度高于環境溫度4℃以上;3. 開放室:僅在地塊上部覆蓋透明有機玻璃棚。本次實驗期間內環境室和加熱室的最高溫度能夠達到35℃,但持續時間不長,更多時間處于無熱脅迫溫度內。實驗結果表明,盡管加熱室溫度較高,但溫控時間并不足以引起顯著的花粉不育,實驗結束后的花粉活力仍大于78%;而植物高度和產量卻可觀察到明顯的溫室效應,環境室中的植物明顯高于對照組和開放室;加熱室的鷹嘴豆產量比環境室降低了9%-41%,開放室的產量比對照組降低11%-24%。

表1 處理區域的植物高度 (cm)
AC = 環境室,HC = 加熱室,NC= 對照組,PO = 開放室


注:同一行中后跟同一字母的平均值在P<0.05組間無顯著差異


表2 處理區域的平均產量(t/ha)
AC = 環境室,HC = 加熱室,NC= 對照組,PO = 開放室


注:同一行中后跟同一字母的平均值在P<0.05組間無顯著差異。


相較于溫室盆栽實驗,利用田間原位加熱室進行的鷹嘴豆熱脅迫響應研究,降低了光周期、降雨、蒸汽壓、根系、溫度等在某種程度上的限制,增加了實驗的有效性,是篩選耐熱型種質資源和研究植物生理反應的有用工具。但由于本次實驗不同處理之間過多的溫度變化(特別是低溫),以及夜間的光呼吸,降低了實驗得出與熱脅迫相關的明確結論的能力,因此需在此次研究基礎上進行改進,以確保熱脅迫水平的可重復性,并確保加熱和非加熱室的夜間溫度保持不變且高于5℃,同時因鷹嘴豆花期較長,也需要進一步調查驗證鷹嘴豆對脅迫時間的響應。

本實驗中鷹嘴豆花粉活力的評估由Ampha Z32花粉活力分析儀進行,該方法是一項相對較新的技術,可簡單快速地評估不同溫度條件下田間植物的花粉活力,應用于田間種子數量和產量影響的研究。

—— 原文 ——
Angela L. Pattison, Mohammad Nazim Uddin, et al. Use of in-situ field chambers to quantify the influence of heat stress in chickpea (Cicer arientinum). Field Crops Research. Volume 270, 2021, 108215.

發布者:上海澤泉科技股份有限公司
聯系電話:021-32555118
E-mail:michael.shen@zealquest.com

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