多重综合根系表型与提高耐旱性有关

作者:谷丰光电 来源: 时间:2020-07-08 17:39:46 浏览次数:

本文作者提出,最耐旱的综合表型值得考虑作为育种理想型。

为了验证多重综合根系表型共同优化耐旱性的假设,作者在水分充值和水分胁迫的条件下,对400个成熟玉米基因型的根部解剖结构和构型进行了表型分析。发现测定的所有23个根酚都存在显著差异。大量表型分离分析表明,代表田间表现最好和最差的群体表现出不同的根系表型。与最差块茎相比,干旱条件下最佳块茎的根表型表现为皮层通气组织的形成更大,次生木质部导管更多且更窄,节根较厚。

在水分胁迫下每个物候群中5个表现最好和6个表现最差的集群的髓样体结构表型。

在水分胁迫下每个物候组(早期、中期和晚期)中5个表现最好和6个表现最差的集群的根解剖横截面图像。使用0.5mm的横向比例尺拍摄图像。

根据中位数聚类的划分揭示了与水分胁迫下植物表现相关的几个独特的根系表型群。与提高耐旱性相关的集群由酚类状态组成,它们可能通过将内部资源重新分配到更大的根系结构(增加通气组织含量、更大的皮层细胞、更少的皮层细胞文件)来实现更大的土壤勘探,限制对水分的吸收以保持土壤水分(导水性降低,木质部导管狭窄),并提高坚硬干燥土壤的渗透性(根较厚,中柱比例较大,远端皮层细胞较小)。因此作者提出,最耐旱的综合表型值得考虑作为育种理想型。

来源:Plant Physiology.Multiple Integrated Root Phenotypes Are Associated with Improved Drought Tolerance.Stephanie P. Klein, Hannah M. Schneider, Alden C. Perkins, Kathleen M. Brown, Jonathan P. Lynch.
https://doi.org/10.1104/pp.20.00211