姜黄（Curcuma longa L.）耐旱性的渗透调节、抗氧化防御和光合能力基因表达研究

《Acta Physiologiae Plantarum》：Gene expression insights into osmotic adjustment, antioxidant defence, and photosynthetic ability of drought tolerance in turmeric (Curcuma longa L.)

　　在这项研究中，我们在2021–22年期间，评估了先前通过形态特征和水胁迫下根茎产量鉴定的9个抗旱和3个敏感优质姜黄基因型在不同土壤水分制度（田间持水量的100%、50%和25%）下的生理、生化和分子响应，以了解作物对干旱胁迫的响应机制，从而促进耐旱品种的培育。研究表明，耐旱基因型IISR Pragati、SL 5、Suguna和Suvarna表现出优异的抗旱特性和稳定产量。在低土壤水分条件下，这些基因型表现出更高的相对含水量，增强的抗氧化酶活性（超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶），更多的脯氨酸和糖类积累，最少的叶绿素和类胡萝卜素损失，以及较低的丙二醛、过氧化氢水平和膜泄漏程度，优于其他基因型。它们还表现出转录因子的更强上调，特别是ABF、bHLH、WRKY、DREB、NAC和bZIP，以及AQP基因的更高下调。2022–23年期间，IISR Pragati、SL 5、Suguna和Suvarna与两个敏感基因型（IISR Alleppey Supreme和IISR Kedaram）在田间条件下进一步评估了品质性状，涉及不同的土壤水分制度（通过灌溉维持18.5–20.0%土壤含水量和通过限制灌溉维持11–12.5%土壤含水量）。基因型SL 5（8.2%）和IISR Pragati（8.3%）在干旱胁迫下记录的精油含量降幅最小。Suguna（3.7%）和Suvarna（5.3%）观察到油树脂降幅最小。所有基因型在干旱胁迫下均显示姜黄素含量升高。因此，这些鉴定出的基因型适合在雨养或水资源受限条件下种植，以实现稳定产量和品质保障。