《Plant Stress》：Drought and heat stress synergistically impair physiology, yield and reveal cultivar-specific metabolic responses in oat during anthesis
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摘要燕麦（Avena sativa L.）是一种具有较高营养价值的作物，既可用于食品生产也可作为饲料。随着气候变化使得干旱和高温事件愈发频繁，了解燕麦对这两种因素共同作用带来的胁迫的响应至关重要，因为这会威胁到全球的农作物产量。本研究探讨了四种在瑞典广泛种植的燕麦品种（Activ
摘要
燕麦（Avena sativa L.）是一种具有较高营养价值的作物，既可用于食品生产也可作为饲料。随着气候变化使得干旱和高温事件愈发频繁，了解燕麦对这两种因素共同作用带来的胁迫的响应至关重要，因为这会威胁到全球的农作物产量。本研究探讨了四种在瑞典广泛种植的燕麦品种（Active、Delfin、Castor、Guld）在开花期遭受干旱、高温以及二者共同作用带来的胁迫时的关键生理、生化、产量及代谢反应，并在胁迫发生时以及恢复7天后进行了检测。研究结果表明，干旱和二者共同作用都会显著降低光合速率（A）及产量相关指标，其中二者共同作用带来的负面影响最为严重。单独的高温胁迫则会增加蒸腾速率（E）、气孔导度（g?）以及叶片温度（Tleaf）。在所有品种中，干旱和二者共同作用都会导致抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性急剧上升，同时电解质泄漏（EL）、丙二醛（MDA）以及脯氨酸的含量也会显著增加。代谢物分析显示，不同品种在应对胁迫时存在特定的代谢重编程现象，氨基酸和渗透调节物质的代谢存在协同调控关系，而以脯氨酸为核心的代谢机制似乎是燕麦具备的一种普遍的抵御胁迫的能力。在恢复阶段，不同品种之间出现了明显的差异。根据产量指标综合评估，这四种品种的表现顺序为：Delfin > Active > Castor > Guld。Delfin在遭受二者共同作用带来的胁迫后能够快速恢复且保持稳定的产量，这与其较低的叶片温度以及较高的光合速率、叶绿素a含量、APX活性、MDA和脯氨酸水平有关；而Guld的恢复情况较差，且出现了不可逆的损伤。将代谢物动态变化与胁迫后的恢复情况结合起来分析，可以为未来培育具有气候适应能力的燕麦品种提供有用的思路。
Maria Vera Jesus Da Costa|Erik Alexandersson|Jean WH Yong|Radha Sivarajan Sajeevan
瑞典农业科学大学植物保护生物学系，瑞典阿尔纳普，SE-23422
