低溫脅迫對(duì)油菜幼苗丙二醛含量的影響

王仕林　黃輝躍　唐建　汪仁全　王相權(quán)

摘要：為鑒定不同栽培類型油菜的抗寒性，選取3種栽培類型（甘藍(lán)型、芥菜型和白菜型）油菜的幼苗，采用人工氣候箱控溫的方法，對(duì)油菜幼苗在不同程度的低溫脅迫處理后葉片內(nèi)丙二醛含量變化進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，油菜葉片丙二醛含量總體上隨溫度下降及低溫脅迫時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增加；油菜葉片丙二醛含量的變化幅度及具體變化規(guī)律因栽培類型和低溫處理?xiàng)l件而異；3種類型油菜中，白菜型油菜的抗寒性強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：低溫脅迫；油菜幼苗；丙二醛

中圖分類號(hào)：Q945.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0439-8114（2012）20-4467-03

油菜是世界范圍內(nèi)廣泛種植的重要的油料作物。近年來(lái)，隨著極端天氣的頻繁發(fā)生，在油菜的生長(zhǎng)發(fā)育期間時(shí)常受到寒害的不利影響，張學(xué)昆等[1]2008年對(duì)長(zhǎng)江流域油菜低溫凍害調(diào)查分析后指出，低溫造成2008年全國(guó)冬油菜產(chǎn)區(qū)單產(chǎn)比2007年減產(chǎn)10.9%。因此，選育抗寒品種是防止寒害發(fā)生的重要途徑。

吳能表等[2]指出植物對(duì)低溫的適應(yīng)機(jī)制是通過(guò)提高細(xì)胞內(nèi)小分子物質(zhì)濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且這種變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，在一定范圍內(nèi)隨著逆境處理時(shí)間的延長(zhǎng)，這些低溫誘導(dǎo)物質(zhì)又會(huì)逐漸適應(yīng)和恢復(fù)。MDA是細(xì)胞膜脂過(guò)氧化反應(yīng)的重要產(chǎn)物，其含量的多少體現(xiàn)了細(xì)胞膜被破壞的程度[3]。低溫脅迫下MDA會(huì)大量積累，并且隨著低溫時(shí)間的加長(zhǎng)，植物本身清除能力下降，其MDA含量上升。因而，MDA在植物中的含量多少，可以作為判斷植株抗冷害能力的指標(biāo)之一。在植物的抗寒生理研究中，常把MDA含量作為衡量植物抗寒性的指標(biāo)之一[4]。

有關(guān)油菜抗寒生理方面的研究已有一些報(bào)道[5-10]，但針對(duì)3種栽培類型油菜的抗寒性研究較少。因此，通過(guò)研究低溫對(duì)3種栽培類型油菜幼苗中丙二醛含量的影響，可為油菜抗寒材料的選育提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為3種栽培類型的常規(guī)油菜：白菜型油菜（Brassica campestris L.）、甘藍(lán)型油菜（Brassica napus L.）和芥菜型油菜（Brassica juncea L.）。3種類型油菜材料均由重慶市油菜工程技術(shù)研究中心提供，為該中心經(jīng)過(guò)多年自交選育的3種栽培類型的冬性油菜品系。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別選取飽滿、均勻一致的3種類型油菜種子50粒，用0.1%的升汞消毒10 min，自來(lái)水沖洗干凈后，播種到營(yíng)養(yǎng)缽中，并在自然條件下培養(yǎng)。當(dāng)幼苗長(zhǎng)到2～3葉時(shí)，將其移到光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行低溫處理，隨機(jī)選取處理后的油菜幼苗20株，將選取幼苗葉片全部剪下備用。溫度設(shè)置為4個(gè)梯度：常溫（20 ℃）、9、6和3 ℃，處理時(shí)間為24、48、72 h，以常溫為對(duì)照。

1.2.2丙二醛含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[11]。其具體方法是：取葉片3 g于研缽中，加2 mL去離子水研磨成勻漿，將勻漿轉(zhuǎn)移到試管中，再用3 mL去離子水分兩次沖洗研缽，合并提取液中加入50 mL 0.5%硫代巴比妥酸溶液，搖勻。在沸水浴中煮沸10 min后立即取出，待冷卻后以3 000 g離心15 min，取上清液在534 nm和600 nm下測(cè)定吸光度。

1.2.3數(shù)據(jù)分析采用DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同溫度下丙二醛含量的差異

油菜幼苗在受到低溫脅迫時(shí)，芥菜型油菜和白菜型油菜處理24 h時(shí)各處理丙二醛含量均低于對(duì)照，甘藍(lán)型油菜在處理24 h時(shí)只有3 ℃處理的丙二醛含量高于對(duì)照；芥菜型油菜和甘藍(lán)型油菜在低溫處理48和72 h時(shí)丙二醛含量均高于對(duì)照，白菜型油菜在低溫處理48 h時(shí)丙二醛含量均高于對(duì)照，在低溫處理72 h時(shí)只有3 ℃處理的丙二醛含量高于對(duì)照（表1）。從3 ℃處理72 h的結(jié)果可以看出，白菜型油菜丙二醛的變化幅度最小，這一結(jié)果表明白菜型油菜的抗寒能力強(qiáng)于其他兩種栽培類型油菜。

2.2不同時(shí)間低溫處理后丙二醛含量的變化

甘藍(lán)型油菜受到低溫脅迫后，丙二醛含量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而明顯增加；而白菜型油菜則表現(xiàn)出先增后降的趨勢(shì)，處理48 h的幼苗葉片丙二醛含量比處理24 h的有較大幅度的提高，而處理72 h的幼苗葉片的丙二醛含量比處理48 h有較明顯的下降；芥菜型油菜的丙二醛含量在9 ℃時(shí)隨低溫時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，在6 ℃和3 ℃時(shí)，隨低溫時(shí)間的延長(zhǎng)表現(xiàn)出先增后降的特點(diǎn)。該結(jié)果表明白菜型油菜和芥菜型油菜對(duì)低溫的抗性比甘藍(lán)型油菜強(qiáng)。

2.3材料、時(shí)間、溫度三因素間的方差分析

從表2可以看出，處理時(shí)間之間差異達(dá)到極顯著水平，處理溫度間、材料間差異達(dá)到顯著水平。為了進(jìn)一步比較3種材料彼此的差異性，對(duì)表2數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較（表3）后發(fā)現(xiàn)，白菜型油菜與其他兩種類型油菜丙二醛含量差異達(dá)顯著水平，甘藍(lán)型油菜與芥菜型油菜丙二醛含量無(wú)顯著差異；白菜型油菜與甘藍(lán)型油菜丙二醛含量差異達(dá)極顯著水平。

3結(jié)論與討論

從葉片的萎蔫程度及幼苗的生長(zhǎng)健壯程度上判斷，白菜型油菜表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗寒性，芥菜型油菜次之，甘藍(lán)型油菜的抗寒性最弱。在低溫脅迫下，白菜型油菜的丙二醛含量最低，芥菜型油菜次之，甘藍(lán)型油菜最高。從不同處理時(shí)間的變化幅度上分析，經(jīng)過(guò)3 d（72 h）低溫處理后，白菜型油菜丙二醛含量變化幅度最小。以上測(cè)定結(jié)果表明，白菜型油菜的耐寒能力強(qiáng)于甘藍(lán)型油菜和芥菜型油菜。由于研究的低溫處理在時(shí)間梯度上設(shè)置有限，從試驗(yàn)結(jié)果不能完全確切地把握低溫下油菜幼苗丙二醛的真實(shí)具體的變化規(guī)律。如果要繼續(xù)研究，可以測(cè)定更短的時(shí)間間隔內(nèi)油菜幼苗葉片丙二醛的含量變化，同時(shí)將測(cè)定時(shí)間延長(zhǎng)，如從低溫處理開(kāi)始至幼苗完全受低溫傷害致死的時(shí)間。

根據(jù)前人的研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江流域油菜在苗期的最適溫度為10～20 ℃，因此設(shè)定3個(gè)低溫梯度9、6和3 ℃。為了更好地反映不同栽培類型油菜的抗寒性差異，在后續(xù)的研究中，可以考慮設(shè)置0 ℃以下的溫度梯度，從而得到更具有參考價(jià)值的結(jié)果，為生產(chǎn)上選育抗寒油菜品種提供參考。

根據(jù)研究結(jié)果，丙二醛可以作為油菜抗寒性鑒定的生理指標(biāo)，在油菜抗寒材料或雜交品種的選育過(guò)程中，可以更多考慮利用白菜型油菜作為種質(zhì)資源，從而更快達(dá)到育種目標(biāo)。

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