土壤水分脅迫對小麥脯氨酸含量的影響

李艷紅

【摘 要】本研究以小麥為試驗(yàn)材料，利用盆栽方式設(shè)置4個(gè)不同水分處理，測定小麥在水分脅迫下的脯氨酸含量。實(shí)驗(yàn)證明小麥葉片脯氨酸的含量受到了水分脅迫的影響，隨著干旱脅迫時(shí)間的延長，葉片的脯氨酸含量隨著土壤含水量的降低出現(xiàn)增加的現(xiàn)象。

【關(guān)鍵詞】水分脅迫；脯氨酸；抗旱性

在當(dāng)今世界，干旱已成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。干旱條件下，作物維持產(chǎn)量的關(guān)鍵因素是對干旱脅迫的抵御能力。小麥?zhǔn)且环N在中國常見的農(nóng)作物，抗旱品種的選育對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要作用。

本文研究了小麥脯氨酸含量與干旱的關(guān)系，證明可以應(yīng)用脯氨酸含量來作為抗旱的生理指標(biāo)，用于小麥抗旱品種的選育。

1.材料與方法

1.1材料

（1）植物材料。小麥種子。

（2）試劑。酸性茚三酮。

（3）儀器設(shè)備。紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）、數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇省金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠）。

1.2方法

（1）供試材料的準(zhǔn)備。取小麥種子數(shù)粒，利用鹽水選種后，將種子種植于花盆中，花盆盆口直徑23cm，盆高度20cm，播種20盆。播種后置于室內(nèi)，給予正常的光照條件，及時(shí)澆水，使其健壯的生長。

（2）干旱脅迫處理。待小麥長出四片真葉以后，按Hsiao[1]的方法設(shè)四個(gè)不同的土壤含水量梯度，對照（Control，CK）：75%-80%；輕度干旱（Light drought，LD）：55%-60%；中度干旱（ Middle drought，MD）：40%-45%：重度干旱（Serious drought，SD）：30%-35%。水分脅迫處理方法為：首先將盆栽的小麥用清水澆灌至田間最大持水量，然后每天均對其土壤含水量進(jìn)行測驗(yàn)，測驗(yàn)方法采用常規(guī)的鋁盒法。待土壤含水量達(dá)到要求范圍時(shí)，在同一時(shí)刻，取同一位置的葉片，測定同一處理葉片的脯氨酸含量。每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。

（3）脯氨酸含量測定方法。酸性茚三酮法[2]。

2.結(jié)果與分析

干旱脅迫對脯氨酸含量的影響

由表1可以看出，隨著土壤干旱程度的加重，小麥體內(nèi)的脯氨酸含量逐漸增加，水分脅迫前期脯氨酸含量增加緩慢，隨著水分脅迫加重，脯氨酸含量迅速增加。

表1 不同水分脅迫程度對小麥葉片脯氨酸含量的影響

3.結(jié)論與討論

脯氨酸是一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，是植物感受外界脅迫的重要生理指標(biāo)。研究表明：通常情況下，植物感受干旱脅迫后會(huì)有脯氨酸的累積，以便降低細(xì)胞滲透勢，有效防止酶脫水，充當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的防脫水劑[3]。所以，植物體內(nèi)脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗旱性，一般情況是抗旱性強(qiáng)的品種往往積累較多的脯氨酸。

本研究結(jié)果表明：水分脅迫下，小麥脯氨酸的積累量持續(xù)上升，該結(jié)果和孫一榮等[4]對沙地樟子松、張梅花等[5]對5種園林地被植物、裴二芹等[6]對玉米在干旱脅迫下，體內(nèi)脯氨酸的含量變化趨勢的研究結(jié)論一致。因此脯氨酸含量可以作為抗旱品種選育的一個(gè)重要指標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]Hsiao TG Physiological effects of plant in response to water stress[J].Ann Rev Plant Physiol，1973，24：509-570.

[2]李合生，孫群，趙世杰等.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3]王朝云，揭雨成.水分脅迫對紅麻生理特性和產(chǎn)量的影響[J].作物學(xué)報(bào)，1995，21，（6）：746-751.

[4]孫一榮，朱教君，康宏樟.水分處理對沙地樟子松幼苗膜脂過氧化作用及保護(hù)酶活性影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2008，27（05）： 729-734.

[5]張梅花，張建生，李云霞等.干旱脅迫下5種園林地被植物葉片保水力、質(zhì)膜相對透性和脯氨酸含量的變化[J].甘肅科技，2010，26，（10）：154-148.

[6]裴二芹，石云素，劉丕慶等.干旱脅迫對不同玉米自交系苗期滲透調(diào)節(jié)的影響[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2010，11（1）：40-45.