水楊酸對(duì)PEG脅迫下商麥5226幼苗生長(zhǎng)的影響

祝社民

（商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛726000）

水楊酸對(duì)PEG脅迫下商麥5226幼苗生長(zhǎng)的影響

祝社民

（商洛學(xué)院 生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛726000）

以商麥5226為研究對(duì)象，研究不同濃度（0.65、0.75、0.85 mmol·L-1）外源水楊酸對(duì)水分脅迫下小麥的生理影響。結(jié)果表明，0.65-0.75 mmol·L-1外源水楊酸可以促進(jìn)水分脅迫下幼苗根莖的生長(zhǎng)，降低MDA含量和提高POD活性，提高小麥苗期的抗旱能力；但不同部位最適濃度不同，根的最適濃度為0.75 mmol·L-1，莖的最適濃度為0.65 mmol·L-1，濃度超過(guò)0.85 mmol·L-1對(duì)根莖生長(zhǎng)有一定的抑制作用。

水楊酸；商麥5226；水分脅迫

小麥?zhǔn)俏覈?guó)第二大主要作物，其產(chǎn)量和品質(zhì)直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生[1-2]。小麥幼苗時(shí)期是小麥一生中由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)向生殖生長(zhǎng)和生態(tài)生長(zhǎng)的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)，直接關(guān)系著小麥的成苗率與作物產(chǎn)量[3]。小麥在幼苗時(shí)期總是遭受干旱的脅迫，以致出苗不齊，產(chǎn)量大大降低，這是農(nóng)業(yè)面臨的最嚴(yán)重的問(wèn)題之一[4]。目前關(guān)于小麥抗旱性研究主要為抗旱機(jī)理方面，如干旱引起植物細(xì)胞含水量下降、水勢(shì)降低，導(dǎo)致質(zhì)膜透性增大，活性氧的大量增加進(jìn)而引起膜脂過(guò)氧化、丙二醛（MDA）含量增加、電解質(zhì)外滲，從而會(huì)影響或限制植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程[5]。水楊酸（SA）是植物體內(nèi)普遍存在的一種小分子酚類物質(zhì)，SA作為植物內(nèi)源信號(hào)分子的組成部分，在植物細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、信息傳遞以及生長(zhǎng)代謝過(guò)程中，尤其植物受到長(zhǎng)期的干旱脅迫后，在降低植物細(xì)胞活性氧含量、降低細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度、保護(hù)生物大分子（抗氧化物酶類）、提高水分利用率、提高光合速率方面有非常重要的作用[6]。有研究表明：水楊酸可以提高植物的抗旱性[7-8]。本研究以商麥5226幼苗為材料，研究不同濃度的水楊酸對(duì)小麥的生長(zhǎng)和抗氧化活性的影響，旨在為干旱地區(qū)小麥品種選育和栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

商麥5226種子（生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供）

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

選飽滿充實(shí)的商麥5226種子，用10% NaClO消毒10 min，蒸餾水漂洗。用蒸餾水浸種24 h后，將裝有種子的燒杯置于28℃培養(yǎng)箱中催芽，期間輕翻種子，注意保濕。72 h后將種子整齊擺放在水培槽的鐵絲網(wǎng)上后移至培養(yǎng)箱外自然狀態(tài)下培養(yǎng)。

小麥幼苗長(zhǎng)至兩葉一心期[9]后，分別進(jìn)行以下處理：對(duì)照（CK）用水培養(yǎng)。其余分兩組處理：第一組,對(duì)3個(gè)水培槽的小麥苗進(jìn)行干旱脅迫+水楊酸預(yù)處理（DS+SA）：在葉面噴施不同濃度水楊酸2 d后，用含10%的PEG-6000的溶液模擬干旱進(jìn)行脅迫處理4 d；第二組,干旱脅迫處理（DS）：水培槽小麥苗不噴施水楊酸，用含10%的PEG-6000的溶液模擬干旱進(jìn)行脅迫處理4 d，兩實(shí)驗(yàn)組脅迫處理結(jié)束后重新置于清水中培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組均設(shè)3次重復(fù)。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目

兩實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組MDA含量、POD活性以及干旱脅迫復(fù)水后一段時(shí)間幼苗的根長(zhǎng)、株高、根鮮重和莖鮮重。小麥幼苗生理指標(biāo)POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定，MDA含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸顯色法測(cè)定[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥生理指標(biāo)的分析

由表1可知，干旱脅迫小麥幼苗的POD活性和MDA含量均比CK高，SA+DS組中的POD活性最高值比CK增加了222.9%，SA+DS組中的MDA含量最高值比CK增加了308.3%。而且干旱脅迫前用0.75 mmol·L-1SA處理會(huì)有效降低MDA含量，0.85 mmol·L-1SA雖然使POD活性增加，但是，與SA2相比，SA3的MDA增加了81.5%。綜合分析，0.75 mmol·L-1的水楊酸濃度既能增加POD的活性，又能降低MDA的含量，最有利于小麥幼苗葉片細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化物酶清除活性氧等物質(zhì)。

表1 不同濃度的水楊酸對(duì)小麥幼苗生理指標(biāo)的影響

2.2 小麥形態(tài)指標(biāo)的分析

2.2.1 不同水楊酸濃度對(duì)小麥幼苗根的影響

由表2可知，干旱脅迫后小麥的平均最長(zhǎng)根長(zhǎng)、平均根數(shù)、根鮮重均比CK小，DS+SA中最小的平均最長(zhǎng)根長(zhǎng)、平均根數(shù)、根鮮重分別比CK減少了54.3%、26.5%、20.7%。而且干旱脅迫前用0.65-0.75 mmol·L-1濃度的SA處理會(huì)隨著濃度的增大而增加各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)值，DS+SA中最大的平均最長(zhǎng)根長(zhǎng)、平均根數(shù)、根鮮重分別比SA0增加了19.9%、12%、23.7%。0.85 mmol·L-1SA雖然增加了根數(shù)，但是，與SA2相比，其平均根長(zhǎng)減少了13.4%，根鮮重減小了37.8%。可見(jiàn)，SA濃度并不是越大越好，超出一定范圍（0.75 mmol·L-1）則會(huì)降低小麥幼苗根的增長(zhǎng)速度。適量增加SA濃度，根的各項(xiàng)指標(biāo)會(huì)隨著濃度的增大而增加。綜合分析，0.75 mmol·L-1的SA預(yù)處理（外源葉面噴施）最有利于10%PEG脅迫下小麥幼苗根的發(fā)育。

表2 不同濃度的水楊酸對(duì)小麥幼苗根的影響

2.2.2 不同濃度水楊酸對(duì)小麥幼苗莖的影響

由表3可知，干旱脅迫后小麥的平均株高、平均莖鮮重均比CK小。DS+SA中平均株高、平均莖鮮重最小值比DS分別小了23.4%、30.4%。而且干旱脅迫前用0.65 mmol·L-1SA處理會(huì)隨著濃度的增大而增加株高，DS+SA中平均株高、平均莖鮮重最大值比SA0分別增大了20.5%、13.3%。與SA1相比，0.85 mmol·L-1SA處理后小麥平均株高和平均莖鮮重分別降低了16.9%和30.2%?？梢?jiàn)，SA濃度大于0.65 mmo·L-1，則會(huì)在一定程度上限制小麥莖的生長(zhǎng)。經(jīng)分析可知，0.65 mmol·L-1水楊酸濃度有利于小麥幼苗莖的生長(zhǎng)。

表3 不同濃度的水楊酸對(duì)小麥幼苗莖的影響

3 結(jié)論與討論

PEG通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的滲透壓來(lái)模擬水分脅迫并達(dá)到限制水分進(jìn)入植物體內(nèi)的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PEG可以脅迫降低商麥5226株高、芽鮮重、最長(zhǎng)根長(zhǎng)、根數(shù)和根鮮重，限制了商麥5226幼苗的生長(zhǎng)。干旱脅迫前葉面噴施0.65-0.75 mmol·L-1SA會(huì)促進(jìn)商麥5226幼苗的生長(zhǎng)，降低MDA的含量，并增加POD活性，對(duì)商麥5226幼苗抗旱有一定的作用，但不同濃度的SA作用效果有所差異。0.85 mmol·L-1SA則明顯抑制商麥5226根和莖的生長(zhǎng)。

外源水楊酸在植物的抗旱生理中有重要的作用，當(dāng)植物受到干旱脅迫時(shí)，膜系統(tǒng)往往會(huì)遭到破壞。本研究表明，對(duì)照處理（CK）MDA含量最低，而其它處理其含量均有所增加。其中，只作干旱處理（DS）MDA含量最高。與DS相比，DS+SA處理MDA含量均下降。外施水楊酸能提高商麥5226幼苗期抗旱性。

[1]邵宏波,梁宗鎖,邵明安.小麥抗旱生理生化和分子生物學(xué)研究進(jìn)展與趨勢(shì)[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2006,15(3)：5-17.

[2]黃清泉,孫 歆,張年輝.水楊酸對(duì)干旱脅迫黃瓜幼苗葉片生理過(guò)程影響[J].西北植物學(xué)報(bào),2004,24(12)：2202-2207.

[3]李鳳珍,馬曉剛.PEG處理下青海栽培小麥萌發(fā)期及幼苗期抗旱性研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(21)：44-48.

[4]葛 培,郭廣芳,晏明月.小麥抗旱機(jī)理研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)通報(bào),2012(4)：22-26.

[5]王愛(ài)國(guó),邵從本,羅廣華.丙二醛作為脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)的探討[J].植物生理通訊,1986,18(2)：55-57.

[6]張超強(qiáng),楊穎麗,王 萊,等.鹽脅迫對(duì)小麥幼苗葉片H2O2產(chǎn)生和抗氧化酶活性影響[J].西北師范大學(xué)學(xué)報(bào),2007,43(1)：45-47.

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[8]羅明華,羅 英,王 璞.水楊酸處理對(duì)干旱脅迫下丹參幼苗抗氧化能力的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2010,28 (4)：102-105.

[9]劉志龍,胡景江.水分脅迫下水楊酸對(duì)小麥幼苗葉片膜脂的保護(hù)作用[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2002,3(10)：3-4.

[10]劉 杰,楊絮茹,方 婧,等.水楊酸對(duì)植物抗旱性的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(4)：135-137.

[11]張志良.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社,2003：7.

（責(zé)任編輯：李堆淑）

The Effects of Salicylic Acid on Shangmai 5226 Seedlings Under PEG Stress

ZHU She-min
(College of Biopharmaceutical and Food Engineering，Shangluo University，Shangluo 726000，Shaanxi)

The winter wheat(Triticum aestivum)was utilized as experimental materials to study the physiological effects on exogenous salicylic acid of wheat seedlings under water stress(PEG-6000)with different concentrations(0.65,0.78,0.85 mmol·L-1).The results showed that 0.65-0.75 mmol·L-1exogenous salicylic acid concentration can promote seedling growth,decrease the content of MDA and increase the activity of POD.Moreover,the ability of drought resistance of wheat seedling was improved.However,under the different optimal concentrations,the effects were also different.0.75 mmol·L was contributed to the roots,and 0.65 mmol·L-1was suitable to the growth of wheat stems,more than 0.85 mmol·L-1concentration had inhibited effects on the growth of wheat seedlings.

salicylic acid;Shangmai 5226;water stress

S512.1

：A

：1674-0033（2014）06-0065-03

10.13440/j.slxy.1674-0033.2014.06.019

2014-10-08

祝社民，男，陜西洛南人，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師