干旱脅迫對(duì)小麥幼苗根系生長(zhǎng)和葉片光合作用的影響

楊夢(mèng)嬌

摘 要：為了進(jìn)一步探究干旱脅迫對(duì)小麥幼苗根系生長(zhǎng)和葉片光合作用的影響，針對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)特點(diǎn)，采用水培實(shí)驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行研究。同時(shí)選取兩種不同的耐旱小麥品種，望水白以及洛旱7號(hào)。通過(guò)對(duì)兩種耐旱小麥的研究，對(duì)比小麥幼苗根系生長(zhǎng)和葉片光合作用的影響，以及小麥生長(zhǎng)特征，予以更好的表明干旱脅迫對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)影響，尋求更好地適應(yīng)機(jī)制。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)對(duì)兩種耐旱小麥幼苗的研究實(shí)驗(yàn)后得出，在干旱脅迫環(huán)境下，耐旱型小麥幼苗根部更為發(fā)達(dá)，能夠較好的吸收水分來(lái)緩解干旱，更好的生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：小麥幼苗；干旱脅迫；根系；光合作用

中圖分類號(hào)：S512 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20150733013

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

水培實(shí)驗(yàn)以南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)基地為研究地點(diǎn)，研究時(shí)間為2012～2013年，以望水白以及洛旱7號(hào)小麥品種為研究對(duì)象。將兩種大小無(wú)明顯差別的種子用過(guò)氧化氫消毒后，清水反復(fù)沖洗，將其置于底部鋪墊滅菌濾紙的周轉(zhuǎn)箱中，在20℃陽(yáng)光下進(jìn)行照射，待小麥種子發(fā)芽后移至石英砂中進(jìn)行培養(yǎng)。當(dāng)小麥幼苗出現(xiàn)第2片葉子時(shí)，將成長(zhǎng)壯大的幼苗放入營(yíng)養(yǎng)液的培養(yǎng)箱中，待到幼苗長(zhǎng)出4片葉子之時(shí)，將其一同放置在培養(yǎng)箱中進(jìn)行干旱脅迫。

對(duì)幼苗的干旱脅迫處理利用含有1/5的PEG6000營(yíng)養(yǎng)液和不加PEG6000營(yíng)養(yǎng)液，兩組進(jìn)行對(duì)照。生長(zhǎng)過(guò)程中平均溫度為20℃，將光照強(qiáng)度維持在300?mol·m-2·s-1，陽(yáng)光照射周期為15h，晚間9h。在干旱脅迫處理后的奇數(shù)天，檢測(cè)小麥幼苗中的水分含量情況。并且檢驗(yàn)小麥幼苗的根系面積，根系活力情況。偶數(shù)天對(duì)小麥幼苗的葉綠素含量已經(jīng)光合作用相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

在每次處理后取出8株幼苗，對(duì)其根系進(jìn)行采用110℃高溫殺青，時(shí)間大約在10min，并檢測(cè)其小麥幼苗的生物含水量。對(duì)小麥幼苗的葉片進(jìn)行烘干，來(lái)檢測(cè)其含水量參數(shù)。檢測(cè)葉片的含水量將初始葉片水分漸趨烘干后的水分含量除以初始生物水分含量，再乘上100%，由此得出總含水量。利用稱量法來(lái)檢測(cè)小麥葉片中自由水含量情況。對(duì)小麥根系面積以及根系活力的檢測(cè)需要TTC還原法進(jìn)行檢測(cè)，將小麥根系活力還原，進(jìn)行掃描分析小麥幼苗根系面積。葉綠素含量測(cè)量將葉片剪碎，加入50mL丙酮，在26℃無(wú)光亮環(huán)境下進(jìn)行1天1夜的提取，最后得出葉綠素含量。利用小麥某1葉片面積的大小尺寸，來(lái)推斷整株葉片面積。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel軟件進(jìn)行研究所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的差異顯著性檢驗(yàn)（α=0.05）。

2 結(jié)果與分析

干旱脅迫環(huán)境下極大地提升了2個(gè)小麥品種的根系活力，但是隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，望水白小麥品種的根須活力漸趨緩慢，并逐漸降低于參照小麥幼苗。洛旱7號(hào)根系活力提升較為明顯，實(shí)驗(yàn)效果高于對(duì)照小麥幼苗，效果存在明顯差異。2個(gè)小麥品種整體根系表面積低于相對(duì)照的小麥幼苗根系面積。干旱脅迫明顯降低兩種小麥幼苗葉片的含水量，望水白小麥幼苗葉片含水量明顯低于對(duì)照幼苗，洛旱7號(hào)幼苗隨著時(shí)間的延長(zhǎng)葉片含水量明顯升高。兩種小麥幼苗的光合作用形成的葉綠素含量隨著時(shí)間增長(zhǎng)不斷升高，但隨著光照時(shí)間延長(zhǎng)，葉綠素含量低于對(duì)照幼苗，而洛旱7號(hào)同對(duì)照幼苗相比較無(wú)明顯差異。

3 討 論

可以看出，干旱脅迫對(duì)于小麥幼苗生長(zhǎng)有著較大的抑制作用。干旱脅迫環(huán)境下兩種品種并未表現(xiàn)出明顯的差異，但是望水白根系生長(zhǎng)受到了較為明顯的抑制，而洛旱7號(hào)小麥幼苗無(wú)明顯差異，由此說(shuō)明在干旱脅迫條件下耐旱型小麥品種能夠較好的維持自身根系生長(zhǎng)量，進(jìn)而吸收水分來(lái)促進(jìn)生長(zhǎng)，減少地上部分生長(zhǎng)受干旱脅迫影響，降低干旱所帶來(lái)的小麥生長(zhǎng)危害。根系是植株生長(zhǎng)過(guò)程中最重要的保證，通過(guò)自身根系的調(diào)解來(lái)維持植株水分的平衡，減輕干旱造成的影響[2]。

在干旱脅迫的環(huán)境下，望水白小麥幼苗葉片中的含水量明顯降低，但是提高了自由水，而另一種洛旱7號(hào)小麥幼苗則無(wú)明顯的影響；在干旱脅迫的環(huán)境下，小麥幼苗葉片中的葉綠素含量以及蒸騰速率等明顯降低；隨著干旱脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，洛旱7號(hào)的葉綠素含量以及凈光和速率對(duì)比無(wú)明顯差別；干旱脅迫嚴(yán)重制約了兩種小麥幼苗單株葉片面積，對(duì)望水白小麥品種的根系以及植株生物量有著一定的影響，但是對(duì)洛旱7號(hào)無(wú)明顯影響。在水分不足時(shí)，耐旱型小麥幼苗品種可以通過(guò)增強(qiáng)根系活力，增加根系數(shù)量來(lái)彌補(bǔ)水分的吸收，并且保持充分的光合作用面積，緩解干旱對(duì)植株生長(zhǎng)的脅迫。

綜上所述，干旱脅迫嚴(yán)重的抑制小麥幼苗的生長(zhǎng)，耐旱型小麥品種能夠較好的地域干旱所帶來(lái)的影響，增加根系數(shù)量和活力，來(lái)獲取更多的水分予以支持，保持適合的光合作用和葉片含水量，促進(jìn)小麥幼苗正常成長(zhǎng)，減少干旱對(duì)幼苗生長(zhǎng)的抑制作用。可以得出，干旱脅迫下小麥幼苗維持根部吸收水分的活力，對(duì)小麥幼苗耐旱能力具有深遠(yuǎn)影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 季楊，張新全，彭燕等.干旱脅迫對(duì)鴨茅幼苗根系生長(zhǎng)及光合特性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，13（10）：2763-2769.

[2] 周宇飛，王德權(quán)，陸樟鑣等.干旱脅迫對(duì)持綠性高粱光合特性和內(nèi)源激素ABA、CTK含量的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，25（04）：655-663.