利用多效唑抵御小麥逆境脅迫的研究現(xiàn)狀

裴艷婷，孫敬海，謝連杰，劉　鵬，靳義榮（.德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東　德州　53000；.招遠(yuǎn)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東　煙臺　65400）

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利用多效唑抵御小麥逆境脅迫的研究現(xiàn)狀

裴艷婷1，孫敬海1，謝連杰2，劉鵬1，靳義榮1
（1.德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東德州253000；2.招遠(yuǎn)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，山東煙臺265400）

摘要：多效唑是一種三唑類植物生長調(diào)節(jié)劑，對小麥形態(tài)指標(biāo)具有一定的調(diào)控作用，同時能促使其生理特性產(chǎn)生變化，且具有保障小麥安全生產(chǎn)、抵御逆境脅迫的優(yōu)點。綜述了多效唑在小麥抗御逆境中的抗倒伏、抗病、抗旱、抗冷熱以及延緩衰老等作用，以期為小麥安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：多效唑；小麥；逆境脅迫；研究現(xiàn)狀

小麥?zhǔn)俏覈狈街饕募Z食作物，生育期（270 d左右）較長，在生長發(fā)育過程中常遭遇多種逆境脅迫，如低溫、高溫、干旱、病蟲害等，給小麥安全生產(chǎn)帶來不利影響。因此，尋求抵御小麥逆境脅迫的有效措施成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的當(dāng)務(wù)之急。某些化學(xué)物質(zhì)能提高小麥抵御逆境脅迫的能力，且具有安全、見效快、省工省時等優(yōu)點。許多學(xué)者從化學(xué)物質(zhì)調(diào)控小麥生理狀況方面入手，探討了小麥在逆境脅迫中的適應(yīng)能力[1～4]。尤其是20世紀(jì)80年代，人們成功研制出植物生長調(diào)節(jié)劑多效唑后[5]，利用多效唑抵御小麥逆境脅迫的研究引起了眾多學(xué)者的興趣，并對其進(jìn)行了深入研究，取得了重要進(jìn)展。作者綜述了多效唑在小麥抗御逆境中的抗倒伏、抗病、抗旱、延緩衰老等作用，以期為小麥安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1　多效唑

多效唑是在20世紀(jì)80年代成功問世的三唑類植物生長調(diào)節(jié)劑[5]，可以抑制植物體內(nèi)源赤霉素的合成，因此也是一種廣譜高效的植物生長延緩劑。多效唑可以改善小麥株型，促進(jìn)根系生長和枝葉健壯，同時在植物抵抗干旱[6]、低溫[7]和鹽漬[6]等逆境脅迫中能發(fā)揮重要作用。此外，在小麥增產(chǎn)增收方面也具有良好效果[8，9]。

2　多效唑在小麥抗御逆境中的作用

2.1抗倒伏

小麥群體偏大、植株莖稈較高且軟，加上麥田土壤肥力高，因此，易引起小麥倒伏，造成減產(chǎn)。所以，有效預(yù)防小麥倒伏對保障小麥安全生產(chǎn)具有重要意義。多效唑具有降低小麥株高、促進(jìn)莖稈粗壯等優(yōu)點[10]。在小麥生產(chǎn)上，用40～60 mg/kg的多效唑拌種能使小麥株高降低6.3 cm，用900 g/hm2的多效唑葉面噴施可使小麥株高降低8.5 cm[11]。此外，在苗期施用多效唑能夠培育壯苗；在起身期噴施多效唑67.5～90.0 g/hm2，可使麥株基部節(jié)間縮短、莖壁加厚，小麥倒伏面積減少1/5～1/3，且在發(fā)生倒伏情況下保障小麥增產(chǎn)32.5%[12]；在拔節(jié)期施用多效唑，小麥植株基部節(jié)間長度縮短，粗度和壁厚增加，植株重心下移，但株高降低不明顯；而在始穗期施用多效唑，對小麥株高、節(jié)間長度、粗度和壁厚度等的影響均不顯著[13]。陳曉光等[14]研究了多效唑防御小麥倒伏的作用機(jī)理，指出多效唑能顯著提高莖稈木質(zhì)素合成相關(guān)酶的活性以及木質(zhì)素的含量，進(jìn)而促進(jìn)了莖稈抗倒伏的能力。

2.2抗病

井金學(xué)等[15]研究了多效唑在防治小麥條銹病及白粉病中的作用，發(fā)現(xiàn)5～25滋g/mL的多效唑?qū)l銹病和白粉病的防治效果能達(dá)到100%。在對條銹病和白粉病的防治方面，200滋g/mL的多效唑可鏟除寄主體內(nèi)條銹菌菌體，并可使已形成的孢子堆枯死；而25滋g/mL的多效唑可鏟除白粉病寄主體內(nèi)的菌體，并可使體表的菌落崩解。用0.05%和0.1%的多效唑拌種，對條銹病和白粉病的防治持效期可分別達(dá)到50 d以上和27 d以上。此外，多效唑?qū)π←溂y枯病也有明顯的抑制效果[12]。

2.3抗冷熱能力

低溫、高溫等極端天氣會傷害小麥植株，不利于小麥的生長發(fā)育，進(jìn)而影響到小麥產(chǎn)量的建成。因此，減輕小麥?zhǔn)軜O端天氣為害的程度對保障小麥安全生產(chǎn)具有重要價值。連恒才等[16]利用多效唑處理小麥幼苗葉片，發(fā)現(xiàn)小麥體內(nèi)的SOD和CAT活性較高，在高溫條件下能增強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性，減少H2O2和膜脂過氧化產(chǎn)物MDA的積累，降低小麥?zhǔn)芨邷貍Φ某潭取＿@主要是多效唑預(yù)處理小麥幼苗后促使其細(xì)胞對活性氧傷害防御能力提高的緣故。在小麥抗御低溫方面，經(jīng)多效唑浸種培養(yǎng)的幼苗，體內(nèi)保護(hù)酶類SOD、POD和CAT的活性提高，膜脂過氧化產(chǎn)物MDA積累減少，降低了低溫對小麥的為害程度，促使幼苗生長健壯[17]。

2.4延緩衰老

在生物學(xué)上，衰老是生物隨時間的推移，其結(jié)構(gòu)和機(jī)能衰退，適應(yīng)性及抵抗力減退的自然現(xiàn)象。小麥進(jìn)入灌漿期后，根系活力逐漸下降，并伴隨著葉片逐漸衰老、光合速率下降以及光合產(chǎn)物不足等，影響小麥籽粒產(chǎn)量的建成[18]。在小麥葉片衰老過程中葉綠體和葉綠素的降解速率最明顯[19]，因此，眾多學(xué)者在研究小麥衰老時常將葉綠素含量降低、蛋白質(zhì)含量減少以及膜脂過氧化和一些保護(hù)酶活性降低作為衡量衰老的主要生理指標(biāo)[20]。曾旭等[21]研究了多效唑?qū)π←溔~片衰老過程中生理生化指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)適宜濃度（100、200 mg/L）的多效唑處理，能有效延緩小麥旗葉葉綠素含量及凈光合速率的降低，對超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性具有增強(qiáng)效應(yīng)，且有效地抑制了膜脂氧化反應(yīng)。多效唑?qū)ρ泳徯←溨仓晁ダ掀鹬匾恼{(diào)控作用。張錫金等[22]探討了多效唑?qū)ρ泳徯←溗ダ系臋C(jī)理，指出多效唑延緩小麥衰老的原因主要是調(diào)控了內(nèi)源激素的相對含量，促使CTKs/ABA在葉片衰老前顯著上升，在形態(tài)上表現(xiàn)為葉片功能期的延長。其中，CTKs可延緩作物葉片的衰老，而ABA則對葉片衰老起到促進(jìn)作用[22]。

2.5抗旱能力

小麥?zhǔn)浅就庑杷枯^大的農(nóng)作物。近年來，干旱缺水已成為限制小麥生產(chǎn)發(fā)展的主要因素之一[23]。干旱會引起植株體產(chǎn)生膜質(zhì)過氧化反應(yīng)，損傷機(jī)體組織。相比之下，多效唑處理后能使小麥葉片膜系統(tǒng)在較長時間內(nèi)保持穩(wěn)定，膜質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛含量較低，體內(nèi)保護(hù)酶類超氧化物歧化酶和過氧化物酶活性提高[24～26]。這些酶類具有將逆境條件下產(chǎn)生的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的作用[27]。同時，多效唑能增大植株根冠比，提高植株的吸水能力[25]。因此，多效唑通過改善小麥的形態(tài)指標(biāo)及生理特性，進(jìn)而提高植株的抗旱性能。

3　注意事項與研究方向

多效唑既是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，又是一種延緩劑。麥田多效唑的使用應(yīng)據(jù)小麥長勢而定。在小麥非倒伏情況下，若多效唑使用不當(dāng)，會對小麥生長表現(xiàn)出強(qiáng)烈的延緩效應(yīng)，影響小麥生產(chǎn)。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，在麥田無倒伏風(fēng)險時，應(yīng)慎重使用多效唑。此外，由于多效唑在土壤中殘留期較長[28]，因此，在施用方式上不宜選擇根灌的方法施用。

小麥株高與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)[29]，株高每增加1 cm，單株粒重提高0.24 g[30]。而麥田應(yīng)用多效唑后會抑制小麥的株高生長，勢必會對小麥產(chǎn)量產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。因此，今后應(yīng)在小麥無倒伏風(fēng)險的情況下，重點開展多效唑引起小麥株高降低程度與產(chǎn)量相關(guān)性方面的工作。

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Present Situation of Resisting Adversity Stress of Wheat by Paclobutrazol

PEI Yan-ting1，SUN Jing-hai1，XIE Lian-jie2，LIU Peng1，JIN Yi-rong1
（1.Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhou 253000，China；2.Zhaoyuan Agriculture Technology Promotion Center，Zhaoyuan 265400，China）

Abstract：Paclobutrazol is a triazole plant growth regulator and it has a certain role in the regulation of morphological index of wheat. Moreover，it also can promote the physiological characteristics and guarantee the safe production of wheat by resisting adversity stress. Therefore，the present situation of resisting adversity stress of wheat by paclobutrazol in lodging-resistant，disease resistance，drought resistance，cold and hot resistance，anti-aging and other aspects were reviewed in order to provide references for the safe production of wheat.

Key words：Paclobutrazol；Wheat；Adversity stress；Present situation

中圖分類號：S512.1+1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-1631（2016）01-0052-03

收稿日期：2015-06-15

作者簡介：裴艷婷（1982-），女，山東微山人，助理研究員，碩士，主要從事小麥育種與栽培技術(shù)研究。E-mail：Happy原go69@163.com。