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首页 > 学术论文库 > 农科论文 油菜幼苗在干旱胁迫下的生理响应

油菜幼苗在干旱胁迫下的生理响应

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2019-11-08 14:59:28    来源:    作者:xuekanba

摘要:以“山油4号”油菜幼苗为试材,研究在0%(对照)、4%、8%、12%以及16%PEG-6000 (W/V)不同渗透压胁迫下油菜可溶性糖、游离脯氨酸变化量。并研究4%、12%PEG-6000胁迫5d后复水的不同生理反应。通过相关的研究结果看到,PEG浓度的增加和胁迫时间的延长,幼苗中等产生一定的影响,但由于后期重度胁迫下部分苗的枯萎死亡,可溶性糖的含量的变化在第5d后呈下降趋势,但仍高于对照。叶绿素含量4%、8%、12%的处理下,总体呈缓慢上升的趋势,16%PEG胁迫处理呈现先上升后下降的趋势.POD的活性

关键词:油菜,干旱胁迫,复水,生理指标


油菜属十字花科白菜变种,花朵为黄色。白菜型( Brassica rapa (campestris) L.), 芥菜型( Brassica juncea L.) ,甘蓝型( Brassica napus  L.)是我国当前农艺人员常种的三种油菜类型。在油菜种植过程中,天气因素是众多因素当中最难解决的问题之一。而干旱作为重要的环境因素之一,对油菜产量和质量影响较大。但就目前西藏的环境来看,多数地区都以半干旱状态为主。因此加大油菜的抗旱性研究,在实际生产中具有十分重大的指导意义。聚乙二醇是一种理想的渗透调节剂,对聚乙二醇植物诱导的干旱胁迫机理进行了探讨报道很多,许多研究者认为用聚乙二醇模拟植物干旱逆境是可行的[1]。

1材料与方法

1.1材料

油菜种子用0.5%高锰酸钾处理后之后,放到培养皿中,等种子萌发产生1—2片真叶时,移入三角瓶中水培,每瓶10株。培养液为1/2Hoagland营养液,水培10d左右,当幼苗适应水培环境后,选择生长一致的幼苗作为试验材料。

1.2 试验设计

1.2.1 干旱胁迫试验

在1/2Hoagland营养液中加入4%、8%、12%、16%浓度的PEG6000,对油菜幼苗进行干旱胁迫,以不加PEG的为对照,每次处理5瓶,共50株。用每天胁迫前,后油菜幼苗的叶片为材料,测定各项生理指标,共测5d。

1.2.2 复水试验

将4%、12% PEG6000胁迫5d的幼苗复水,以正常植株为对照,测定复水后1、2、3、4、5d,幼苗的各项生理指标的变化。

1.3 测定指标与方法

采集相同位置的功能叶,用冰块研磨,事先将研钵和研磨棒冷藏在冰箱内备用。CAT活性的测定:采用蒽酮比色法;游离脯氨酸(Pro)含量测定:参照李合生方法采用磺基水杨酸比色法;叶片相对含水量测定:采用称重法;各指标测定,重复3次。


2 结果与分析

2.1 干旱胁迫的不同对油菜幼苗生理指标产生的影响

2.1.1 干旱胁迫对油菜幼苗游离脯氨酸含量的影响

16% PEG-6000胁迫下,与对照存在极显著差异,脯氨酸含量上升明显。4%、8%和12%存在显著差异,趁上升趋势。随胁迫时间的不断增长,幼苗中脯氨酸的含量不断增加。结果表明,游离脯氨酸的含量和干旱程度成正相关,胁迫浓度越高,时间越长,游离脯氨酸含量愈高,这是幼苗适应干旱胁迫的生理响应。



2.1.2 干旱胁迫对油菜幼苗可溶性糖含量的影响

可溶性糖是每个植物体内都含有的一种渗透调节物质,该物质的存在主要功能是为了让植物在受到逆境胁迫的时候,能够快速适应逆境环境。在4%和8%的处理下,可溶性糖含量均随着PEG 浓度的升高和胁迫时间的延长,而不断增加;而在12%和16%的高浓度胁迫下,在胁迫的1-4d内,可溶性糖含量上升明显但胁迫4d以后,可溶性糖含量下降。这可能是由于高渗透长时间胁迫下,幼苗逐渐丧失活力,细胞膜破裂,使胞内物质外渗,可溶性糖含量下降。


2.1.4  干旱胁迫对油菜幼苗相对含水量的影响

干旱胁迫下油菜叶片相对含水量呈下降趋势,而且胁迫程度愈严重,叶片相对含水量的下降幅度愈大。干旱胁迫下叶片相对含水量随胁迫时间的延长而减小。因处理前幼苗有所萎焉,第1d4%的幼苗有所恢复,但在第2d开始受干旱胁迫的影响,开始低于对照组。其余处理与对照相比均有所下降。但从第3d以后开始,随着16%幼苗的生活力的下降,造成相对含水量急速下降。其余各处理相对含水量变化趋势趋于平缓状态。说明其余处理开始慢慢适应这种干旱胁迫[2]。

2.2 旱后复水对油菜各项生理指标的影响

2.2.1 旱后复水对油菜幼苗游离脯氨酸含量的影响

一般认为游离脯氨酸积累是植物干旱的象征。油菜叶片游离脯氨酸含量在4%以下、12%PEG--6000胁迫处理后明显上升,其中12%的上升趋势明显高于4%。胁迫5d后,12%增加到对照的12.01倍。复水第3d后缓慢回降,基本接近于胁迫第1d。复水5d后4%PEG--6000胁迫处理基本回降到胁迫前水平,但12%PEG--6000胁迫处理基本保持在胁迫第1d的水平,这与幼苗生活力有一定影响。

2.2.2 旱后复水对油菜幼苗相对含水量的影响

通过相关的研究可了解到,治疗组的植物叶片相对含水量显著下降后,在水的压力下,12% PEG - 6000的压力降至1.52倍同期控制处理。在复水第1d后缓慢恢复,是胁迫第1d 时的1.04倍。复水第3d后,两者均恢复到同时期对照组的79.01 % 。



3 结论与讨论

油菜幼苗在遭受干旱胁迫以后植株体内的游离脯氨酸、可溶性糖上升,但由于后期重度胁迫下部分苗的枯萎死亡,可溶性糖的含量的变化在第5d呈下降趋势,但仍高于对照。在植物渗透压,可以让油菜积累大量的自由可溶性糖渗透调节,其累积的大小将对其渗透调节能力产生一定的影响,而由于渗透调节能力的大小与干旱抵抗的关系十分密切,因此脯氨酸可以反映植物的干旱阻力。可溶性糖和细胞活性的植物叶片渗透调节物质和可溶性糖积累,可以参与植物较低的渗透调节,对植物在干旱胁迫下的水必须维持植物正常生长,从而提高抵抗。在复水之后,植物将会产生一定的补偿修复机制,其主要可表现在物质合成和分解代谢的细胞百分比变化上,合成的酶增加,恢复或接近的值控制水平,使细胞代谢恢复正常水平。综上所述,从油菜幼苗叶子的脯氨酸含量,可溶糖含量,叶子相对的含水量,以及其他综合分析的生理指标都可以看出,干旱治疗不仅对油菜幼苗的生理指标有重要的影响,而且对菜籽油的人工培育和抗旱育种研究具有一定的实际意义[3]。(红色部分请认真修改语句,核对内容)

参考文献

[1]李晓娆,张岁岐,山仑,张彤,等.PEG模拟干旱复水对紫花苜蓿茎叶生理生态特性的影响[J],西北农林学报2008,17(6):247-252.

 [2] 高武军,李书粉,常生辉,等.植物抵御非生物胁迫的内源性保护物质及其作用机制[J].植物生理学通讯, 2006, 42(2): 337-342.

[3]贾根良,代惠萍,冯佰利,等.PEG模拟干旱胁迫对糜子幼苗生理特性的影响[J].西北植物学报,2008,28(10):2073-2079