楊學(xué)芳等
摘要:以小麥品種花培3號(hào)和豫麥57構(gòu)建的DH群體(dauble haploid populations)的168個(gè)株系及親本為材料,通過測(cè)定早春冬小麥葉片自由水、束縛水含量及其細(xì)胞膜透性,探討小麥品系間自由水/束縛水比值的遺傳變異及其與抗寒性指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果表明,自由水/束縛水比值與細(xì)胞膜透性、田間凍害級(jí)別的相關(guān)系數(shù)都呈顯著正相關(guān);自由水/束縛水比值較高的品系,其細(xì)胞膜透性較高,抗寒性較差;小麥葉片自由水/束縛水比值在供試品系間呈連續(xù)性變異,遺傳變異較大,符合正態(tài)分布。
關(guān)鍵詞:小麥;自由水/束縛水比值;細(xì)胞膜透性;遺傳變異;抗寒性
中圖分類號(hào): S512.103文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2014)10-0066-02
收稿日期:2013-12-24
基金項(xiàng)目:河北省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)(編號(hào):1004002)。
作者簡(jiǎn)介:楊學(xué)芳(1987—),女,河北保定人,碩士,從事植物資源的開發(fā)與利用研究。E-mail:yearssss@sina.com。
通信作者:楊學(xué)舉,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事小麥遺傳育種和種質(zhì)資源研究。E-mail:shmyxj@hebau.edu.cn。植物葉片細(xì)胞膜的穩(wěn)定性與其抗寒性密切相關(guān)。當(dāng)植物受到凍害時(shí),葉片細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞,膜透性增加,細(xì)胞內(nèi)的部分電解質(zhì)外滲,引起代謝紊亂,植物的生長(zhǎng)發(fā)育受到阻礙,甚至死亡[1]。小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物作物,凍害已成為在我國華北和中原地區(qū)小麥生產(chǎn)的主要災(zāi)害,對(duì)小麥的產(chǎn)量造成重大影響[2]。研究表明,凍害引起的小麥葉片細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞是導(dǎo)致?lián)p傷和死亡的主要原因。巨偉等通過分析小麥細(xì)胞膜透性與抗寒性的相關(guān)性發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜的冷穩(wěn)定性與抗寒性呈極顯著正相關(guān),證明細(xì)胞膜透性是衡量小麥抗寒性的有效指標(biāo)之一[3]。
植物葉片中的水分分為自由水和束縛水。自由水直接參與細(xì)胞各種代謝活動(dòng),當(dāng)自由水含量升高時(shí),代謝的活性升高,生長(zhǎng)發(fā)育較快;當(dāng)束縛水的含量升高時(shí),細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)變成凝膠狀態(tài),植物的代謝活性減弱,生長(zhǎng)緩慢[4-5]。小麥?zhǔn)艿絻龊r(shí),自由水結(jié)冰,冰晶對(duì)細(xì)胞膜造成機(jī)械損傷,由于冰晶體的逐步膨大,對(duì)細(xì)胞造成機(jī)械壓力,使細(xì)胞變形,也可能將細(xì)胞壁和質(zhì)膜擠碎,使原生質(zhì)暴露于胞外而受凍害。有關(guān)小麥葉片自由水/束縛水比值與細(xì)胞膜透性、越冬凍害的相關(guān)性研究未見報(bào)道,需要進(jìn)一步探討。本研究擬以小麥DH群體為材料,探討小麥葉片自由水/束縛水比值的遺傳變異及其與抗寒性相關(guān)性,從而為小麥品種抗寒性鑒定提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
花培3號(hào)和豫麥57的雜交子代F1經(jīng)花藥培養(yǎng)、染色體加倍獲得168個(gè)DH 品系(編號(hào)1~168,母本編號(hào)為169,父本編號(hào)為170)。母本花培3號(hào)偏春性,抗寒性一般;父本豫麥57 抗寒性較強(qiáng)。
1.2研究方法
1.2.1田間種植及取樣168個(gè)DH品系于2012年10月3日種植于河北省保定市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育種試驗(yàn)地,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3行區(qū),行長(zhǎng) 2 m,株距 10 cm,行距 25 cm。于2013年2月底調(diào)查凍害級(jí)別,3月初采集每個(gè)品系的新生展開葉,測(cè)定葉片束縛水、自由水的含量,并檢測(cè)低溫脅迫下的細(xì)胞膜透性。
度大,品系間差異較大,峰度為0.201,偏度為0.379,其絕對(duì)值均小于1,符合正態(tài)分布,選擇范圍廣,說明各品系間在抗寒水平上存在顯著差異,為冬小麥品種進(jìn)一步在抗寒性水平上進(jìn)行選擇提供了可能性。
3討論與結(jié)論
凍害是影響小麥產(chǎn)量的一個(gè)重要因素,目前抗寒性相關(guān)研究依然是抗逆性研究熱點(diǎn),本研究從植物生理學(xué)角度探索冬小麥的抗寒性。
3.1冬小麥抗寒性生理指標(biāo)的重要性
冬小麥的抗寒性是數(shù)量性狀,與形態(tài)性狀和生理生化反應(yīng)有關(guān)[7]。大田直接觀察法是測(cè)定小麥抗寒性最有效、最直接的方法,小麥?zhǔn)軆龊Τ潭仍絿?yán)重的品種,其抗寒性越弱。但一般大田中的小麥凍害會(huì)隨不同年份冬季的氣溫變化而變化,在小麥凍害很輕或者很重的年份,利用田間調(diào)查分辨抗寒能力高低就很困難,而測(cè)定生理指標(biāo)如自由水/束縛水比值、細(xì)胞膜透性等來評(píng)價(jià)小麥品種抗寒能力的強(qiáng)弱,操作簡(jiǎn)單、靈活,同時(shí)生理指標(biāo)的測(cè)定不受溫度的限制。
本研究從生理角度研究小麥?zhǔn)艿絻龊r(shí)生理指標(biāo)的變化。此前研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明細(xì)胞膜透性可作為鑒定小麥抗寒性的有效指標(biāo)[8-9]。因此,田間調(diào)查、細(xì)胞膜透性、自由水/束縛水比值3個(gè)指標(biāo)都可作為冬小麥品種抗寒能力強(qiáng)弱的判定依據(jù)。
3.2葉片中小麥水分與抗寒性關(guān)系
本研究分析了葉片自由水/束縛水比值與抗寒性的相關(guān)性,結(jié)果表明葉片自由水/束縛水比值可衡量冬小麥抗寒性的強(qiáng)弱。隨著溫度下降,冬小麥吸水較少,含水量逐漸下降;隨著抗寒鍛煉過程的推進(jìn),細(xì)胞內(nèi)親水性膠體加強(qiáng),使得束縛水含量提高,而自由水的含量則減小,由此可知自由水、束縛水、自由水/束縛水比值3者在凍害的脅迫下都發(fā)生變化。
3.3全面了解整個(gè)冬季小麥凍害情況
入冬期、越冬期、倒春寒期這3個(gè)時(shí)期小麥葉片生理指標(biāo)均發(fā)生變化[10],與小麥生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量都有密切關(guān)系。本試驗(yàn)只研究了倒春寒時(shí)期小麥葉片的生理方面的變化,為了深入了解整個(gè)冬季冬小麥抗寒性,可補(bǔ)充入冬期、越冬期,全面了解凍害脅迫下冬小麥生理動(dòng)態(tài)變化。
參考文獻(xiàn):
[1]Lyons J M. Chilling injury in plants[J]. Ann Rev Plant Physiol,1973,24:445-466.
[2]梁宜策,薛理靠,張軍鋒,等. 小麥凍害調(diào)查初報(bào)[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2003(5):38-41.
[3]巨偉,楊彩鳳,趙勇,等. 低溫脅迫下冬小麥葉片細(xì)胞膜透性與抗寒性的相關(guān)研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(19):11416-11417.
[4]潘瑞熾. 植物生理學(xué)[M]. 6版.北京:高等教育出版社,2008:289-293.
[5]張志良,瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京:高等教育出版社,2007.
[6]沈文云,侯鋒,呂淑珍,等. 低溫對(duì)雜交一代黃瓜幼苗生理特性的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào),1995,10(1):56-59.
[7]鐘秀麗,王道龍,吉田久,等. 冬小麥品種抗霜凍力的影響因素分析[J]. 作物學(xué)報(bào),2007,33(11):1810-1814.
[8]陳禹興,付連雙,王曉楠,等. 低溫脅迫對(duì)冬小麥恢復(fù)生長(zhǎng)后植株細(xì)胞膜透性和丙二醛含量的影響[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,41(10):10-16.
[9]韓雪,孫鏡明,劉曉東. 低溫脅迫后燈臺(tái)樹的枝、葉、根的細(xì)胞膜透性分析[J]. 吉林林業(yè)科技,2006,35(1):6-9.
[10]衣瑩,張玉龍,郭志富,等. 越冬及返青期冬小麥生理生化指標(biāo)的變化[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(1):81-83.
摘要:以小麥品種花培3號(hào)和豫麥57構(gòu)建的DH群體(dauble haploid populations)的168個(gè)株系及親本為材料,通過測(cè)定早春冬小麥葉片自由水、束縛水含量及其細(xì)胞膜透性,探討小麥品系間自由水/束縛水比值的遺傳變異及其與抗寒性指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果表明,自由水/束縛水比值與細(xì)胞膜透性、田間凍害級(jí)別的相關(guān)系數(shù)都呈顯著正相關(guān);自由水/束縛水比值較高的品系,其細(xì)胞膜透性較高,抗寒性較差;小麥葉片自由水/束縛水比值在供試品系間呈連續(xù)性變異,遺傳變異較大,符合正態(tài)分布。
關(guān)鍵詞:小麥;自由水/束縛水比值;細(xì)胞膜透性;遺傳變異;抗寒性
中圖分類號(hào): S512.103文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2014)10-0066-02
收稿日期:2013-12-24
基金項(xiàng)目:河北省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)(編號(hào):1004002)。
作者簡(jiǎn)介:楊學(xué)芳(1987—),女,河北保定人,碩士,從事植物資源的開發(fā)與利用研究。E-mail:yearssss@sina.com。
通信作者:楊學(xué)舉,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事小麥遺傳育種和種質(zhì)資源研究。E-mail:shmyxj@hebau.edu.cn。植物葉片細(xì)胞膜的穩(wěn)定性與其抗寒性密切相關(guān)。當(dāng)植物受到凍害時(shí),葉片細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞,膜透性增加,細(xì)胞內(nèi)的部分電解質(zhì)外滲,引起代謝紊亂,植物的生長(zhǎng)發(fā)育受到阻礙,甚至死亡[1]。小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物作物,凍害已成為在我國華北和中原地區(qū)小麥生產(chǎn)的主要災(zāi)害,對(duì)小麥的產(chǎn)量造成重大影響[2]。研究表明,凍害引起的小麥葉片細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞是導(dǎo)致?lián)p傷和死亡的主要原因。巨偉等通過分析小麥細(xì)胞膜透性與抗寒性的相關(guān)性發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜的冷穩(wěn)定性與抗寒性呈極顯著正相關(guān),證明細(xì)胞膜透性是衡量小麥抗寒性的有效指標(biāo)之一[3]。
植物葉片中的水分分為自由水和束縛水。自由水直接參與細(xì)胞各種代謝活動(dòng),當(dāng)自由水含量升高時(shí),代謝的活性升高,生長(zhǎng)發(fā)育較快;當(dāng)束縛水的含量升高時(shí),細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)變成凝膠狀態(tài),植物的代謝活性減弱,生長(zhǎng)緩慢[4-5]。小麥?zhǔn)艿絻龊r(shí),自由水結(jié)冰,冰晶對(duì)細(xì)胞膜造成機(jī)械損傷,由于冰晶體的逐步膨大,對(duì)細(xì)胞造成機(jī)械壓力,使細(xì)胞變形,也可能將細(xì)胞壁和質(zhì)膜擠碎,使原生質(zhì)暴露于胞外而受凍害。有關(guān)小麥葉片自由水/束縛水比值與細(xì)胞膜透性、越冬凍害的相關(guān)性研究未見報(bào)道,需要進(jìn)一步探討。本研究擬以小麥DH群體為材料,探討小麥葉片自由水/束縛水比值的遺傳變異及其與抗寒性相關(guān)性,從而為小麥品種抗寒性鑒定提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
花培3號(hào)和豫麥57的雜交子代F1經(jīng)花藥培養(yǎng)、染色體加倍獲得168個(gè)DH 品系(編號(hào)1~168,母本編號(hào)為169,父本編號(hào)為170)。母本花培3號(hào)偏春性,抗寒性一般;父本豫麥57 抗寒性較強(qiáng)。
1.2研究方法
1.2.1田間種植及取樣168個(gè)DH品系于2012年10月3日種植于河北省保定市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育種試驗(yàn)地,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3行區(qū),行長(zhǎng) 2 m,株距 10 cm,行距 25 cm。于2013年2月底調(diào)查凍害級(jí)別,3月初采集每個(gè)品系的新生展開葉,測(cè)定葉片束縛水、自由水的含量,并檢測(cè)低溫脅迫下的細(xì)胞膜透性。
度大,品系間差異較大,峰度為0.201,偏度為0.379,其絕對(duì)值均小于1,符合正態(tài)分布,選擇范圍廣,說明各品系間在抗寒水平上存在顯著差異,為冬小麥品種進(jìn)一步在抗寒性水平上進(jìn)行選擇提供了可能性。
3討論與結(jié)論
凍害是影響小麥產(chǎn)量的一個(gè)重要因素,目前抗寒性相關(guān)研究依然是抗逆性研究熱點(diǎn),本研究從植物生理學(xué)角度探索冬小麥的抗寒性。
3.1冬小麥抗寒性生理指標(biāo)的重要性
冬小麥的抗寒性是數(shù)量性狀,與形態(tài)性狀和生理生化反應(yīng)有關(guān)[7]。大田直接觀察法是測(cè)定小麥抗寒性最有效、最直接的方法,小麥?zhǔn)軆龊Τ潭仍絿?yán)重的品種,其抗寒性越弱。但一般大田中的小麥凍害會(huì)隨不同年份冬季的氣溫變化而變化,在小麥凍害很輕或者很重的年份,利用田間調(diào)查分辨抗寒能力高低就很困難,而測(cè)定生理指標(biāo)如自由水/束縛水比值、細(xì)胞膜透性等來評(píng)價(jià)小麥品種抗寒能力的強(qiáng)弱,操作簡(jiǎn)單、靈活,同時(shí)生理指標(biāo)的測(cè)定不受溫度的限制。
本研究從生理角度研究小麥?zhǔn)艿絻龊r(shí)生理指標(biāo)的變化。此前研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明細(xì)胞膜透性可作為鑒定小麥抗寒性的有效指標(biāo)[8-9]。因此,田間調(diào)查、細(xì)胞膜透性、自由水/束縛水比值3個(gè)指標(biāo)都可作為冬小麥品種抗寒能力強(qiáng)弱的判定依據(jù)。
3.2葉片中小麥水分與抗寒性關(guān)系
本研究分析了葉片自由水/束縛水比值與抗寒性的相關(guān)性,結(jié)果表明葉片自由水/束縛水比值可衡量冬小麥抗寒性的強(qiáng)弱。隨著溫度下降,冬小麥吸水較少,含水量逐漸下降;隨著抗寒鍛煉過程的推進(jìn),細(xì)胞內(nèi)親水性膠體加強(qiáng),使得束縛水含量提高,而自由水的含量則減小,由此可知自由水、束縛水、自由水/束縛水比值3者在凍害的脅迫下都發(fā)生變化。
3.3全面了解整個(gè)冬季小麥凍害情況
入冬期、越冬期、倒春寒期這3個(gè)時(shí)期小麥葉片生理指標(biāo)均發(fā)生變化[10],與小麥生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量都有密切關(guān)系。本試驗(yàn)只研究了倒春寒時(shí)期小麥葉片的生理方面的變化,為了深入了解整個(gè)冬季冬小麥抗寒性,可補(bǔ)充入冬期、越冬期,全面了解凍害脅迫下冬小麥生理動(dòng)態(tài)變化。
參考文獻(xiàn):
[1]Lyons J M. Chilling injury in plants[J]. Ann Rev Plant Physiol,1973,24:445-466.
[2]梁宜策,薛理靠,張軍鋒,等. 小麥凍害調(diào)查初報(bào)[J]. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2003(5):38-41.
[3]巨偉,楊彩鳳,趙勇,等. 低溫脅迫下冬小麥葉片細(xì)胞膜透性與抗寒性的相關(guān)研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(19):11416-11417.
[4]潘瑞熾. 植物生理學(xué)[M]. 6版.北京:高等教育出版社,2008:289-293.
[5]張志良,瞿偉菁. 植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京:高等教育出版社,2007.
[6]沈文云,侯鋒,呂淑珍,等. 低溫對(duì)雜交一代黃瓜幼苗生理特性的影響[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào),1995,10(1):56-59.
[7]鐘秀麗,王道龍,吉田久,等. 冬小麥品種抗霜凍力的影響因素分析[J]. 作物學(xué)報(bào),2007,33(11):1810-1814.
[8]陳禹興,付連雙,王曉楠,等. 低溫脅迫對(duì)冬小麥恢復(fù)生長(zhǎng)后植株細(xì)胞膜透性和丙二醛含量的影響[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,41(10):10-16.
[9]韓雪,孫鏡明,劉曉東. 低溫脅迫后燈臺(tái)樹的枝、葉、根的細(xì)胞膜透性分析[J]. 吉林林業(yè)科技,2006,35(1):6-9.
[10]衣瑩,張玉龍,郭志富,等. 越冬及返青期冬小麥生理生化指標(biāo)的變化[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(1):81-83.
摘要:以小麥品種花培3號(hào)和豫麥57構(gòu)建的DH群體(dauble haploid populations)的168個(gè)株系及親本為材料,通過測(cè)定早春冬小麥葉片自由水、束縛水含量及其細(xì)胞膜透性,探討小麥品系間自由水/束縛水比值的遺傳變異及其與抗寒性指標(biāo)的相關(guān)性。結(jié)果表明,自由水/束縛水比值與細(xì)胞膜透性、田間凍害級(jí)別的相關(guān)系數(shù)都呈顯著正相關(guān);自由水/束縛水比值較高的品系,其細(xì)胞膜透性較高,抗寒性較差;小麥葉片自由水/束縛水比值在供試品系間呈連續(xù)性變異,遺傳變異較大,符合正態(tài)分布。
關(guān)鍵詞:小麥;自由水/束縛水比值;細(xì)胞膜透性;遺傳變異;抗寒性
中圖分類號(hào): S512.103文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號(hào):1002-1302(2014)10-0066-02
收稿日期:2013-12-24
基金項(xiàng)目:河北省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)(編號(hào):1004002)。
作者簡(jiǎn)介:楊學(xué)芳(1987—),女,河北保定人,碩士,從事植物資源的開發(fā)與利用研究。E-mail:yearssss@sina.com。
通信作者:楊學(xué)舉,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事小麥遺傳育種和種質(zhì)資源研究。E-mail:shmyxj@hebau.edu.cn。植物葉片細(xì)胞膜的穩(wěn)定性與其抗寒性密切相關(guān)。當(dāng)植物受到凍害時(shí),葉片細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)受到不同程度的破壞,膜透性增加,細(xì)胞內(nèi)的部分電解質(zhì)外滲,引起代謝紊亂,植物的生長(zhǎng)發(fā)育受到阻礙,甚至死亡[1]。小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物作物,凍害已成為在我國華北和中原地區(qū)小麥生產(chǎn)的主要災(zāi)害,對(duì)小麥的產(chǎn)量造成重大影響[2]。研究表明,凍害引起的小麥葉片細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破壞是導(dǎo)致?lián)p傷和死亡的主要原因。巨偉等通過分析小麥細(xì)胞膜透性與抗寒性的相關(guān)性發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜的冷穩(wěn)定性與抗寒性呈極顯著正相關(guān),證明細(xì)胞膜透性是衡量小麥抗寒性的有效指標(biāo)之一[3]。
植物葉片中的水分分為自由水和束縛水。自由水直接參與細(xì)胞各種代謝活動(dòng),當(dāng)自由水含量升高時(shí),代謝的活性升高,生長(zhǎng)發(fā)育較快;當(dāng)束縛水的含量升高時(shí),細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)變成凝膠狀態(tài),植物的代謝活性減弱,生長(zhǎng)緩慢[4-5]。小麥?zhǔn)艿絻龊r(shí),自由水結(jié)冰,冰晶對(duì)細(xì)胞膜造成機(jī)械損傷,由于冰晶體的逐步膨大,對(duì)細(xì)胞造成機(jī)械壓力,使細(xì)胞變形,也可能將細(xì)胞壁和質(zhì)膜擠碎,使原生質(zhì)暴露于胞外而受凍害。有關(guān)小麥葉片自由水/束縛水比值與細(xì)胞膜透性、越冬凍害的相關(guān)性研究未見報(bào)道,需要進(jìn)一步探討。本研究擬以小麥DH群體為材料,探討小麥葉片自由水/束縛水比值的遺傳變異及其與抗寒性相關(guān)性,從而為小麥品種抗寒性鑒定提供參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
花培3號(hào)和豫麥57的雜交子代F1經(jīng)花藥培養(yǎng)、染色體加倍獲得168個(gè)DH 品系(編號(hào)1~168,母本編號(hào)為169,父本編號(hào)為170)。母本花培3號(hào)偏春性,抗寒性一般;父本豫麥57 抗寒性較強(qiáng)。
1.2研究方法
1.2.1田間種植及取樣168個(gè)DH品系于2012年10月3日種植于河北省保定市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育種試驗(yàn)地,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)3行區(qū),行長(zhǎng) 2 m,株距 10 cm,行距 25 cm。于2013年2月底調(diào)查凍害級(jí)別,3月初采集每個(gè)品系的新生展開葉,測(cè)定葉片束縛水、自由水的含量,并檢測(cè)低溫脅迫下的細(xì)胞膜透性。
度大,品系間差異較大,峰度為0.201,偏度為0.379,其絕對(duì)值均小于1,符合正態(tài)分布,選擇范圍廣,說明各品系間在抗寒水平上存在顯著差異,為冬小麥品種進(jìn)一步在抗寒性水平上進(jìn)行選擇提供了可能性。
3討論與結(jié)論
凍害是影響小麥產(chǎn)量的一個(gè)重要因素,目前抗寒性相關(guān)研究依然是抗逆性研究熱點(diǎn),本研究從植物生理學(xué)角度探索冬小麥的抗寒性。
3.1冬小麥抗寒性生理指標(biāo)的重要性
冬小麥的抗寒性是數(shù)量性狀,與形態(tài)性狀和生理生化反應(yīng)有關(guān)[7]。大田直接觀察法是測(cè)定小麥抗寒性最有效、最直接的方法,小麥?zhǔn)軆龊Τ潭仍絿?yán)重的品種,其抗寒性越弱。但一般大田中的小麥凍害會(huì)隨不同年份冬季的氣溫變化而變化,在小麥凍害很輕或者很重的年份,利用田間調(diào)查分辨抗寒能力高低就很困難,而測(cè)定生理指標(biāo)如自由水/束縛水比值、細(xì)胞膜透性等來評(píng)價(jià)小麥品種抗寒能力的強(qiáng)弱,操作簡(jiǎn)單、靈活,同時(shí)生理指標(biāo)的測(cè)定不受溫度的限制。
本研究從生理角度研究小麥?zhǔn)艿絻龊r(shí)生理指標(biāo)的變化。此前研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明細(xì)胞膜透性可作為鑒定小麥抗寒性的有效指標(biāo)[8-9]。因此,田間調(diào)查、細(xì)胞膜透性、自由水/束縛水比值3個(gè)指標(biāo)都可作為冬小麥品種抗寒能力強(qiáng)弱的判定依據(jù)。
3.2葉片中小麥水分與抗寒性關(guān)系
本研究分析了葉片自由水/束縛水比值與抗寒性的相關(guān)性,結(jié)果表明葉片自由水/束縛水比值可衡量冬小麥抗寒性的強(qiáng)弱。隨著溫度下降,冬小麥吸水較少,含水量逐漸下降;隨著抗寒鍛煉過程的推進(jìn),細(xì)胞內(nèi)親水性膠體加強(qiáng),使得束縛水含量提高,而自由水的含量則減小,由此可知自由水、束縛水、自由水/束縛水比值3者在凍害的脅迫下都發(fā)生變化。
3.3全面了解整個(gè)冬季小麥凍害情況
入冬期、越冬期、倒春寒期這3個(gè)時(shí)期小麥葉片生理指標(biāo)均發(fā)生變化[10],與小麥生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量都有密切關(guān)系。本試驗(yàn)只研究了倒春寒時(shí)期小麥葉片的生理方面的變化,為了深入了解整個(gè)冬季冬小麥抗寒性,可補(bǔ)充入冬期、越冬期,全面了解凍害脅迫下冬小麥生理動(dòng)態(tài)變化。
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