劉艷麗+劉桂珍+茹德平+崔黨群
摘要:利用盆栽試驗,設置0mmol/L(對照)及100、150、200、250、300mmol/L5個鹽濃度處理,測定鹽脅迫下石4185和豫麥47苗期滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量變化。結(jié)果顯示:石4185比豫麥47積累了較多的有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白),具有更強的滲透調(diào)節(jié)能力和鹽脅迫耐受能。
關(guān)鍵詞:小麥;鹽脅迫;滲透調(diào)節(jié)物質(zhì);脯氨酸;可溶性蛋白
中圖分類號:S512.101文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2015)04-0037-03
我國目前約有20%的灌溉農(nóng)田屬于鹽堿地或鹽漬化土壤,而且鹽漬化土壤面積呈逐年上升趨協(xié),已成為影響作物高產(chǎn)的主要環(huán)境脅迫因子之一[1~3]。農(nóng)作物受鹽害影響難以增產(chǎn)或高產(chǎn),與正常田塊相比減產(chǎn)40%以上。對此最經(jīng)濟有效地利用鹽堿地資源的措施之一就是培育耐鹽作物品種[4]。前人已經(jīng)開展了大量的小麥耐鹽生理生化研究和實踐,也在小麥品種資源耐鹽性的篩選上取得很大進展。研究認為,可溶性糖、可溶性蛋白含量可作為小麥苗期耐鹽性較為可靠的鑒定指標,為此我們對石4185和豫麥47兩個小麥品種進行了苗期滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的研究,旨在為耐鹽小麥品種選育提供一定參考。
1材料與方法
1.1試驗材料
供試小麥品種石4185和豫麥47由河南農(nóng)業(yè)大學小麥育種研究室提供。
1.2試驗設計
試驗在河南農(nóng)業(yè)大學智能溫室內(nèi)進行,采用白塑料盆(高30cm,直徑20cm)進行種植。使用河南農(nóng)業(yè)大學科教園區(qū)大田0~20cm耕層土壤,其堿解氮含量59.00mg/kg,速效磷4.91mg/kg,速效鉀15.74mg/kg,有機質(zhì)含量2.16%。每盆裝土3.5kg,施氮磷鉀復合肥(N+P+K≥45%)10g/盆,施肥后澆水,2d后下種。在小麥長到兩葉一心時進行鹽脅迫處理,每個品種設0mmol/L(對照)及100、150、200、250、300mmol/L5個鹽濃度處理,每次澆灌相應濃度鹽溶液1000mL,對照澆灌等體積清水。
收稿日期:2014-12-25
基金項目:國家“863”計劃項目(2006AA10Z1F5);國家科技支撐計劃項目(2006BAD02A02-10);河南重點科技專項(0530010101)
1.3取樣
鹽脅迫處理后的第3、5、7、9、11d取小麥功能葉片待測。
1.4測定的項目及方法
葉片脯氨酸含量測定采用磺基水楊酸法[5],葉片可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[5],葉片可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍G-250染色法[6]。
2結(jié)果與分析
2.1鹽脅迫對小麥幼苗脯氨酸含量的影響
如圖1所示,與對照相比,鹽脅迫下兩個小麥品種的幼苗脯氨酸含量都有不同程度的積累,隨鹽濃度增加,脯氨酸含量均逐漸升高,石4185在鹽脅迫后第5d各個濃度的脯氨酸含量都達到最大值,隨脅迫時間延長又逐漸下降;豫麥47在鹽脅迫后第7d各個濃度處理的脯氨酸含量才達到峰值,并且各處理的脯氨酸含量升高幅度比石4185的小,降低幅度大。
2.2鹽脅迫對小麥幼苗可溶性糖含量的影響
由圖2可以看出,石4185的可溶性糖含量隨著鹽濃度的增加和脅迫時間的延長而逐漸增加,呈現(xiàn)上升趨勢;豫麥47的可溶性糖含量在鹽濃度達到150mmol/L時達到最大值,濃度達到250mmol/L以上時,含量已經(jīng)低于對照,且鹽脅迫7d后各處理均呈下降趨勢。
2.3鹽脅迫對小麥幼苗可溶性蛋白含量的影響
由圖3可以看出,隨鹽濃度增加和脅迫時間延長,石4185可溶性蛋白含量均呈現(xiàn)上升趨勢鹽脅迫初期,豫麥47的可溶性蛋白含量呈逐漸增加趨勢,脅迫后第7d達到最大值,以后隨脅迫時間的延長含量又逐漸降低,到第11d時已經(jīng)低于對照;鹽濃度增加到150mmol/L時可溶性蛋白含量達到峰值,高于該濃度含量逐漸下降。
3結(jié)論與討論
小麥屬于中等耐鹽作物,在整個生長周期中芽期和幼苗期對鹽分十分敏感。研究[8~10]表明,鹽脅迫下脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白3種有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量均隨鹽濃度的增加而增加。這些有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累對于提高細胞液濃度、降低滲透勢、維持膨壓、提高細胞保水力、保護酶活性、維持細胞膜穩(wěn)定性、維持氣孔開放、使光合作用較正常進行等具有非常重要的作用。
本試驗中,隨著鹽脅迫時間的延長和濃度的增高,石4185的脯氨酸含量對鹽脅迫反應迅速,而豫麥47則較為遲緩。石4185的可溶性糖含量隨鹽濃度的增加和脅迫時間的延長而增加;豫麥47在150mmol/L鹽濃度以下含量增加,150mmol/L以上減少,且隨脅迫時間的延長先升后降。這一結(jié)果與許興等[11]、朱維琴等[12]出現(xiàn)不一致的研究結(jié)果,這可能一方面是因為鹽處理方法不同,另一方面也與試驗材料、品種特性有關(guān)。
可溶性蛋白質(zhì)量分數(shù)是植物細胞內(nèi)酶系統(tǒng)穩(wěn)定的標志。鹽脅迫抑制植物生長發(fā)育的原因之一是對植物產(chǎn)生滲透脅迫,可溶性蛋白能降低細胞的滲透勢,提高植物的保水能力[13]。石4185葉片可溶性蛋白含量隨鹽濃度的增加和脅迫時間的延長而增加;豫麥47隨鹽濃度的增加和脅迫時間的延長先升高后下降。這一試驗結(jié)果與楊穎麗等[14]的研究結(jié)果一致。
本試驗結(jié)果表明,石4185比豫麥47在鹽脅迫下積累了相對較多的有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),在幼苗生長過程中表現(xiàn)出比豫麥47更強的滲透調(diào)節(jié)能力,因而表現(xiàn)出較強的鹽脅迫耐受能力。endprint