干旱脅迫對大豆幼苗生長及生理特性的影響*

高 蕾，孫海龍

（黑龍江林業職業技術學院，黑龍江牡丹江157011）

大豆是需水量較多的作物之一，是豆類作物中對水分最敏感的一種［1］。植物生理學家已針對多種植物，研究了植物對干旱脅迫的抗性機制［2-4］。為揭示大豆抗旱機理積累資料，以黑農48為材料，研究干旱脅迫對大豆幼苗生理生化特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

以黑農48(脂肪含量19.1%，蛋白質含量44.7%)為試驗材料（黑龍江省農業科學院大豆所提供），采用盆栽試驗。盆栽選用直徑26cm、高33cm塑膠盆，每盆裝風干土10kg。選取籽粒飽滿、大小一致、無病蟲的種子進行播種，每盆保苗6株。5月27日播種于溫室內。

1.2 材料處理

土壤水分分為三個等級：正常供水（A0）為80%～85%（田間持水量的百分數，下同），輕度干旱脅迫（A1）為65%～70%，中度干旱脅迫（A2）為 50%～55%。干旱脅迫處理從播種后15天開始，處理后第3天（播后第18天）開始取樣，以后隔1天進行取樣，用于生理生化指標的測定。

1.3 測定項目和方法

相對含水量（RW C）地測定：采用烘干法［5］；株高地測定：采用測量法；可溶性蛋白含量地測定：采用考馬斯亮藍染色法［6］；過氧化物酶（POD）活性的測定：愈創木酚比色法；過氧化氫酶（CAT）活性地測定：紫外吸收法測定。所測指標均選用大豆的第1、2復葉為試驗材料，每日上午9:00～9:30取樣，測定時重復3次，取平均值。

2 結果與分析

2.1 干旱脅迫對大豆幼苗葉片相對含水量（R W C）的影響

本實驗在干旱脅迫的第3天，對各處理大豆幼苗葉片進行了相對含水量的測定。從圖1中可以看出，大豆幼苗葉片的相對含水量在干旱脅迫后第3～7天時的變化與正常水分條件下的變化基本一致，在第7～9天，干旱脅迫下兩個處理的相對含水量下降，而正常水分下的相對含水量值上升。在脅迫后第3天，輕度脅迫下和中度脅迫下的相對含水量比正常條件下低1.76%、2.88%，到脅迫第11天，比正常低了5.36%、6.85%。說明干旱會導致葉片的相對含水量降低。

2.2 干旱脅迫對大豆幼苗株高的影響

從圖2可以看出，水分脅迫抑制了株高的增加，正常水分條件下株高增長速率快，干旱脅迫下株高增長速率慢。從干旱脅迫后第3～11天，正常水分脅迫下的大豆幼苗植株高度增長了3.7cm，輕度水分脅迫和中度水分脅迫下植株分別增長了0.98cm、和0.16cm。

干旱脅迫后第11天，正常水分條件下的株高平均比輕度脅迫和中度脅迫下高了21.5%和30.1%，說明干旱抑制了植株的生長。

圖1 干旱脅迫對幼苗葉片相對含水量的影響Fig.1 Changes of relative water content in soybean seeding leaves under drought stress

圖2 干旱脅迫對幼苗株高的影響Fig.2 Change of plant height in soybean seeding leaves under drought stress

2.3 干旱脅迫對大豆幼苗可溶性蛋白含量的影響

從圖3可以看出，可溶性蛋白的含量隨干旱脅迫的加劇而減小。在脅迫后第11天，輕度水分脅迫和中度水分脅迫的可溶性蛋白含量達最低點，分別比正常水分條件降低了28.4%和32.7%。在干旱脅迫下，可溶性蛋白含量呈下降趨勢，而正常水分下呈上升趨勢?？扇苄缘鞍缀颗c植物的抗逆性之間存在正相關，植物抗逆性地提高可能涉及特異可溶性蛋白質形成［7］。說明干旱會導致幼苗的抗逆能力降低。

2.4 干旱脅迫對大豆幼苗過氧化物酶活性的影響

從圖4可以看出，中度脅迫和輕度脅迫下的POD活性分別在水分脅迫后第7天和第11天達最大值，較正常水分條件下高出34.7%和28.9%。說明在干旱脅迫下，POD活性升高。輕度脅迫下，POD的活性是逐漸升高的，而中度脅迫下，POD的活性是先升高后降低的。說明隨著脅迫時間的延長以及脅迫程度的加深，POD活性又開始下降。

圖3 干旱脅迫對幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響Fig.3 Change of soluble protein content in soybean seeding leaves under drought stress

圖4 干旱脅迫對幼苗葉片POD活性的影響Fig.4 Change of POD activity in soybean seeding leaves under drought stress

2.5 干旱脅迫對大豆幼苗過氧化氫酶活性的影響

從圖5可以看出，在干旱脅迫后第3～10天里，輕度脅迫和中度脅迫下大豆幼苗葉片的CAT活性高于對照。在脅迫后第3天，中度脅迫下大豆幼苗葉片的CAT活性達最大值，較對照處理高出152%；在脅迫后第7天，輕度脅迫下大豆幼苗葉片的CAT達最大值，較對照處理高出84.9%。

正常水分條件下，大豆幼苗葉片的CAT活性變化不大；輕度干旱脅迫下，大豆幼苗葉片的CAT活性的變化趨勢是先升高再降低；中度干旱脅迫下，大豆幼苗葉片的CAT活性是從最大值逐漸下降的。總體來看，干旱脅迫使大豆幼苗葉片的過氧化氫酶活性升高。

圖5 干旱脅迫對幼苗葉片CAT活性的影響Fig.5 Change of CAT activity in soybean seeding leaves under drought stress

3 小結

本文通過對干旱脅迫下大豆幼苗各項生理指標特性地研究，結果表明在輕度和中度干旱脅迫下，植株生長受到抑制，株高降低；大豆幼苗葉片的相對含水量降低；幼苗葉片的可溶性蛋白的含量降低。干旱脅迫使大豆幼苗葉片的過氧化物酶活性升高，隨著脅迫時間地延長以及脅迫程度地加深，過氧化物酶活性又開始下降；同時干旱脅迫也使大豆幼苗葉片的過氧化氫酶活性升高。

［1］楊鵬輝，李貴全，郭麗，等.干旱脅迫對不同抗旱大豆品種花莢期質膜透性地影響［J］.干旱地區農業研究，2003,21（3）：127-129.

［2］朱維琴,吳良歡,陶勤南.干旱逆境對不同品種水稻生長、滲透調節物質含量及保護酶活性地影響［J］.科技通報,2006,22(2):176-181.

［3］趙黎芳,張金政,張啟翔,等.水分脅迫下扶芳藤幼苗保護酶活性和滲透調節物質地變化［J］.植物研究,2003,23(4):437-442.

［4］李明,王根軒.干旱脅迫對甘草幼苗保護酶活性及脂質過氧化作用地影響［J］.生態學報,2002,22(4):503-507.

［5］鄒琦.植物生理學實驗指導［M］.北京：中國農業出版社，2001.

［6］張憲政.作物生理研究法［M］.北京：農業出版社,1992.

［7］湯章城.高粱幼苗對高滲透培養液的生長、生理反應及其抗逆性［J］.植物生理學報，10(1):37-45.