低溫脅迫對油菜幼苗丙二醛含量的影響

王仕林　黃輝躍　唐建　汪仁全　王相權

摘要：為鑒定不同栽培類型油菜的抗寒性，選取3種栽培類型（甘藍型、芥菜型和白菜型）油菜的幼苗，采用人工氣候箱控溫的方法，對油菜幼苗在不同程度的低溫脅迫處理后葉片內丙二醛含量變化進行了研究。結果表明，油菜葉片丙二醛含量總體上隨溫度下降及低溫脅迫時間延長而逐漸增加；油菜葉片丙二醛含量的變化幅度及具體變化規律因栽培類型和低溫處理條件而異；3種類型油菜中，白菜型油菜的抗寒性強。

關鍵詞：低溫脅迫；油菜幼苗；丙二醛

中圖分類號：Q945.78文獻標識碼：A文章編號：0439-8114（2012）20-4467-03

油菜是世界范圍內廣泛種植的重要的油料作物。近年來，隨著極端天氣的頻繁發生，在油菜的生長發育期間時常受到寒害的不利影響，張學昆等[1]2008年對長江流域油菜低溫凍害調查分析后指出，低溫造成2008年全國冬油菜產區單產比2007年減產10.9%。因此，選育抗寒品種是防止寒害發生的重要途徑。

吳能表等[2]指出植物對低溫的適應機制是通過提高細胞內小分子物質濃度來實現的，并且這種變化是一個動態過程，在一定范圍內隨著逆境處理時間的延長，這些低溫誘導物質又會逐漸適應和恢復。MDA是細胞膜脂過氧化反應的重要產物，其含量的多少體現了細胞膜被破壞的程度[3]。低溫脅迫下MDA會大量積累，并且隨著低溫時間的加長，植物本身清除能力下降，其MDA含量上升。因而，MDA在植物中的含量多少，可以作為判斷植株抗冷害能力的指標之一。在植物的抗寒生理研究中，常把MDA含量作為衡量植物抗寒性的指標之一[4]。

有關油菜抗寒生理方面的研究已有一些報道[5-10]，但針對3種栽培類型油菜的抗寒性研究較少。因此，通過研究低溫對3種栽培類型油菜幼苗中丙二醛含量的影響，可為油菜抗寒材料的選育提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗材料為3種栽培類型的常規油菜：白菜型油菜（Brassica campestris L.）、甘藍型油菜（Brassica napus L.）和芥菜型油菜（Brassica juncea L.）。3種類型油菜材料均由重慶市油菜工程技術研究中心提供，為該中心經過多年自交選育的3種栽培類型的冬性油菜品系。

1.2試驗方法

1.2.1試驗設計分別選取飽滿、均勻一致的3種類型油菜種子50粒，用0.1%的升汞消毒10 min，自來水沖洗干凈后，播種到營養缽中，并在自然條件下培養。當幼苗長到2～3葉時，將其移到光照培養箱中進行低溫處理，隨機選取處理后的油菜幼苗20株，將選取幼苗葉片全部剪下備用。溫度設置為4個梯度：常溫（20 ℃）、9、6和3 ℃，處理時間為24、48、72 h，以常溫為對照。

1.2.2丙二醛含量的測定采用硫代巴比妥酸法[11]。其具體方法是：取葉片3 g于研缽中，加2 mL去離子水研磨成勻漿，將勻漿轉移到試管中，再用3 mL去離子水分兩次沖洗研缽，合并提取液中加入50 mL 0.5%硫代巴比妥酸溶液，搖勻。在沸水浴中煮沸10 min后立即取出，待冷卻后以3 000 g離心15 min，取上清液在534 nm和600 nm下測定吸光度。

1.2.3數據分析采用DPS軟件進行數據分析。

2結果與分析

2.1不同溫度下丙二醛含量的差異

油菜幼苗在受到低溫脅迫時，芥菜型油菜和白菜型油菜處理24 h時各處理丙二醛含量均低于對照，甘藍型油菜在處理24 h時只有3 ℃處理的丙二醛含量高于對照；芥菜型油菜和甘藍型油菜在低溫處理48和72 h時丙二醛含量均高于對照，白菜型油菜在低溫處理48 h時丙二醛含量均高于對照，在低溫處理72 h時只有3 ℃處理的丙二醛含量高于對照（表1）。從3 ℃處理72 h的結果可以看出，白菜型油菜丙二醛的變化幅度最小，這一結果表明白菜型油菜的抗寒能力強于其他兩種栽培類型油菜。

2.2不同時間低溫處理后丙二醛含量的變化

甘藍型油菜受到低溫脅迫后，丙二醛含量隨著時間的延長而明顯增加；而白菜型油菜則表現出先增后降的趨勢，處理48 h的幼苗葉片丙二醛含量比處理24 h的有較大幅度的提高，而處理72 h的幼苗葉片的丙二醛含量比處理48 h有較明顯的下降；芥菜型油菜的丙二醛含量在9 ℃時隨低溫時間的延長而增加，在6 ℃和3 ℃時，隨低溫時間的延長表現出先增后降的特點。該結果表明白菜型油菜和芥菜型油菜對低溫的抗性比甘藍型油菜強。

2.3材料、時間、溫度三因素間的方差分析

從表2可以看出，處理時間之間差異達到極顯著水平，處理溫度間、材料間差異達到顯著水平。為了進一步比較3種材料彼此的差異性，對表2數據進行多重比較（表3）后發現，白菜型油菜與其他兩種類型油菜丙二醛含量差異達顯著水平，甘藍型油菜與芥菜型油菜丙二醛含量無顯著差異；白菜型油菜與甘藍型油菜丙二醛含量差異達極顯著水平。

3結論與討論

從葉片的萎蔫程度及幼苗的生長健壯程度上判斷，白菜型油菜表現出較強的抗寒性，芥菜型油菜次之，甘藍型油菜的抗寒性最弱。在低溫脅迫下，白菜型油菜的丙二醛含量最低，芥菜型油菜次之，甘藍型油菜最高。從不同處理時間的變化幅度上分析，經過3 d（72 h）低溫處理后，白菜型油菜丙二醛含量變化幅度最小。以上測定結果表明，白菜型油菜的耐寒能力強于甘藍型油菜和芥菜型油菜。由于研究的低溫處理在時間梯度上設置有限，從試驗結果不能完全確切地把握低溫下油菜幼苗丙二醛的真實具體的變化規律。如果要繼續研究，可以測定更短的時間間隔內油菜幼苗葉片丙二醛的含量變化，同時將測定時間延長，如從低溫處理開始至幼苗完全受低溫傷害致死的時間。

根據前人的研究發現長江流域油菜在苗期的最適溫度為10～20 ℃，因此設定3個低溫梯度9、6和3 ℃。為了更好地反映不同栽培類型油菜的抗寒性差異，在后續的研究中，可以考慮設置0 ℃以下的溫度梯度，從而得到更具有參考價值的結果，為生產上選育抗寒油菜品種提供參考。

根據研究結果，丙二醛可以作為油菜抗寒性鑒定的生理指標，在油菜抗寒材料或雜交品種的選育過程中，可以更多考慮利用白菜型油菜作為種質資源，從而更快達到育種目標。

參考文獻：

[1] 張學昆，張春雷，廖星，等.2008年長江流域油菜低溫凍害調查分析[J].中國油料作物學報，2008，30（1）：122-126.

[2] 吳能表，王小佳，朱利泉，等.短時低溫處理對甘藍逆境指標和PK活性的影響[J].西南師范大學學報（自然科學版），2003，28（4）：609-613.

[3] 陳禹興，付連雙，王曉楠，等.低溫脅迫對冬小麥恢復生長后植株細胞膜透性和丙二醛含量的影響[J].東北農業大學學報，2010，41（10）：10-16.

[4] 王瑞，馬鳳鳴，李彩鳳，等.低溫脅迫對玉米幼苗脯氨酸、丙二醛含量及電導率的影響[J].東北農業大學學報，2008，39（5）：20-23.

[5] 胡勝武，黃繼英，徐愛遐，等.甘藍型油菜抗寒性與某些滲透物質的關系[J].西北農業學報，1994，3（1）：24-26.

[6] 胡勝武，黃繼英，徐愛遐，等.甘藍型油菜抗寒性的研究I.滲透調節與抗寒性的關系[J].中國油料，1993（3）：1-4.

[7] 宋良圖，宋國良，陶漢之.電導法測定甘藍型油菜抗寒性的初步研究[J].安徽農業科學，1991，19（1）：46-51.

[8] 宋良圖.甘藍型油菜抗寒性的形態生理學研究[J].安徽農業科學，1992，20（2）：127-132.

[9] 胡勝武，于澄宇，王綏璋，等.甘藍性油菜抗寒性的鑒定及相關性狀的研究[J].中國油料作物學報，1996，21（2）：33-35.

[10] 蓋玥，?？×x，孫萬倉，等.降溫處理對白菜型油菜品種抗寒生理指標的影響[J].甘肅農業大學學報，2005，40（2）：182-185.

[11] 王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].第二版.北京：高等教育出版社，2006.