不同旱脅迫對春小麥生育前期抗旱生理性狀的影響

王 娜，董建力

(1.寧夏師范學院，寧夏固原 756000；2.寧夏醫科大學，寧夏銀川 750004；3.寧夏農林科學院農業生物技術研究中心，寧夏銀川 750002)

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不同旱脅迫對春小麥生育前期抗旱生理性狀的影響

王 娜1，2，董建力3*

(1.寧夏師范學院，寧夏固原 756000；2.寧夏醫科大學，寧夏銀川 750004；3.寧夏農林科學院農業生物技術研究中心，寧夏銀川 750002)

摘要[目的]明確小麥生育前期旱脅迫對其抗旱生理性狀的影響。[方法]在4種水分處理、不同生育期條件下測定水旱2個小麥品種的葉綠素含量和葉含水量。[結果]從分蘗到開花，葉綠素含量隨著旱脅迫的增強而增加。在相同水分條件下，抗旱品種的葉綠素含量較非抗旱品種低，葉綠素含量與抗旱性關系密切。[結論]試驗結果為小麥抗旱節水研究提供了參考。

關鍵詞小麥；旱脅迫；葉綠素含量；抗旱性

我國西北干旱缺水成為小麥增產最重要的限制因素，開展小麥抗旱節水相關性狀的研究對于選育抗旱、高產品種具有重要意義。葉綠素含量、旗葉含水量、離葉失水速率、脯氨酸含量等指標對水分虧缺反應敏感，常被用來作為小麥抗旱性鑒定的生理指標[1-4]。多年來，我國對小麥葉綠素的研究主要集中在小麥葉綠素含量的消長動態[5]、葉綠素熒光[6-8]等方面，在旱脅迫對小麥葉綠素含量等生理性狀影響的研究較少，旱脅迫主要在小麥生育后期[9-10]，而在小麥生育前期旱脅迫對抗旱生理性狀影響的研究報道極少。鑒于此，筆者研究了不同旱脅迫對春小麥生育前期抗旱生理性狀的影響，旨在為小麥抗旱節水研究提供參考。

1材料與方法

1.1試驗地概況2012～2013年試驗地設于寧夏農業科學院農作物研究所(永寧縣王太)試驗基地和寧夏固原市農業科學研究所試驗基地。農作物研究所試驗基地海拔為1 110 m，年降雨量為150～200 mm，蒸發量為1 700～1 900 mm，土壤類型為灌淤土，含鹽量為0.55 g/kg，pH 7.99。寧夏固原市農林科學研究所試驗基地海拔為1 730 m，年降雨量為300～400 mm，蒸發量為1 700～1 900 mm。土壤類型為黑壚土，全鹽質量為0.65 g/kg，pH 7.97。

1.2材料水地品種為“寧春4號”，寧夏灌區育成，具高產、優質、適應性強特點，在灌區主宰30年。旱地品種為“Dasidey”，澳大利亞雨養地區推廣品種，具抗旱、抗病、優質。

1.3試驗設計每個材料種5行，行距為0.15 m，行長為1.00 m，3次重復。設4個處理：①正常灌水(CK)，全生育期灌4水(W4)，分別為分蘗期、拔節期、抽穗期、灌漿初期，灌水總量為3 600 m3/hm2；②輕度旱脅迫，灌2水(W2)，分別在分蘗期、孕穗期，灌水總量為1 800 m3/hm2；③中度旱脅迫，灌1水(W1)，在拔節期，灌水總量為900 m3/hm2；④重度旱脅迫，不灌水(W0)，即雨養。試驗地四周及處理間壓入100 cm深的塑料薄膜以防水測滲，處理間相隔5 m，用量水堰監測灌水量。

1.4測定項目與方法

1.4.1葉綠素含量。用日本產SPAD-502型葉綠素計從分蘗期至成熟每個生育時期測1次，每次每個材料測同一天抽穗掛牌編號的10株旗葉中部，取平均值(SPAD)。

1.4.2土壤水分測定。采用時域反射儀(TDR)對不同灌水量下的土壤含水量進行監測，每個生育時期測1次，灌水前后加測1次，測定深度為0～200 cm，每20 cm 為1個測定段。

1.5數據處理采用Excel 2003和DPS3.11數據處理系統進行數據處理。

2結果與分析

2.1不同旱脅迫下葉綠素含量的變化特征由圖1、圖2可知，水旱2個品種在4種水分處理中總的變化趨勢是分蘗期葉綠素含量開始逐漸增加，到開花期達最高值然后開始降低。從分蘗至開花期，4種灌水處理的葉綠素含量隨旱脅迫的增強而增加，增加的大小順序是W0>W1>W2>W4。從開花期到灌漿期，4種灌水處理的葉綠素含量開始降低，降低的大小順序是W4>W2>W1>W0，從灌漿期到蠟熟期，4種灌水處理的葉綠素含量仍在迅速降低，但在降低過程中4種灌水處理的葉綠素含量出現轉變，即葉綠素含量降低的大小順序是W0>W1>W2>W4。從蠟熟期至成熟期，4種灌水處理的葉綠素含量降低更加迅速，其大小順序是W0>W1>W2>W4，說明受旱脅迫越重，葉綠素含量降低越快。

圖1　不同水分處理“寧春4號”葉綠素含量的變化

圖2　不同水分處理“Drasidey”葉綠素含量的變化

2.2不同旱脅迫對葉綠素含量的影響由圖3可知，從W4到W04種水分條件下水、旱2個品種的平均葉綠素含量隨旱脅迫的增強而遞增，水地品種“寧春4號”分別遞增0.21、0.27、0.36，旱地品種“Drasidey”分別遞增0.42、0.83、0.62，表明抗旱品種受旱脅迫后葉綠素含量的增加較水地品種略高。在4種水分條件下抗旱品種“Drasidey”的葉綠素含量低于非抗旱品種“寧春4號”，從W4到W0相同水分條件下抗旱品種“Drasidey”的葉綠素含量較非抗旱品種“寧春4號”分別低3.06、2.85、2.29和2.03。

圖3　不同旱脅迫下葉綠素含量的差異

3討論

關于旱脅迫對小麥葉綠素含量影響的報道很少，且旱脅迫主要在小麥生育后期，大多數研究結果認為旱脅迫導致葉綠素含量降低，光合速率減弱。該研究側重于小麥生育前期(開花期前)旱脅迫對葉綠素含量的影響，其結果與有些報道不同，即在小麥生育前期，旱脅迫下同一品種的葉綠素含量高于正常灌水，且隨旱脅迫的增強葉綠素含量隨之增加，這一結果與胡頌平等[11]的研究結果一致。該研究結果中生育后期葉綠素含量逐漸降低與大多數研究結果相同，且隨旱脅迫的增強，葉綠素含量降低加劇。

該研究結果還表明，不同生態區小麥品種葉綠素含量存在較大差異，旱地品種的葉綠素含量相對水地品種低，說明旱地、水地小麥品種的葉綠素含量是在特定生態條件下為了適應環境而形成的本質特性，而且葉綠素含量是由多基因控制的數量性狀，受環境影響的變化而有所改變，因此，在不同水分條件下進行新品種選育，要根據當地干旱程度確定抗旱指標的量。

目前，水稻葉綠素含量已進行了QTL分析[11]，而小麥在該方面的研究還比較滯后。在不同水分條件下研究葉綠素含量與光合速率間的關系，通過QTL分析不同水分條件下葉綠素含量的分子遺傳基礎，將小麥高光效育種和抗旱育種結合進行，成為小麥抗旱高產育種的新課題。

參考文獻

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Effects of Different Dry Stress on Drought Resistance Physiological Trait of Spring Wheat in Early Growth Period

WANG Na1,2, DONG Jian-li3*(1. Ningxia Teachers University, Guyuan, Ningxia 756000; 2. Ningxia Medical University, Yinchuan, Ningxia 750004; 3. Ningxia Agricultural Bio-Technological Laboratory, Yinchuan, Ningxia 750002)

Abstract[Objective] To clear effects of different dry stress on drought resistance physiological trait of spring wheat in early growth period. [Method] We determined chlorophyll content and leaf water content of two varieties wheat under four different water dispose and in different growing seasons. [Result] From tillering to blossom period, the chlorophyll content increased with the increase of drought stress. Under the same water condition, compared with the non-drought resistant variety, the drought resistant variety contained lower chlorophyll content, and the chlorophyll content was closely related to drought resistance. [Conclusion] The results provide reference for study on resisting drought and saving water of rice.

Key wordsWheat; Dry stress; Chlorophyll content; Drought resistance

收稿日期2015-11-26

作者簡介王娜(1982- )，女，寧夏銀川人，講師，碩士，從事抗性生理研究。*通訊作者，研究員，從事小麥抗旱生理及生物技術育種研究。

基金項目國家自然科學基金項目(31160285)；寧夏教育廳2012年普通高校科研項目。

中圖分類號S 423

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2015)36-201-02