鹽脅迫下不同品種小麥苗期滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的變化

劉艷麗+劉桂珍+茹德平+崔黨群

摘要：利用盆栽試驗，設(shè)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(jī)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(qiáng)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(xiàn)標(biāo)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(jì)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(shí)踐，也在小麥品種資源耐鹽性的篩選上取得很大進(jìn)展。研究認(rèn)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(biāo)，為此我們對石4185和豫麥47兩個小麥品種進(jìn)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(xué)小麥育種研究室提供。

1.2試驗設(shè)計

試驗在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)智能溫室內(nèi)進(jìn)行，采用白塑料盆（高30cm，直徑20cm）進(jìn)行種植。使用河南農(nóng)業(yè)大學(xué)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(jī)質(zhì)含量2.16%。每盆裝土3.5kg，施氮磷鉀復(fù)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(jìn)行鹽脅迫處理，每個品種設(shè)0mmol/L（對照）及100、150、200、250、300mmol/L5個鹽濃度處理，每次澆灌相應(yīng)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(diǎn)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(lán)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(dá)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(dá)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(dá)到150mmol/L時達(dá)到最大值，濃度達(dá)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(dá)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(dá)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(jī)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(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累對于提高細(xì)胞液濃度、降低滲透勢、維持膨壓、提高細(xì)胞保水力、保護(hù)酶活性、維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性、維持氣孔開放、使光合作用較正常進(jìn)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(yīng)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?jǐn)?shù)是植物細(xì)胞內(nèi)酶系統(tǒng)穩(wěn)定的標(biāo)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(xì)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(jī)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(qiáng)的滲透調(diào)節(jié)能力，因而表現(xiàn)出較強(qiáng)的鹽脅迫耐受能力。endprint