高溫脅迫對(duì)玉米生長(zhǎng)期生理特性的影響

閆迎迎?楊芳?李朋朋

摘 要：高溫脅迫會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)有一定影響，長(zhǎng)期高溫環(huán)境下，細(xì)胞內(nèi)的一些物質(zhì)含量會(huì)發(fā)生變化，從而對(duì)細(xì)胞特性造成影響，本文就是來研究一下，高溫脅迫對(duì)玉米幼苗的生長(zhǎng)影響，試驗(yàn)觀察玉米幼苗中各種物質(zhì)含量在不同溫度和時(shí)間段的變化情況。從中得出的結(jié)論表明：（1）玉米幼苗葉片中的葉片丙二醛和游離脯氨酸這兩種物質(zhì)的含量會(huì)隨著溫度的升高而增加；（2）幼苗葉片中可溶性蛋白質(zhì)的含量會(huì)隨溫度的升高而減少；（3）葉片中的SOD和POD酶的活性隨著溫度的升高，處于高溫環(huán)境下的時(shí)間增長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)先升高后下降的變化趨勢(shì)，而且溫度越高含量變化趨勢(shì)就會(huì)越來越明顯。實(shí)驗(yàn)過程中建議當(dāng)達(dá)到高溫脅迫時(shí)，一旦脅迫時(shí)間超過24 h，就需要對(duì)玉米馬上進(jìn)行降溫措施，從而確保玉米還能正常生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞：高溫脅迫；玉米；生理特性

植物的生長(zhǎng)都是需要有一定的溫度條件來做保障的，適合的溫度才能讓植物正常生長(zhǎng)，而當(dāng)溫度超出一定的范圍值時(shí)，就會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)造成脅迫，像低溫脅迫和高溫脅迫，長(zhǎng)時(shí)間的低溫脅迫或者高溫脅迫都會(huì)造成植物生長(zhǎng)的損害。像玉米是我國(guó)產(chǎn)量大而且很普及的農(nóng)作物，但是，近年來，玉米在全球氣候的影響下，產(chǎn)量都發(fā)生了特別大的變化，生長(zhǎng)也受到了影響，本文就是研究了高溫脅迫對(duì)玉米生長(zhǎng)期生理特性的影響，具體試驗(yàn)方法和試驗(yàn)結(jié)果如下：

一、試驗(yàn)用的材料和試驗(yàn)方法

1.材料的選取

試驗(yàn)樣品我們選用中農(nóng)大甜413號(hào)。

2.試驗(yàn)方法

（1） 試驗(yàn)地點(diǎn)。氣候溫和，年均氣溫在13℃左右的地方。

（2） 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。采用盆栽進(jìn)行試驗(yàn)，選用好花盆，在其中放入土壤，適量的底肥以及一些微量元素，用以保證玉米的正常生長(zhǎng)需要。然后選用顆粒飽滿并且沒有病蟲害的玉米種子放入花盆進(jìn)行培育，在一個(gè)多月之后，選擇生長(zhǎng)狀況一致的幾株玉米幼苗，分別放在25℃、30℃、35℃、40℃溫度環(huán)境下處理，每個(gè)溫度組20棵幼苗，3次重復(fù)。其中把25℃溫度下的處理設(shè)為對(duì)照組，每組進(jìn)行72小時(shí)的處理，分時(shí)間段進(jìn)行記錄玉米葉片丙二醛MDA的含量、SOD、可溶性蛋白質(zhì)含量、POD以及脯氨酸含量。

二、試驗(yàn)的結(jié)果以及分析

1.玉米幼苗的葉片丙二醛含量在高溫脅迫下的變化情況

玉米幼苗的葉片丙二醛的含量會(huì)隨著溫度的升高而逐漸變大，而且在40攝氏度時(shí)增大最快，其他小組的變化則不是很明顯，從下圖可以看出，當(dāng)玉米幼苗在40攝氏度溫度下生長(zhǎng)48個(gè)小時(shí)以上后，就必須要馬上進(jìn)行降溫處理，否則就會(huì)影響玉米幼苗的生長(zhǎng)。

2.玉米幼苗中的可溶性蛋白質(zhì)含量在高溫脅迫下的變化情況

植物幼苗的生長(zhǎng)中會(huì)有很多蛋白酶起催化作用，但是這種可溶性蛋白質(zhì)會(huì)因?yàn)楦邷囟獾狡茐模瑫?huì)失去酶的活性，從而影響到植物的生長(zhǎng)，那么從下圖可以看出，玉米幼苗中的可溶性蛋白質(zhì)含量會(huì)隨著溫度的升高而逐漸減少，而且，在40攝氏度時(shí)可溶性蛋白質(zhì)的含量就會(huì)大大減少，再長(zhǎng)期處于高溫脅迫下，含量便會(huì)更加的少。而其他三組的變化則不明顯。

3.玉米幼苗中SOD酶在高溫脅迫下的含量變化

葉片中的SOD酶是為了保護(hù)細(xì)胞不受氧化作用的影響，保護(hù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)不被破壞，阻止細(xì)胞內(nèi)自由基的產(chǎn)生，從而保護(hù)細(xì)胞的功能正常。從圖中可以看出，葉片中的SOD酶含量會(huì)隨著溫度的升高出現(xiàn)先升高然后又降低的變化趨勢(shì)，而且，在40攝氏度的溫度下，變化趨勢(shì)會(huì)更加的明顯，同時(shí)在這個(gè)溫度下長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)后，SOD酶的含量值達(dá)到最高，活性也最好，然而，在超過24小時(shí)后會(huì)出現(xiàn)減少的現(xiàn)象，在35小時(shí)時(shí)，SOD酶的含量降到最低，之后變化不再明顯，而其他三組則一直是起起伏伏，沒有那么明顯的變化。由此可知，SOD酶的含量會(huì)在高于35℃的溫度下，高溫脅迫超過24小時(shí)就會(huì)減少、活性降低，從而不能保護(hù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能。

4.玉米幼苗中POD在高溫脅迫下的變化

POD酶關(guān)乎著植物的呼吸作用和光合作用，在植物的氧化功能中起著重要的作用。從圖中得出，POD的含量會(huì)隨著溫度的升高而出現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，與SOD酶的趨勢(shì)有些相似，只是比SOD適應(yīng)高溫的時(shí)間要長(zhǎng)一些，可見，POD酶會(huì)在超過35攝氏度36小時(shí)后出現(xiàn)活性值最高，能大大提高植物的生理活動(dòng)，然而長(zhǎng)期處于高溫脅迫下48小時(shí)后，POD酶便會(huì)失去活性，失去該有的生理特性。

5.玉米幼苗中游離脯氨酸的變化

游離脯氨酸是參與植物內(nèi)滲透調(diào)節(jié)活動(dòng)的重要物質(zhì)，由圖中得知，游離脯氨酸在植物中的含量會(huì)隨著溫度的升高而逐漸的增加，溫度越高，游離脯氨酸的含量就會(huì)越大，而且明顯的看出40℃溫度下，游離脯氨酸的量會(huì)升高特別快，由圖得知，游離脯氨酸會(huì)在高溫下超過36個(gè)小時(shí)后含量大大增加，導(dǎo)致了植物的滲透調(diào)節(jié)作用受到影響，出現(xiàn)障礙。

三、結(jié)語

由試驗(yàn)得出的結(jié)論可以看出，高溫脅迫下，會(huì)造成玉米幼苗內(nèi)的這幾種物質(zhì)含量有很明顯的變化，而且長(zhǎng)時(shí)間的高溫脅迫更是會(huì)對(duì)玉米幼苗的生長(zhǎng)造成影響。

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作者簡(jiǎn)介：閆迎迎（1982-），女，漢族，河南濟(jì)源人，現(xiàn)工作于濟(jì)源市農(nóng)牧局。