干旱脅迫下烯效唑拌種對蕓豆保護酶活性及滲透調節物質的影響

王景偉+黃玉蘭+金喜軍+張玉先

摘要：為探討在干旱脅迫條件下，烯效唑拌種對蕓豆保護酶活性及滲透調節物質的影響，以奶花蕓豆為材料，進行不同濃度的拌種試驗。結果表明：干旱脅迫后用烯效唑拌種，在一定濃度范圍內，除丙二醛（MDA）含量降低外，超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）活性，以及可溶性蛋白、脯氨酸（Pro）、可溶性糖含量等均隨拌種濃度的增加而提高。但烯效唑拌種濃度較高時，以上各指標均產生與中低濃度相反的變化趨勢。試驗結果也在一定程度上說明，烯效唑能夠增強奶花蕓豆的抗逆能力。

關鍵詞：干旱脅迫；烯效唑；奶花蕓豆；保護酶活性；滲透調節物質

中圖分類號： S643.901文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）12-0059-03

烯效唑為重要的植物生長調節劑，主要用于壯苗和抗逆，其作用機制通常被認為改變了植物激素的含量和作用方式，使植株生命活動發生改變，最終達到抗逆、增產等一系列效果[1-4]。在半夏、黑麥草等牧草上的研究發現，在一定范圍內施加烯效唑能夠提高其抵御干旱的能力[5-6]。經烯效唑浸種處理的大豆，在苗期干旱脅迫后，莖粗、根冠比、游離脯氨酸（Pro）含量和可溶性糖含量均顯著提高，而丙二醛（MDA）含量降低[7]。對百日草、矮牽牛幼苗通過烯效唑根部灌施后，牧草的代謝活動會發生變化，抗旱能力提高，最終使牧草植株粗壯、根系發達、抗逆能力顯著增強，同時也使生物量得到明顯的提高[8-9]。在缺水狀況下對黑麥草使用烯效唑，葉綠素含量有上升的趨勢，游離Pro含量、根冠比均明顯升高[6]。但總體來看，烯效唑調控干旱的研究相對較少，且結果也不一致，而在逆境條件下研究烯效唑對蕓豆的影響未見報道。本試驗在前人研究的基礎上，以奶花蕓豆為對象，用烯效唑進行拌種處理，研究干旱脅迫后蕓豆保護酶活性及滲透調節物質的變化，探討烯效唑對干旱脅迫的調控效果。

1材料與方法

1.1試驗材料

以奶花蕓豆2242為供試品種，由黑龍江省農業科學院提供。烯效唑為江蘇劍牌農化股份有限公司生產的5%可濕性粉劑。供試土壤為草甸土，堿解氮含量187.00 mg/kg，有效磷含量54.18 mg/kg，速效鉀含量316.00 mg/kg，有機質含量4.08%，pH值7.80。試驗用土均過篩、混勻裝盆（自然風干）。

1.2試驗方法

試驗在黑龍江八一農墾大學西試驗場進行，采用盆栽法進行試驗，天氣晴朗時自然光照射，陰雨天時上遮塑料薄膜防雨。試驗采用聚氯乙烯（PVC）塑料桶，桶高28 cm，上、下內徑分別為31.5、22.5 cm，桶底部均勻打孔，墊紗網，每桶裝土13 kg。

5月19日播種，每桶等距離三角播種3穴，每穴播入經過精選的種子3粒，播深3 cm。平均苗高達到6cm時定苗，每桶留3株。定苗后分別在苗期、花期、結莢期進行干旱脅迫，8月中旬收獲[10]。試驗中的脅迫強度確定為田間最大持水量的（50±5）%，CK為正常供水[田間最大持水量的 70%～75%，（70±5）%]，脅迫時間為7 d。

試驗主要考慮2個因素：脅迫時期（A），設置苗期、花期、結莢期3個水平；烯效唑干拌種濃度（B），設置0、2、4、8、16 mg/kg 共5個水平，分別用B0～B4表示。在播種期將烯效唑粉劑與種子一同播入，以0 mg/kg處理作為干旱對照。

1.3測定內容及方法

超氧化物歧化酶（SOD）活性，采用氮藍四唑（NBT）法測定；過氧化氫酶（CAT）活性，采用紫外吸收法測定；過氧化物酶（POD）活性，采用愈創木酚法測定；MDA含量，采用硫代巴比妥酸（TBA）顯色法[11]測定。

可溶性蛋白含量，采用考馬斯亮藍（G250）法測定；Pro含量，采用酸性水合茚三酮顯色法測定；可溶性糖含量，采用蒽酮比色法[12]測定。

1.4數據處理

數據均用Excel 2003進行處理并繪制圖表，用 SPSS 20.0軟件進行相關統計分析。

2結果與分析

2.1對保護酶活性的影響

在一定范圍內，烯效唑拌種提高了保護酶活性，兩者表現出正相關關系；但超出一定閾值后，這種趨勢不復存在，保護酶活性反而降低。由圖1可見，SOD活性在苗期雖然也符合先增后降的趨勢，但各處理與B0處理差異均不大；花期與苗期變化趨勢一致，B1、B3處理顯著高于B0處理，分別提高955%、11.83%，而B4處理顯著低于B0處理，為21.58%；結莢期也呈先增后降的趨勢，但 B1～B3處理與B0處理差異均不大，只有B4處理顯著低于B0處理，僅為24.92%。POD、CAT活性與SOD活性變化趨勢相似（圖2、圖3）。

2.2對MDA含量的影響

由圖4可見，烯效唑拌種后，MDA含量均有不同程度的下降，且不同時期變化不同；苗期B2、B3處理分別比B0處理降低18.81%、17.8%，達顯著水平；與B0相比，B1～B4處理在花期呈降低趨勢，但未達顯著水平；在結莢期，除B1處理外，其他處理均比B0處理顯著降低，分別降低16.33%、1787%、12.89%。說明結莢期受影響最大，不同時期的影響趨勢為結莢期>苗期>花期。

2.3對可溶性蛋白含量的影響

由圖5可見，烯效唑拌種后，在一定濃度范圍內，不同時期可溶性蛋白含量均呈現升高的趨勢，超出一定濃度后，又開始降低；只有苗期B2處理和結莢期B2、B3處理顯著高于B0，其他處理差異均不顯著。

2.4對Pro含量的影響

由圖6可以看出，烯效唑拌種后，在一定濃度范圍內，Pro含量隨濃度的增加而升高，超出一定濃度后，又表現出降低的趨勢：苗期B1～B4處理均明顯高于B0處理，各處理分別比B0處理提高26.41%、57.74%、54.15%、29.09%，達顯著水平；花期、結莢期B1、B2處理明顯高于B0處理，花期B1、B2處理分別比B0處理提高11.78%、18.7%，達顯著水平，結莢期B1、B2處理分別比B0處理提高22.56%、18.21%，達顯著水平。各時期各處理的變化趨勢基本一致。endprint

2.5對可溶性糖含量的影響

由圖7可見，烯效唑拌種后，在一定濃度范圍，可溶性糖含量呈現升高的趨勢，超出一定濃度后，又表現出降低的趨勢；花期、結莢期表現趨勢基本一致，各處理大小依次為B2>B3、B1>B4、B0，苗期各處理與B0處理差異不顯著；在花期，B2、B3處理明顯高于B0處理，分別提高16.44%、12.82%，達顯著水平； 在結莢期，B4處理比B0處理明顯降低，降低幅度

為361%。其他處理差異不明顯，其整體變化與Pro含量變化相似。

3結論與討論

目前，施用烯效唑對作物壯苗的作用，以及對提高作物產量、品質性狀等方面的報道相對較多，而利用烯效唑進行抗逆性研究，尤其是抗旱性研究的報道較少[13-17]。本研究以烯效唑拌種的方式，以奶花蕓豆為對象，在滲透調節、抗氧化性等方面進行探索性研究，以期為提高蕓豆的抗旱性，實現蕓豆在干旱地區的種植提供實踐依據，同時豐富作物抗旱的理論研究。

蕓豆受干旱脅迫后，對保護酶活性的影響較復雜，一般認為SOD活性降低，而POD、CAT活性提高，但以往研究結果也各不相同[18-20]。本試驗用烯效唑拌種處理，其結果是在一定范圍內提高了葉片中保護酶的活性，處理濃度提高，其保護酶活性增強，但濃度過高，則會使保護酶活性降低。保護酶活性的增強可以降低脂質過氧化程度[21]，從而減少體內MDA的含量。因此，MDA含量的變化與保護酶活性恰恰相反，表現出負相關，即均低于未加烯效唑的處理。MDA含量越低，膜的受損情況越輕，結構也越穩定。綜上所述，烯效唑處理提高了抗氧化防御系統對活性氧的清除能力，有利于植株抗逆性的提高。

在加入烯效唑后，可溶性蛋白、Pro及可溶性糖含量均比干旱脅迫時增加，說明烯效唑提高了干旱條件下的滲透調節能力，即提高了抵御干旱的能力。Pro、可溶性糖含量的增加趨勢更明顯，因此從某種意義上講，利用Pro和可溶性糖含量作為評價烯效唑處理的抗旱性指標可能更適合。

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