鹽脅迫對我國西北兩種小麥種子萌發(fā)及幼苗生理生化特性的影響.pdf

1、鹽漬化土壤主要分布于我國西北、華北和東北干旱和半干旱地區(qū),高鹽產(chǎn)生的離子毒害和氧化脅迫嚴(yán)重影響植物的生長和發(fā)育,造成糧食減產(chǎn),是最為嚴(yán)重的環(huán)境問題之一.植物體為使自身免受傷害,在與鹽漬環(huán)境長期的作用中進(jìn)化出了一系列適應(yīng)機(jī)制,包括自身結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)的改變,相關(guān)生理過程的調(diào)節(jié)等.植物響應(yīng)鹽脅迫的機(jī)理的研究對于鹽生和非鹽生植物資源的開發(fā)和利用提供了理論依據(jù)。本試驗以西北地區(qū)廣泛推廣的春小麥品種“寧春4號”和“西旱3號”為材料,對比研究兩種小麥

2、品種的抗鹽能力,并試圖探明二者響應(yīng)鹽脅迫的生理機(jī)制。主要研究內(nèi)容包括：
　?、排c對照組相比,鹽處理后寧春4號小麥的萌發(fā)率顯著下降,但不影響西旱3號小麥的萌發(fā).未處理西旱3號的莖長和根長均大于寧春4號對照.兩種小麥的根長隨鹽處理濃度的升高而顯著減少,50mmol·L-1NaCl處理使寧春4號莖生長受抑,而西旱3號莖長未受此濃度的影響。
　?、?0mmol·L-1 NaCl處理下兩種小麥葉羥自由基(Hydroxyl radica

3、ls,·OH)和過氧化氫(Hydrogen peroxide,H2O2)含量無顯著變化,但150mmol·L-1鹽處理下葉超氧陰離子(Superoxide anion,O2!)、·OH和H2O2顯著積累.鹽脅迫下兩種小麥根O2!和H2O2含量較對照顯著提高,而·OH含量僅在150mmol·L-1NaCl處理后明顯增加.利用H2O2熒光探針檢測結(jié)果表明,兩種小麥根尖H2O2的熒光強(qiáng)度隨鹽處理濃度的升高而增強(qiáng),其中150mmol·L-1 N

4、aCl處理下寧春4號和西旱3號小麥根尖H2O2熒光亮度較對照最強(qiáng)。
　?、莾煞N小麥葉超氧化物酶(Superoxide dismutase,SOD)及西旱3號葉過氧化氫酶(Catalase,CAT)和過氧化物酶(Peroxidase,POD)的活性均隨鹽處理濃度的升高而增大.與葉不同,鹽處理后寧春4號小麥根SOD活性受到抑制,但西旱3號根SOD活性及兩種小麥根CAT活性均隨鹽處理濃度的升高而增強(qiáng).50 mmol· L-1 NaCl處

5、理引起寧春4號根抗壞血酸過氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)活性的降低,但當(dāng)鹽濃度升至150 mmol·L!1時,APX活性較對照提高約22％.兩種小麥葉谷胱甘肽還原酶(Glutathione reducase,GR)活性不受鹽處理的影響,而150 mmol·L!1NaCl處理下寧春4號根GR活性顯著升高。
　　⑷未處理寧春4號葉丙二醛(Molondialdehyde,MDA)含量明顯高于西旱3號葉對50

6、 mmol·L!1NaCl處理僅使寧春4號葉MDA含量顯著升高,而西旱3號葉MDA無顯著變化.150 mmol·L!1NaCl處理引起了兩種小麥根的膜脂過氧化反應(yīng),寧春4號和西旱3號根MDA含量較對照提高約87%和50%。
　?、?0mmol·L!1 NaCl處理使寧春4號葉、根可溶性蛋白及根可溶性糖含量較對照顯著增加,而150 mmol·L!1鹽處理后兩種小麥葉和根可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量均增加.150 mmol·L!1

7、鹽處理后寧春4號葉和根谷氨酸激酶(Glutamyl kinase, GK)活性的增幅明顯高于鳥氨酸轉(zhuǎn)氨酶(Ornithine, OAT),且相比對照差異顯著,但不影響西旱3號小麥葉GK活性.隨鹽處理濃度的增加,西旱3號葉OAT活性顯著升高,而根OAT活性被抑制.150 mmol·L!1鹽處理下西旱3號根GK活性較對照顯著增強(qiáng).50 mmol·L!1鹽處理使兩種小麥葉和根脯氨酸脫氫酶(Proline dehydrogenase,PDH)活

8、性較對照均明顯下降,高鹽濃度處理僅對西旱3號葉和根PDH活性有明顯的抑制作用。
　　⑹結(jié)果表明：鹽脅迫明顯抑制了寧春4號種子的萌發(fā)和兩種小麥幼苗的生長,而西旱3號的種子萌發(fā)對50和150 mmol·L!1鹽處理表現(xiàn)出一定的耐受性;總體上可溶性糖和脯氨酸的積累在兩個品種葉中更明顯;葉中O2!的含量低于根,這可能與其保持了較高的葉SOD活性有關(guān),也可能是鹽脅迫下植物體優(yōu)先保護(hù)光合器官的緩解機(jī)制;150 mmol·L-1鹽處理下寧春4號