李曉青，荊月婷，馮全福，楊愛(ài)國(guó)，劉　旦，程立銳，陳　果，耿銳梅，任　民，王紹美*

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，青島 266109）

PEG模擬干旱脅迫對(duì)不同烤煙品種生理特性的影響

李曉青1，荊月婷2，馮全福1，楊愛(ài)國(guó)1，劉旦1，程立銳1，陳果1，耿銳梅1，任民1，王紹美1*

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，青島 266109）

以抗旱性不同的烤煙品種中煙14和中煙100為材料，采用不同濃度的聚乙二醇（PEG-6000）模擬不同程度的干旱脅迫，研究不同干旱脅迫程度下不同品種煙葉內(nèi)丙二醛和脯氨酸含量變化以及對(duì)煙葉內(nèi)保護(hù)性酶活性的影響，探究煙草對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)理，為煙草的抗旱篩選提供一定依據(jù)。研究結(jié)果表明，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，丙二醛呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，且相同脅迫時(shí)間內(nèi)，PEG濃度15%處理，葉片中丙二醛含量最高；脯氨酸含量隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)不斷增加，在相同脅迫時(shí)間內(nèi)，PEG濃度15%處理葉片中脯氨酸含量最高；隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，且在處理1 d時(shí)達(dá)到最大值，PEG濃度15%處理酶活性最高。通過(guò)檢測(cè)數(shù)據(jù)證實(shí)中煙14的抗旱性較強(qiáng)，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)用于煙草抗旱性研究具有可靠性。

烤煙；PEG脅迫；丙二醛；脯氨酸；保護(hù)性酶

隨著工業(yè)化的發(fā)展，人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的干預(yù)，極端惡劣的天氣時(shí)常發(fā)生，氣候環(huán)境變化已成為阻礙農(nóng)作物生產(chǎn)的重要限制因素，頻發(fā)的干旱災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)的影響尤甚[1-2]。干旱脅迫對(duì)植物的影響在細(xì)胞水平表現(xiàn)為導(dǎo)致植物膜質(zhì)過(guò)氧化，破壞細(xì)胞膜系統(tǒng)[3]。丙二醛（MDA）作為膜脂過(guò)氧化作用的中間產(chǎn)物，在一定程度上可以用來(lái)作為細(xì)胞膜受傷害程度的標(biāo)志物[4-6]；同時(shí)，在干旱脅迫條件下，超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）等，會(huì)通過(guò)協(xié)調(diào)作用有效清除?O2-、?OH、H2O2等自由基，防御膜脂過(guò)氧化，這成為植物體對(duì)抗干旱脅迫生長(zhǎng)環(huán)境的重要手段[7-11]。脯氨酸（Pro）作為植物體內(nèi)主要的有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，具有較強(qiáng)的水合能力；在受到干旱等逆境脅迫時(shí)，脯氨酸可以通過(guò)累積而提高細(xì)胞液的濃度，從而降低細(xì)胞原生質(zhì)的滲透勢(shì)，保持一定的壓力勢(shì)，促使細(xì)胞從外界吸收水分，防止細(xì)胞脫水，以適應(yīng)水分脅迫環(huán)境[12-16]。

煙草作為一種主要的經(jīng)濟(jì)作物，在整個(gè)生育期內(nèi)對(duì)水分的需求量高，而我國(guó)大部分煙區(qū)受地理位置和氣候環(huán)境影響，處于水資源短缺狀態(tài)，導(dǎo)致煙株因受水分脅迫無(wú)法正常生長(zhǎng)，煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)大幅下降[17-19]。水分脅迫已成為限制我國(guó)煙區(qū)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)一步提高的重要因素[20]。對(duì)烤煙抗旱性生理特征開(kāi)展比較，篩選抗旱性強(qiáng)、可以在生產(chǎn)上推廣的品種的研究結(jié)果已報(bào)導(dǎo)若干[21-22]。本研究選擇在生產(chǎn)實(shí)踐中已界定為抗旱性強(qiáng)、長(zhǎng)勢(shì)旺盛的豐產(chǎn)型烤煙品種中煙14[23]，及喜肥水、品質(zhì)、抗性、產(chǎn)量、適應(yīng)性等綜合性狀較能兼顧的烤煙品種中煙100[24-25]作為研究對(duì)象，通過(guò)PEG-6000模擬干旱脅迫條件，檢測(cè)兩個(gè)烤煙品種煙葉中MDA、脯氨酸含量和保護(hù)性酶活性的變化規(guī)律，揭示煙草對(duì)水分脅迫的生理響應(yīng)規(guī)律，進(jìn)一步驗(yàn)證這些檢測(cè)指標(biāo)在煙草抗旱性研究中應(yīng)用的可靠性。

1　材料與方法

1.1供試材料

供試品種為栽培烤煙品種中煙14和中煙100，由中國(guó)煙草遺傳育種研究（北方）中心提供種子。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將煙草種子播種于盤中，大十字期假植，長(zhǎng)至5～8片真葉成苗，分別取長(zhǎng)勢(shì)均等的成苗期中煙14和中煙100煙苗各80棵，將根部清洗干凈，并用蒸餾水清洗3次以上，每品種煙苗分成4組，每20棵一組，分別放在裝有PEG-6000溶液濃度為0%（蒸餾水對(duì)照）、10%、15%、20%的1000 mL燒杯中，于6 h、12 h、1 d、2 d、3 d五個(gè)時(shí)間段取樣。每個(gè)處理隨機(jī)取葉片5 g左右，重復(fù)3次，用電子天平（0.0001）稱重并記錄重量，液氮速凍保存于-80℃冰箱中備用。每份樣品分別測(cè)定MDA、Pro含量以及SOD、POD、CAT活性。

1.3指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.1丙二醛含量測(cè)定煙葉中MDA含量的測(cè)定，采用硫代巴比妥酸法[26-27]。

1.3.2脯氨酸含量測(cè)定煙葉中Pro含量的測(cè)定，

采用酸性茚三酮法[26]。

1.3.3保護(hù)性酶活性的測(cè)定SOD活性的測(cè)定采用NBT還原法，以每單位時(shí)間內(nèi)光化還原50% NBT為1個(gè)酶活性單位[26]；POD活性的測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法[26]；CAT活性的測(cè)定采用紫外吸收法[26]。

1.3.4數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采用excel 2007作圖，SPSS 8.0軟件進(jìn)行處理方差分析，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)差異顯著性。

2　結(jié)果

2.1PEG-6000脅迫對(duì)不同煙草品種丙二醛含量的影響

由圖1、2可知，隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉中MDA含量逐漸減少，變幅較小，趨于穩(wěn)定；同一PEG濃度處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉中MDA含量都不斷增加，但中煙100比中煙14煙苗煙葉中MDA含量變幅較大。

在4個(gè)PEG濃度處理中，6 h時(shí)，對(duì)照處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉中的MDA含量最高；而PEG濃度10%處理的煙苗煙葉中MDA含量最低。從6 h到1 d，PEG濃度10%、15%、20%處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉內(nèi)MDA含量增加與處理濃度間具有相關(guān)性。從1 d到2 d，PEG濃度15%處理超過(guò)PEG濃度20%處理煙苗煙葉中MDA的含量，曲線產(chǎn)生交叉，交叉點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間中煙14比中煙100早。從2 d到3 d，PEG濃度10%、15%、20%處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉中MDA的含量都急劇增加，PEG濃度15%處理的曲線增幅更顯著。

圖1　PEG-6000脅迫對(duì)中煙14丙二醛含量的影響Fig.1　Effects of PEG-6000 stress on the content of MDA in Zhongyan14

圖2　PEG-6000脅迫對(duì)中煙100丙二醛含量的影響Fig.2　Effects of PEG-6000 stress on the content of MDA in Zhongyan100

2.2PEG-6000脅迫對(duì)不同煙草品種脯氨酸含量的影響

由圖3、4可知，隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)照處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉中脯氨酸的含量逐漸增加，但變幅較小，且始終低于其他濃度處理。在不同濃度PEG處理下，中煙14和中煙100煙苗煙葉中脯氨酸的含量具有相似的變化趨勢(shì)，含量逐漸升高，但前者比后者積累量相對(duì)多，且含量變化相對(duì)平穩(wěn)，后者含量變化相對(duì)較大。

在4個(gè)PEG濃度處理中，從6 h到12 h，PEG濃度15%、20%處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉中脯氨酸含量稍有下降，變幅極小，而PEG濃度10%處理的中煙14煙苗煙葉中的脯氨酸含量明顯上升，中煙100煙苗煙葉中的脯氨酸含量稍有下降，但變幅極??；從12 h到1 d，各濃度處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉中脯氨酸含量增幅較大；從1 d 到3 d，脯氨酸含量趨于穩(wěn)定。PEG濃度15%處理的中煙14和中煙100煙苗煙葉中脯氨酸含量基本一直處于最高。

圖3　PEG-6000脅迫對(duì)中煙14脯氨酸含量的影響Fig.3　Effects of PEG-6000 stress on the content of proline in Zhongyan 14

圖4　PEG-6000脅迫對(duì)中煙100脯氨酸含量的影響Fig.4　Effects of PEG-6000 stress on the content of proline in Zhongyan 100

2.3PEG-6000脅迫對(duì)不同煙草品種保護(hù)性酶活性的影響

2.3.1PEG-6000脅迫對(duì)不同煙草品種SOD活性影響由表1、2可知，隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，不同PEG濃度處理下，中煙14和中煙100煙苗煙葉中SOD活性均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。

在4個(gè)PEG濃度處理中，中煙14和中煙100煙苗煙葉中SOD的活性：脅迫6 h，對(duì)照處理最低，PEG濃度15%處理與對(duì)照處理差異最大，分別為對(duì)照處理的3.09倍和2.47倍；脅迫12 h，PEG濃度10%、15%、20%處理均與對(duì)照處理具有極顯著差異（P<0.01）；脅迫1d時(shí)，SOD活性均達(dá)到最大值，且PEG濃度15%處理仍與對(duì)照處理間差異最大分別為對(duì)照處理的1.28和1.61倍；脅迫從1 d到3 d，各處理的SOD活性持續(xù)降低，先后低于對(duì)照處理，PEG濃度15%處理降幅最大，脅迫2 d時(shí)，與對(duì)照組相比分別降低64.11%和52.04%，差異極顯著（P<0.01）。

表1　PEG-6000脅迫對(duì)中煙14 SOD活性影響Table 1　Effects of drought stress simulated by PEG-6000 on SOD activities in Zhongyan 14

表2　PEG-6000脅迫對(duì)中煙100 SOD活性影響Table 2　Effects of drought stress simulated by PEG-6000 on SOD activities in Zhongyan 100

2.3.2PEG-6000脅迫對(duì)不同煙草品種POD活性影響由表3、4可知，隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，不同PEG濃度處理下，中煙14和中煙100煙苗煙葉中POD活性均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。

在4個(gè)PEG濃度處理中，中煙14和中煙100煙苗煙葉中POD的活性：脅迫6 h，PEG濃度10%處理高于對(duì)照處理，其他處理低于對(duì)照處理；脅迫從6 h到1 d，4個(gè)濃度處理的POD活性逐漸升高，到12 h，PEG濃度10%、15%、20%處理已經(jīng)高于對(duì)照處理，并與對(duì)照處理具有極顯著差異（P<0.01）；脅迫1 d，4個(gè)濃度處理的POD活性均達(dá)到最大值，PEG濃度15%處理的POD活性最高，與對(duì)照差異最大，分別為對(duì)照處理的2.07和2.20倍；脅迫時(shí)間從1 d到3 d，4個(gè)濃度處理的POD活性逐漸降低，脅迫達(dá)到3 d時(shí)，各PEG濃度處理的POD活性均低于對(duì)照，PEG濃度15%處理的POD活性最低，分別比對(duì)照降低62.04%和49.03%，呈極顯著差異（P<0.01）。

表3　PEG-6000脅迫對(duì)中煙14 POD活性影響Table 3　Effects of drought stress simulated by PEG-6000 on POD activities in Zhongyan 14

表4　PEG-6000脅迫對(duì)中煙100 POD活性影響Table 4　Effects of drought stress simulated by PEG-6000 on POD activities in Zhongyan 100

2.3.3PEG-6000脅迫對(duì)不同煙草品種CAT活性影響由表5、6可知，隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，不同PEG濃度處理下，中煙14和中煙100煙苗煙葉中CAT活性均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。

在4個(gè)PEG濃度處理中，中煙14和中煙100煙苗煙葉中CAT的活性變化為：脅迫6 h，PEG濃度15%、20%處理的CAT活性高于對(duì)照處理和PEG濃度10%處理，同時(shí)PEG濃度15%處理的CAT活性最高，分別相當(dāng)于對(duì)照處理的1.98倍和1.71倍；從6 h到1 d，4個(gè)濃度處理的CAT活性總體呈上升趨勢(shì)，到1 d達(dá)到最高點(diǎn)，此時(shí)PEG濃度15%處理的煙葉中CAT活性仍比其他濃度處理高，且與對(duì)照處理差異最大，為對(duì)照處理的2.68和3.46倍；從1 d到3 d，CAT活性開(kāi)始逐漸降低，PEG濃度15%處理的CAT活性急劇下降，2 d時(shí)已經(jīng)低于其他各處理，并保持最低，至脅迫3 d，PEG濃度15%處理的CAT活性比對(duì)照處理降低79.61%和56.38%，差異極顯著（P<0.01）。

3　討論

3.1PEG-6000脅迫對(duì)不同煙草品種丙二醛和脯氨酸含量的影響

干旱脅迫使植物體內(nèi)活性氧自由基累積，導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化作用，其中間產(chǎn)物MDA可作為膜脂過(guò)氧化程度的指標(biāo)物[28]。Guy[29]研究指出：在正常情況下，植物體內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生和清除存在動(dòng)態(tài)平衡，干旱脅迫造成植物體內(nèi)的氧化脅迫，通過(guò)對(duì)膜系統(tǒng)的損傷而傷害植物。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著從6 h 到1 d延長(zhǎng)，PEG濃度10%、15%、20%處理中煙14和中煙100煙苗葉片中的MDA含量從低于對(duì)照處理轉(zhuǎn)為超過(guò)并高于對(duì)照處理，說(shuō)明脅迫過(guò)程中出現(xiàn)了細(xì)胞膜的膜脂過(guò)氧化，細(xì)胞膜受到傷害，MDA產(chǎn)生量逐漸增加。隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，同一PEG濃度處理，中煙14比中煙100煙苗煙葉內(nèi)MDA含量少，且MDA含量變化相對(duì)較穩(wěn)定。這表明中煙14的細(xì)胞膜過(guò)氧化程度比較小，受傷害的程度較輕，中煙100煙葉內(nèi)MDA迅速積累，其所受傷害比較大，耐干旱脅迫能力較差。這在一定程度上用試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明了生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)論，中煙14抗旱性強(qiáng)，中煙100喜肥水。

表5　PEG-6000對(duì)中煙14 CAT活性影響Table 5　Effects of drought stress simulated by PEG-6000 on CAT activities in Zhongyan 14

表6　PEG-6000對(duì)中煙100 CAT活性影響Table 6　Effects of drought stress simulated by PEG-6000 on CAT activities in Zhongyan 100

在一定程度上，植物體內(nèi)脯氨酸含量可以反映植物的抗逆性，抗旱性強(qiáng)的品種脯氨酸積累較多[30]，脯氨酸含量測(cè)定用作抗旱育種的生理指標(biāo)。研究結(jié)果顯示，PEG濃度10%、15%、20%處理時(shí)，中煙14比中煙100煙苗煙葉內(nèi)脯氨酸含量積累多，且前者含量穩(wěn)定上升，后者含量變幅大，同時(shí)間和同一PEG濃度處理的煙葉內(nèi)脯氨酸含量低于中煙14，因此中煙100的抗旱性差于中煙14。

當(dāng)PEG濃度15%時(shí)，隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，MDA和脯氨酸含量持續(xù)上升，超過(guò)其他PEG濃度處理，說(shuō)明PEG濃度15%對(duì)煙苗的脅迫更加嚴(yán)重。

3.2PEG-6000脅迫對(duì)不同煙草品種保護(hù)性酶活性的影響

有關(guān)研究表明，在受到干旱脅迫時(shí)，抗旱性較強(qiáng)品種細(xì)胞內(nèi)SOD、POD、CAT活性維持較高水平，但隨時(shí)間延長(zhǎng)、活性氧自由基的不斷積累以及MDA含量的積累對(duì)細(xì)胞的損傷，導(dǎo)致酶活性下降，但抗旱性品種酶活性下降速度明顯低于不抗旱性品種[31-32]。SOD作為植物體內(nèi)抗氧化的第一道防線[33]，其活性常用作檢測(cè)植物抗逆能力的一個(gè)指標(biāo)。覃鵬等[34]研究表明，抗旱性較強(qiáng)品系的SOD活性表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，其他品系在處理期間SOD活性一直處于上升趨勢(shì)，可能為了適應(yīng)干旱脅迫，更快地清除體內(nèi)活性氧。當(dāng)作物受到干旱脅迫時(shí)，POD可以有效的幫助清除植物體內(nèi)積累的H2O2。CAT同POD作用相似，與SOD共同組成細(xì)胞的防御系統(tǒng)[35-36]。

同一PEG濃度脅迫處理下，在同一時(shí)間，中煙14比中煙100煙苗煙葉中的SOD、POD、CAT活性都高，當(dāng)細(xì)胞達(dá)到對(duì)活性氧的清除閾值（1 d）時(shí)，保護(hù)性酶的活性開(kāi)始降低，中煙14的降低速度低于中煙100，說(shuō)明中煙100的抗旱性比較差。這與前人對(duì)糜子幼苗[37]、甘草[31]、狗牙根[38]、小麥[39]的研究結(jié)果相似。

不同濃度PEG脅迫中煙14和中煙100煙苗時(shí)，SOD、POD和CAT活性呈現(xiàn)基本一致的先升高后降低趨勢(shì)，與袁有波[40]的研究結(jié)果相似。短時(shí)間（1 d）內(nèi)SOD、POD和CAT活性均迅速升高，這有利于消除因干旱脅迫煙苗煙葉中產(chǎn)生的活性氧自由基，共同抵御逆境，降低膜脂過(guò)氧化作用，減少膜相對(duì)透性；隨著脅迫時(shí)間延長(zhǎng)，細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的活性氧自由基的增加，破壞和消除了活性氧清除酶的結(jié)構(gòu)和活性，導(dǎo)致SOD、POD和CAT活性降低，脂質(zhì)過(guò)氧化作用加強(qiáng)，導(dǎo)致膜透性增大，與孫彩霞等[41]的研究結(jié)果相似。當(dāng)PEG濃度15%時(shí)，隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，3種保護(hù)性酶都呈現(xiàn)出急劇升高，急劇降低變幅劇烈的現(xiàn)象，說(shuō)明PEG濃度15%對(duì)煙苗的脅迫更加嚴(yán)重，造成保護(hù)防御系統(tǒng)破壞，保護(hù)性酶下降[42]。

4　結(jié)論

本研究通過(guò)PEG模擬干旱脅迫測(cè)定煙葉中MDA、脯氨酸的含量和保護(hù)性酶活性，比較分析檢測(cè)指標(biāo)變化規(guī)律。結(jié)果表明，中煙14的抗性強(qiáng)于中煙100。研究同時(shí)揭示了煙草對(duì)水分脅迫的生理響應(yīng)規(guī)律，并進(jìn)一步驗(yàn)證了這些檢測(cè)指標(biāo)在煙草抗旱性研究中應(yīng)用的可靠性。

[1]李貴全，張海燕，季蘭，等.不同大豆品種抗旱性綜合評(píng)價(jià)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（12）：2408-2412.

[2]李峰平，章光新，董李勤.氣候變化對(duì)水循環(huán)與水資源的影響研究綜述[J].地理科學(xué)，2013，33（4）：457-464.

[3]吳芹，張光燦，裴斌，等.3個(gè)樹(shù)種對(duì)不同程度土壤干旱的生理生化響應(yīng)[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2013，33（12）：3648-3656.

[4]Tracy L,Kevin O,L M JI,et al.The responses of guard and mesophyll cell photosynthesis to CO2,O2,light,and water stress in a range of species are similar[J].Journal of Experimental Botany,2003,54(388):1743-52.

[5]張仁和，鄭友軍，馬國(guó)勝，等.干旱脅迫對(duì)玉米苗期葉片光合作用和保護(hù)酶的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31 （5）：1303-1311.

[6]R edondo F J,de la Pena T C,Morcillo C N,et al. Overexpression of flavodoxin in bacteroids induces changes in antioxidant metabolism leading to delayed senescence and starch accumulation in alfalfa root nodules[J].Plant Physiology,2009,149(2):1166-1178.

[7]Asim K,Neslihan S,Aykut S,et al.Exogenous salicylic acid alleviates effects of long term drought stress and delays leaf rolling by inducing antioxidant system[J]. Plant Growth Regulation,2011,64:27-37.

[8]Srivalli B,Sharma G,Khanna-chopra R.Antioxidative defense system in an upland rice cultivar subjected to increasing intensity of water stress followed by recovery [J].Physiologia Plantarum,2003,119(4):503-512.

[9]Reddy A R,Chaitanya K V,Vivekanandan M. Drought-inducedresponsesofphotosynthesisand antioxidant metabolism in higher plants[J].Journal of Plant Physiology,2004,161(11):1189-1202.

[10]K,Papadakis Anastasia A,Roubelakis-Angelakis Kalliopi. Polyamines inhibit NADPH oxidase-mediated superoxide generation and putrescine prevents programmed cell death induced by polyamine oxidase-generated hydrogen peroxid[J].Planta,2005,220(6):826-37.

[11]江洪強(qiáng)，邢興華，周琴，等.外源α-萘乙酸對(duì)花期長(zhǎng)期干旱大豆葉片抗氧化系統(tǒng)的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，26（6）：1718-1726.

[12]White Don A,Turner Neil C,Galbraith Jeffrey H.Leaf water relations and stomatal behavior of four allopatric eucalyptus species planted in mediterranean southwestern australia[J].Tree Physiology,2003,20(17):1157-1165.

[13]蕭浪濤，王三根.植物生理學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2004：334-335.

[14]Szira F,Bálint A.F,B?rner A,Galiba G.Evaluation of drought-related traits and screening methods at different developmental stages in spring barley[J].Journal of Agronomy and Crop Science,2008,194(5):334-342.

[15]李力，劉玉民，王敏， 等.3種北美紅楓對(duì)持續(xù)高溫干旱脅迫的生理響應(yīng)機(jī)制[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，34（22）：6471-6480.

[16]趙梅，周瑞蓮，劉建芳，等.冬季融凍過(guò)程中白三葉葉片抗氧化酶活力和滲透調(diào)節(jié)物含量變化與抗凍性的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，31（2）：306-315.

[17]任慶成，陳秀華，張生杰，等.不同烤煙品種抗旱生理特征比較研究[J].西北植物學(xué)報(bào)，2009，29（10）：2019-2025.

[18]汪耀富，蔡寒玉，張曉海，等.我國(guó)煙草優(yōu)化灌溉技術(shù)發(fā)展的策略與措施[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2007，28（1）：6-9.

[19]王益奎，李鴻莉，王軍，等.煙草水分脅迫研究進(jìn)展[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2005，（4）：33-36.

[20]段淑輝，楊億軍，劉建利.煙草需水規(guī)律研究進(jìn)展[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2012，33（4）：99-105.

[21]胡瑋，康俊，劉陽(yáng)，等.干旱脅迫對(duì)不同煙草品種光合生理特性的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2013，34（2）：69-73.

[22]韓慶典，劉鈺，韓玉濤，等.干旱脅迫條件下微生物制劑對(duì)烤煙根系生理特性的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2015，36（6）：68-72.

[23]佟道儒，牛佩蘭，劉洪祥，等.烤煙新品種中煙14的選育及其特征特性[J].中國(guó)煙草，1983(3)：19-22.

[24]賈興華，王元英，佟道儒，等.烤煙新品種中煙100 （CF965）的選育及其應(yīng)用評(píng)價(jià)[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào), 2006，12（2）：20-25.

[25]馬新蕾，房燕，王玉軍，等.十個(gè)烤煙品種的抗旱性鑒定[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2005，11（5）：26-30.

[26]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社，2000：134-263.

[27]趙世杰，許長(zhǎng)成，鄒琦，等.植物組織中丙二醛測(cè)定方法的改進(jìn)[J].植物生理學(xué)通訊,1994,30（3）：207-210.

[28]Hodges D Mark,DeLong John M,Forney,et al. Improvingthethiobarbituricacid-reactive-substances assay for estimating lipid peroxidation in plant tissues containing anthocyanin and other interfering compounds [J].Planta,1999,207(4):604-611.

[29]Guy C.Cold acclimation and freezing stress tolerance: role of protein metabolism[J].Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology,1990,41(1): 187-223.

[30]趙利，黨占海，?？×x，等.水分脅迫下不同抗旱類型胡麻苗期生理生化指標(biāo)變化[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2015，33（4）：206-211.

[31]Wen-Bin Wang,Yun-Hee Kim,Haeng-Soon,et al. Analysisofantioxidantenzymeactivityduring germination of alfalfa under salt and drought stresses[J]. PlantPhysiologyandBiochemistry,2009,47(7): 570-577.

[32]劉朝霞，余焰文，陳艷秋，等.水分脅迫對(duì)苗期番茄葉片保護(hù)酶活性和植株形態(tài)的影響[J].北方園藝，2015 （23）：1-5.

[33]夏民旋，王維，袁瑞， 等.超氧化物歧化酶與植物抗逆性[J].分子植物育種，2015，13（11）：2633-2646.

[34]覃鵬，劉葉菊，劉飛虎.干旱處理對(duì)煙草葉片SOD和POD活性的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2005，25（2）：28-30.

[35]胡義，胡庭興，陳洪，等.干旱脅迫及復(fù)水對(duì)香樟幼樹(shù)生理特性及生長(zhǎng)的影響[J].西北植物學(xué)報(bào)，2015，35 （2）：0294-0301.

[36]羅杰，周光良，胡庭興，等.干旱脅迫對(duì)潤(rùn)楠幼苗生長(zhǎng)和生理生化指標(biāo)的影響[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2015，21（3）：563-570.

[37]賈根良，代惠萍，馮佰利，等.PEG模擬干旱脅迫對(duì)糜子幼苗生理特性的影響[J].西北植物學(xué)報(bào)，2008，28 （10）：2073-2079.

[38]易楊杰，張新全，高楊，等.不同狗牙根品種對(duì)聚乙二醇脅迫反應(yīng)的差異[J].北方園藝，2008（9）：96-99.

[39]王瑾，劉桂茹，楊學(xué)舉.PEG脅迫下不同抗旱性小麥品種幼苗形態(tài)及主要理化特性的比較[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，28（5）：6-10.

[40]袁有波，李繼新，丁福章，等.不同干旱脅迫對(duì)煙草葉片保護(hù)酶活性的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2009，30（5）：10-13.

[41]孫彩霞，劉志剛，荊艷東.水分脅迫對(duì)玉米葉片關(guān)鍵防御酶系活性及其同工酶的影響[J].玉米科學(xué)，2003，11（1）：63-66.

[42]邢錦城，董靜，趙寶泉，等.不同濃度NaCl脅迫條件下馬齒莧幼苗生長(zhǎng)及葉片部分生理指標(biāo)的變化[J].植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，24（4）：69-75.

Effects of Drought Stress Simulated by PEG on Physiological Characteristics in Different Flue-cured Tobacco Cultivars

LI Xiaoqing1,JING Yueting2,FENG Quanfu1,YANGAiguo1,LIU Dan1,CHENG Lirui1, CHEN Guo1,GENG Ruimei1,REN Min1,WANG Shaomei1*
(1.Tobacco Research Institute,ChineseAcademy ofAgricultural Sciences,Qingdao,266101 China;2.QingdaoAgriculture University,Qingdao 266109,China)

in order to explore the mechanism of tobacco response to drought stress and to provide a basis for drought resistance screening in tobacco,an experiment was carried out to study the changes of MDA and proline contents and protective enzyme activities in leaves of flue-cured tobacco varieties Zhongyan 100 and Zhongyan under different PEG-6000 concentrations.The results showed that,MDA showed on a trend of increase with the time of stress treatment and at the same treating time,MDA content was the highest under the 15%concentration of PEG.Proline increased with the time of treatment and at the same treating time,proline content was the highest under the 15%concentration of PEG.The activities of superoxide dismutase(SOD),peroxdase(POD)and catalase(CAT)increased firstly and decreased subsequently with stress time,reaching the maximum activities after 1 day,with the highest activities under the 15%concentration of PEG.Zhongyan 14 was confirmed to have higher drought resistance,suggesting that the detection indexes in this study can be used in drought resistance evaluation of tobacco.

flue-cured tobacco;PEG stress;MDA;proline;protective enzymes

S4572.01

1007-5119（2016）03-0015-07

10.13496/j.issn.1007-5119.2016.03.003

中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)“干旱脅迫下煙草蛋白質(zhì)組分的差異分析研究”（0032010037）；國(guó)家煙草專賣局創(chuàng)新平臺(tái)項(xiàng)目“靶向蛋白反向基因克隆與基于iTRAQ技術(shù)的煙草定量蛋白質(zhì)組學(xué)研究”（023201302）；國(guó)家煙草專賣局煙草基因組計(jì)劃重大專項(xiàng)“煙草重要性狀基因發(fā)掘及功能標(biāo)記開(kāi)發(fā)”[110201301008（JY-08）]

李曉青（1988-），女，碩士，主要從事煙草遺傳機(jī)理研究。E-mail：lxq82365393@163.com。*通信作者，E-mail：wangshaomei@caas.cn

2015-11-23

2016-05-06