白鳳麟　雷海英　張東旭

摘 要：從根、苗、葉的生長(zhǎng)狀態(tài)以及根冠比、葉綠素含量及SOD、POD酶活性等方面，對(duì)5個(gè)新培育小麥品種“晉麥47號(hào)”、“長(zhǎng)麥8744”、“長(zhǎng)麥4738”、“長(zhǎng)麥6359”、“中麥175”進(jìn)行抗旱生理指標(biāo)測(cè)定，通過(guò)大田旱地、水地2種處理，測(cè)定了根長(zhǎng)、根數(shù)、葉片數(shù)、株高、葉片含水量、葉綠素含量。試驗(yàn)結(jié)果初步顯示，“長(zhǎng)麥6359”品種抗旱能力相對(duì)較強(qiáng)，“長(zhǎng)麥8744”、“晉麥47號(hào)”次之，“長(zhǎng)麥4738”和“中麥175”抗旱能力較弱。

關(guān)鍵詞：小麥;品種;處理;生理指標(biāo);抗旱能力

中圖分類號(hào)：S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20201130014

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試材料

供試菌株：5種小麥品種（“晉麥47號(hào)”、“長(zhǎng)麥8744”、“長(zhǎng)麥4738”、“長(zhǎng)麥6359”、“中麥175”）在大田種植條件下，自然干旱處理和水地灌溉處理的植株。

1.1.2 主要試劑

1.1.3 主要耗材

1mL、0.2mL、0.1mL、2.5μL、10μL規(guī)格的移液槍（eppendorf）及1mL、0.2mL、20μL、10μL的槍頭。50mL、100mL、250mL、500mL、1L容量的錐形瓶。25mL、50mL、100mL的容量瓶。研缽、玻璃比色皿。20mL、100mL、1L的量筒。50mL、100mL、1L的燒杯。10mL、20mL的試管。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)材料的準(zhǔn)備

小麥植株及葉片的準(zhǔn)備：選取長(zhǎng)治市谷子研究所的5種小麥品種抽穗期的旗葉部位，從中挑出長(zhǎng)勢(shì)均勻的植株各10株，作為小麥生理指標(biāo)測(cè)試材料;另選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的植株的旗葉若干，立刻放置于冰浴中保存。

1.2.2 試驗(yàn)試劑準(zhǔn)備

為了研究5種小麥品種干旱脅迫條件下抗旱指標(biāo)的測(cè)定，本試驗(yàn)將試驗(yàn)材料與所需試劑在試驗(yàn)前進(jìn)行準(zhǔn)備（除現(xiàn)配現(xiàn)用試劑），置于冰箱中保存，將試劑于-70℃冰箱保存，做好試驗(yàn)開始的準(zhǔn)備工作，便于各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定與探究。

1.2.3 小麥抗旱指標(biāo)的測(cè)定

1.2.3.1 植株根長(zhǎng)、根數(shù)、苗高和葉片數(shù)的測(cè)定

隨機(jī)選取5個(gè)品種的旱地苗和水地苗各5株，測(cè)定其形態(tài)指標(biāo)：根長(zhǎng)、根數(shù)以及葉片數(shù)和苗高。

1.2.3.2 根冠比的測(cè)定

另取長(zhǎng)勢(shì)均一的5株成苗、根各置于鐵盤容器中，置入100℃左右烘箱中干燥2h直至重量不變，在天平上稱量5種小麥品種干旱植株和水地植株重量，計(jì)算根冠比。

1.2.3.3 葉片含水量

采用烘干法，根據(jù)計(jì)算公式測(cè)定葉片相對(duì)含水量。

1.2.3.4 葉綠素含量的測(cè)定

抽提色素：切下葉片的中間部分，切成均勻小段，量取0.2g，置于研缽中充分研磨，研磨過(guò)程中可加入80%乙醇以及大理石少量，過(guò)濾，置于25mL刻度試管中，80%乙醇來(lái)回洗滌雜質(zhì)，濾紙變?yōu)闊o(wú)色為止，加入80%乙醇至25mL。

比色測(cè)定：酶液提取結(jié)束后分別測(cè)定波長(zhǎng)為633nm和645nm處的OD值，測(cè)定過(guò)程中的參比液是乙醇，濃度為80%，之后利用葉綠素含量公式進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

分別測(cè)定5種小麥品種旱地和水地生理生化指標(biāo)，每種進(jìn)行3次重復(fù)。經(jīng)過(guò)多次測(cè)定和數(shù)據(jù)分析處理后得出結(jié)論，除SOD活性上升趨勢(shì)較為微弱外，POD、MDA、脯氨酸含量均有所上升，且POD和MDA活性上升程度尤為明顯。同時(shí)葉綠素含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出對(duì)照植株。因此，在后續(xù)試驗(yàn)中可以POD、MDA和脯氨酸為主要抗旱性指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

2.1 植株根長(zhǎng)、根數(shù)、葉片數(shù)、苗高的分析

選取同一時(shí)期長(zhǎng)勢(shì)均勻的小麥植株進(jìn)行測(cè)定，做3組重復(fù)取平均值所得數(shù)據(jù)，根長(zhǎng)、根數(shù)、苗高、葉片數(shù)作為小麥的結(jié)構(gòu)特征，能直觀地表現(xiàn)小麥的長(zhǎng)勢(shì)，因而能作為干旱指標(biāo);“晉麥47號(hào)”、“長(zhǎng)麥8744”、“長(zhǎng)麥4738”、“長(zhǎng)麥6459”在根長(zhǎng)、根數(shù)、苗高以及葉片數(shù)均與水地相差不明顯，在此測(cè)定基礎(chǔ)上可認(rèn)為適應(yīng)干旱情況下生長(zhǎng)，但是“中麥175”旱地各項(xiàng)指標(biāo)均小于水地，且葉片數(shù)差距明顯，因此就此次測(cè)定指標(biāo)可認(rèn)為“晉麥47號(hào)”、“長(zhǎng)麥8744”、“長(zhǎng)麥4738”以及“長(zhǎng)麥6359”均可適應(yīng)干旱情況，而“中麥175”更適應(yīng)水地生長(zhǎng)。

2.2 根冠比數(shù)據(jù)分析

選取同一時(shí)期長(zhǎng)勢(shì)均勻的小麥植株進(jìn)行測(cè)定，做3組重復(fù)取平均值所得數(shù)據(jù)，根冠比的數(shù)值越大根系越發(fā)達(dá)，因此能夠在一定程度上說(shuō)明植物耐旱性越強(qiáng);“晉麥47號(hào)”、“長(zhǎng)麥8744”、“長(zhǎng)麥4738”、“長(zhǎng)麥6459”在干旱脅迫下和正常水分情況下具有一定差異，總體來(lái)說(shuō)水地的根冠比要大于旱地，其中根冠比最大的是旱地“中麥175”，最小的是旱地“晉麥47號(hào)”，干旱和水地根冠比數(shù)值相差最大的是“長(zhǎng)麥6359”，干旱和水地根冠比數(shù)值相差最小的是“長(zhǎng)麥8744”。

2.3 葉片含水量數(shù)據(jù)分析

葉片含水量是植株含水量的宏觀體現(xiàn)，是抗旱性的重要指標(biāo)，“長(zhǎng)麥6359”在干旱情況下葉片含水量最高，“中麥175”最低，“長(zhǎng)麥4738”水旱差異最小。

2.4 葉綠素含量分析

葉綠素含量能夠反映植物光合作用的強(qiáng)弱，從而能側(cè)面反映抗旱性。這5種小麥品種中，“晉麥47號(hào)”在正常情況下葉綠素含量最高，“中麥175”在干旱脅迫下葉綠素含量最高，而“晉麥47號(hào)”在干旱脅迫下葉綠素含量下降更為明顯，依次差距明顯從強(qiáng)到弱的是“長(zhǎng)麥8744”、“長(zhǎng)麥6359”、“長(zhǎng)麥4738”、“中麥175”。由此可見，“中麥175”在干旱脅迫下和正常情況下葉綠素含量相差最小，即為其中抗旱性指標(biāo)之一。綜上所述，從葉綠素含量這一指標(biāo)可看出，“中麥175”最具抗旱性。

3 結(jié)論與討論

抗旱性作為小麥產(chǎn)量的重要指標(biāo)，可以揭示小麥的生長(zhǎng)情況以及產(chǎn)量。本文主要從幾種抗旱指標(biāo)入手，研究在干旱和正常情況下4種指標(biāo)的抗旱情況，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，從每個(gè)指標(biāo)入手進(jìn)行分析探究，最后進(jìn)行綜合比較，分析5種小麥品種抗旱性的強(qiáng)弱，以及5種品種之間哪種最具抗旱性，哪種次之，以及哪種最不易受環(huán)境影響，通過(guò)多次重復(fù)試驗(yàn)及多重比較得出最終結(jié)論。從以上4個(gè)指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果可以看出，“晉麥47號(hào)”最具抗旱性，“長(zhǎng)麥4378”抗旱性最差，而“中麥175號(hào)”則最能適應(yīng)環(huán)境的變化，不管是在干旱環(huán)境中還是在正常情況下，抗旱指標(biāo)相差最小，證明此品種既能在水地條件下種植，也能在干旱條件下種植。

早前應(yīng)用1/4Hoagland營(yíng)養(yǎng)液水培的方法展開實(shí)驗(yàn)，期間研究的主題是銅和鉻單一、復(fù)合情況下脅迫對(duì)小麥幼苗光合作用和葉片葉綠素含量所造成的影響情況，最終的數(shù)據(jù)結(jié)果表明：銅、鉻能夠一定程度使得小麥的光合特性受到影響，單一的銅脅迫期間會(huì)隨銅的濃度明顯升高，光合速率和葉綠素含量呈現(xiàn)首先升高之后降低的趨勢(shì);基于單一鉻脅迫的情況下，凈光合速率和葉綠素的含量會(huì)隨著鉻的濃度增大而出現(xiàn)下降的情況;基于復(fù)合脅迫情況下的光合速率在濃度降低時(shí)會(huì)明顯升高，濃度升高時(shí)會(huì)有所降低;葉綠素的含量會(huì)隨著復(fù)合濃度的提升而明顯降低。并且該實(shí)驗(yàn)光合速率的變化屬于基于非氣孔因素限制條件下所得出的結(jié)果，葉綠素的含量變化趨勢(shì)和凈光合速率的變化趨勢(shì)相同，由此可見銅、鉻影響凈光合速率的前提是影響葉綠素的含量。

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（責(zé)任編輯 周康）

收稿日期：2020-10-12

作者簡(jiǎn)介：白鳳麟（1987-），女，碩士，實(shí)驗(yàn)師。研究方向：植物培養(yǎng)，分子生物學(xué)。