利用多效唑抵御小麥逆境脅迫的研究現狀

裴艷婷，孫敬海，謝連杰，劉　鵬，靳義榮（.德州市農業科學院，山東　德州　53000；.招遠市農業技術推廣中心，山東　煙臺　65400）

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利用多效唑抵御小麥逆境脅迫的研究現狀

裴艷婷1，孫敬海1，謝連杰2，劉鵬1，靳義榮1
（1.德州市農業科學院，山東德州253000；2.招遠市農業技術推廣中心，山東煙臺265400）

摘要：多效唑是一種三唑類植物生長調節劑，對小麥形態指標具有一定的調控作用，同時能促使其生理特性產生變化，且具有保障小麥安全生產、抵御逆境脅迫的優點。綜述了多效唑在小麥抗御逆境中的抗倒伏、抗病、抗旱、抗冷熱以及延緩衰老等作用，以期為小麥安全生產提供技術支持。

關鍵詞：多效唑；小麥；逆境脅迫；研究現狀

小麥是我國北方主要的糧食作物，生育期（270 d左右）較長，在生長發育過程中常遭遇多種逆境脅迫，如低溫、高溫、干旱、病蟲害等，給小麥安全生產帶來不利影響。因此，尋求抵御小麥逆境脅迫的有效措施成為農業生產的當務之急。某些化學物質能提高小麥抵御逆境脅迫的能力，且具有安全、見效快、省工省時等優點。許多學者從化學物質調控小麥生理狀況方面入手，探討了小麥在逆境脅迫中的適應能力[1～4]。尤其是20世紀80年代，人們成功研制出植物生長調節劑多效唑后[5]，利用多效唑抵御小麥逆境脅迫的研究引起了眾多學者的興趣，并對其進行了深入研究，取得了重要進展。作者綜述了多效唑在小麥抗御逆境中的抗倒伏、抗病、抗旱、延緩衰老等作用，以期為小麥安全生產提供技術支持。

1　多效唑

多效唑是在20世紀80年代成功問世的三唑類植物生長調節劑[5]，可以抑制植物體內源赤霉素的合成，因此也是一種廣譜高效的植物生長延緩劑。多效唑可以改善小麥株型，促進根系生長和枝葉健壯，同時在植物抵抗干旱[6]、低溫[7]和鹽漬[6]等逆境脅迫中能發揮重要作用。此外，在小麥增產增收方面也具有良好效果[8，9]。

2　多效唑在小麥抗御逆境中的作用

2.1抗倒伏

小麥群體偏大、植株莖稈較高且軟，加上麥田土壤肥力高，因此，易引起小麥倒伏，造成減產。所以，有效預防小麥倒伏對保障小麥安全生產具有重要意義。多效唑具有降低小麥株高、促進莖稈粗壯等優點[10]。在小麥生產上，用40～60 mg/kg的多效唑拌種能使小麥株高降低6.3 cm，用900 g/hm2的多效唑葉面噴施可使小麥株高降低8.5 cm[11]。此外，在苗期施用多效唑能夠培育壯苗；在起身期噴施多效唑67.5～90.0 g/hm2，可使麥株基部節間縮短、莖壁加厚，小麥倒伏面積減少1/5～1/3，且在發生倒伏情況下保障小麥增產32.5%[12]；在拔節期施用多效唑，小麥植株基部節間長度縮短，粗度和壁厚增加，植株重心下移，但株高降低不明顯；而在始穗期施用多效唑，對小麥株高、節間長度、粗度和壁厚度等的影響均不顯著[13]。陳曉光等[14]研究了多效唑防御小麥倒伏的作用機理，指出多效唑能顯著提高莖稈木質素合成相關酶的活性以及木質素的含量，進而促進了莖稈抗倒伏的能力。

2.2抗病

井金學等[15]研究了多效唑在防治小麥條銹病及白粉病中的作用，發現5～25滋g/mL的多效唑對條銹病和白粉病的防治效果能達到100%。在對條銹病和白粉病的防治方面，200滋g/mL的多效唑可鏟除寄主體內條銹菌菌體，并可使已形成的孢子堆枯死；而25滋g/mL的多效唑可鏟除白粉病寄主體內的菌體，并可使體表的菌落崩解。用0.05%和0.1%的多效唑拌種，對條銹病和白粉病的防治持效期可分別達到50 d以上和27 d以上。此外，多效唑對小麥紋枯病也有明顯的抑制效果[12]。

2.3抗冷熱能力

低溫、高溫等極端天氣會傷害小麥植株，不利于小麥的生長發育，進而影響到小麥產量的建成。因此，減輕小麥受極端天氣為害的程度對保障小麥安全生產具有重要價值。連恒才等[16]利用多效唑處理小麥幼苗葉片，發現小麥體內的SOD和CAT活性較高，在高溫條件下能增強細胞膜的穩定性，減少H2O2和膜脂過氧化產物MDA的積累，降低小麥受高溫傷害的程度。這主要是多效唑預處理小麥幼苗后促使其細胞對活性氧傷害防御能力提高的緣故。在小麥抗御低溫方面，經多效唑浸種培養的幼苗，體內保護酶類SOD、POD和CAT的活性提高，膜脂過氧化產物MDA積累減少，降低了低溫對小麥的為害程度，促使幼苗生長健壯[17]。

2.4延緩衰老

在生物學上，衰老是生物隨時間的推移，其結構和機能衰退，適應性及抵抗力減退的自然現象。小麥進入灌漿期后，根系活力逐漸下降，并伴隨著葉片逐漸衰老、光合速率下降以及光合產物不足等，影響小麥籽粒產量的建成[18]。在小麥葉片衰老過程中葉綠體和葉綠素的降解速率最明顯[19]，因此，眾多學者在研究小麥衰老時常將葉綠素含量降低、蛋白質含量減少以及膜脂過氧化和一些保護酶活性降低作為衡量衰老的主要生理指標[20]。曾旭等[21]研究了多效唑對小麥葉片衰老過程中生理生化指標的影響，發現適宜濃度（100、200 mg/L）的多效唑處理，能有效延緩小麥旗葉葉綠素含量及凈光合速率的降低，對超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性具有增強效應，且有效地抑制了膜脂氧化反應。多效唑對延緩小麥植株衰老起重要的調控作用。張錫金等[22]探討了多效唑對延緩小麥衰老的機理，指出多效唑延緩小麥衰老的原因主要是調控了內源激素的相對含量，促使CTKs/ABA在葉片衰老前顯著上升，在形態上表現為葉片功能期的延長。其中，CTKs可延緩作物葉片的衰老，而ABA則對葉片衰老起到促進作用[22]。

2.5抗旱能力

小麥是除水稻外需水量較大的農作物。近年來，干旱缺水已成為限制小麥生產發展的主要因素之一[23]。干旱會引起植株體產生膜質過氧化反應，損傷機體組織。相比之下，多效唑處理后能使小麥葉片膜系統在較長時間內保持穩定，膜質過氧化產物丙二醛含量較低，體內保護酶類超氧化物歧化酶和過氧化物酶活性提高[24～26]。這些酶類具有將逆境條件下產生的有害物質轉化為無害物質的作用[27]。同時，多效唑能增大植株根冠比，提高植株的吸水能力[25]。因此，多效唑通過改善小麥的形態指標及生理特性，進而提高植株的抗旱性能。

3　注意事項與研究方向

多效唑既是一種植物生長調節劑，又是一種延緩劑。麥田多效唑的使用應據小麥長勢而定。在小麥非倒伏情況下，若多效唑使用不當，會對小麥生長表現出強烈的延緩效應，影響小麥生產。因此，農業生產上，在麥田無倒伏風險時，應慎重使用多效唑。此外，由于多效唑在土壤中殘留期較長[28]，因此，在施用方式上不宜選擇根灌的方法施用。

小麥株高與產量呈顯著正相關[29]，株高每增加1 cm，單株粒重提高0.24 g[30]。而麥田應用多效唑后會抑制小麥的株高生長，勢必會對小麥產量產生一定的負面影響。因此，今后應在小麥無倒伏風險的情況下，重點開展多效唑引起小麥株高降低程度與產量相關性方面的工作。

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Present Situation of Resisting Adversity Stress of Wheat by Paclobutrazol

PEI Yan-ting1，SUN Jing-hai1，XIE Lian-jie2，LIU Peng1，JIN Yi-rong1
（1.Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhou 253000，China；2.Zhaoyuan Agriculture Technology Promotion Center，Zhaoyuan 265400，China）

Abstract：Paclobutrazol is a triazole plant growth regulator and it has a certain role in the regulation of morphological index of wheat. Moreover，it also can promote the physiological characteristics and guarantee the safe production of wheat by resisting adversity stress. Therefore，the present situation of resisting adversity stress of wheat by paclobutrazol in lodging-resistant，disease resistance，drought resistance，cold and hot resistance，anti-aging and other aspects were reviewed in order to provide references for the safe production of wheat.

Key words：Paclobutrazol；Wheat；Adversity stress；Present situation

中圖分類號：S512.1+1

文獻標識碼：A

文章編號：1008-1631（2016）01-0052-03

收稿日期：2015-06-15

作者簡介：裴艷婷（1982-），女，山東微山人，助理研究員，碩士，主要從事小麥育種與栽培技術研究。E-mail：Happy原go69@163.com。