低溫脅迫對不同品種小麥小花分化期生長發(fā)育的影響

曹前輝 楊燕安

摘要 對鄭麥9023、衡觀35和X3015在小花分化期-4 ℃條件下4 h、8 h、12 h、3 d低溫處理，測定其葉片中丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）含量變化。結(jié)果表明：3個小麥品種葉片中MDA、Pro含量在不同時間低溫處理下均存在顯著差異，而且隨著處理時間的延長，MDA含量增高，Pro含量增加。綜合分析可見，衡觀35抗寒能力最強，X3015次之，鄭麥9023抗寒性最弱。

關鍵詞 小麥；小花分化期；低溫處理；MDA；Pro

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）06-0024-01

低溫脅迫是冬小麥種植中常常遇到的一種自然災害，不同植物種類、不同器官、不同生育時期的抗寒性不一樣[1-4]。本研究選用不同類型小麥品種（鄭麥9023、衡觀35、X3015）在小花分化期對其進行低溫處理，探討植物體內(nèi)丙二醛（MDA）含量及脯氨酸（Pro）含量的變化規(guī)律與抗冷害的關系。

1 材料與方法

試驗于2013—2014年在河南科技學院試驗田進行。選擇3個供試品種：鄭麥9023、衡觀35、X3015；其中鄭麥9023為春性品種，衡觀35為冬性品種，X3015為半冬性品種。

在幼穗分化處于小花期時選取葉片進行試驗。在冰箱內(nèi)-4 ℃低溫下，分別處理4 h、8 h、12 h、3 d。丙二醛含量測定采用硫代巴比妥酸法[5]，脯氨酸含量測定采用酸性茚三酮染色法。采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 同一溫度不同處理時間小麥葉片中丙二醛含量的變化

由表1可以看出，-4 ℃處理4 h后各品種MDA含量，其中鄭麥9023含量為0.001 9 μmol/L，衡觀35含量為0.001 2 μmol/L，X3015含量為0.001 7 μmol/L，鄭麥9023含量高于衡觀35和X3015，其中鄭麥9023與X3015差異不顯著，與衡觀35差異顯著；在處理8 h后，鄭麥9023的MDA含量為0.002 3 μmol/L，衡觀35為0.001 4 μmol/L，X3015為0.001 9 μmol/L，3個品種葉片中MDA含量差異顯著；12 h后，隨著低溫處理時間的延長，丙二醛含量也相繼升高，鄭麥9023 MDA含量為0.003 1 μmol/L，衡觀35含量為0.001 9 μmol/L，X3015為0.002 5 μmol/L，鄭麥9023與X3015差異不顯著，與衡觀35差異顯著。而在低溫處理12 h后，3個品種葉片中MDA含量均達到最大值。低溫處理3 d后，各品種葉片中丙二醛含量都略有降低。鄭麥9023的MDA含量為0.002 7 μmol/L，衡觀35為0.001 7 μmol/L，X3015為0.002 1 μmol/L，衡觀35與X3015差異不顯著，兩者均與鄭麥9023差異顯著。綜上所述，各處理時間下葉片中丙二醛含量均表現(xiàn)為：鄭麥9023>X3015>衡觀35。

2.2 同一溫度不同處理時間小麥葉片中脯氨酸含量的變化

由表2可以看出，-4 ℃低溫處理4 h后各品種葉片中Pro含量，鄭麥9023含量為7.327 6 μg/g，衡觀35為40.506 1 μg/g，X3015為11.717 4 μg/g，其中鄭麥9023與X3015差異不顯著，而衡觀35與鄭麥9023、X3015差異顯著；在處理8 h后，鄭麥9023含量為7.838 1 μg/g，衡觀35為70.881 8 μg/g，X3015為16.719 7 μg/g，其中鄭麥9023與X3015差異不顯著，而衡觀35與鄭麥9023、X3015差異顯著；在處理12 h后，鄭麥9023 Pro含量為27.030 5 μg/g，衡觀35為135.345 3 μg/g，X3015為44.181 2 μg/g，鄭麥9023與X3015差異不顯著，而衡觀35與鄭麥9023、X3015表現(xiàn)為差異極顯著；在處理3 d后，鄭麥9023 Pro含量為9.471 5 μg/g，衡觀35為121.767 7 μg/g，X3015為24.172 1 μg/g，鄭麥9023與X3015差異不顯著，而衡觀35與鄭麥9023、X3015差異均顯著。綜上所述，在各個處理時間下葉片中Pro含量表現(xiàn)為：衡觀35>X3015>鄭麥9023。

3 結(jié)論與討論

由結(jié)果分析可知，衡觀35表現(xiàn)出較強的抗寒性，與其為冬性小麥品種類型表現(xiàn)一致。X3015表現(xiàn)出中等的抗寒性，與其為半冬性品種類型表現(xiàn)一致。鄭麥9023抗寒性較弱，與其品種類型為春性表現(xiàn)一致。

丙二醛作為脂質(zhì)過氧化作用的產(chǎn)物，其含量多少反應膜脂過氧化程度的強弱，亦可作為植物抗性評價的重要參考指標。因此，丙二醛含量越高，其抗寒能力越弱，這與前面得出的結(jié)論一致。脯氨酸是植物在逆境脅迫下體內(nèi)積累的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一。其含量的增加，可通過滲透調(diào)節(jié)作用增強吸水，減輕滲透脅迫傷害，對植物抵抗干旱、進行滲透調(diào)節(jié)起了重要的作用。植物在正常條件下，游離脯氨酸含量很低，但遇到干旱、低溫、鹽堿等逆境時，游離脯氨酸便會大量積累，可使植物具有一定的抗逆性，且可溶性脯氨酸含量與不同器官的抗冷性成正比關系。因此，可作為抗寒評價的指標。

小麥抗寒性的生理生化研究，有很多可作為抗寒性鑒定的指標，如用寒脅迫蛋白質(zhì)、可溶性糖、過氧化物酶、葉綠素含量等的變化作為抗寒鑒定指標，用SOD活性、Pro含量作為膜脂抗氧化作用指標，用電導率、細胞液濃度等作為質(zhì)膜透性指標，本試驗選擇Pro含量和MDA含量2個抗寒指標反映供試品種在小花分化期經(jīng)過同溫度不同處理時間下抗寒性的變化情況，其他生理指標的變化，有待于進一步探討。

4 參考文獻

[1] 王樹剛，王振林，王平，等.不同小麥品種對低溫脅迫的反應及抗凍性評價[J].生態(tài)學報，2011，31（4）：1064-1072.

[2] 李嬌，楊培珠，李立功，等.影響小麥抗寒性的主要因素[J].天津農(nóng)業(yè)科學學報，2011，17（5）：32-35.

[3] 薛香，吳玉娥，郜慶爐.不同類型小麥品種的主要抗寒性生理指標[J].貴州農(nóng)業(yè)科學學報，2011，39（7）：68-70.

[4] 高京草，王慧霞，李西選.可溶性蛋白、丙二醛含量與棗樹枝條抗寒性的關系研究[J].北方園藝，2010（23）：18-20.

[5] 陳貴.提取植物體內(nèi)的溶劑及作為衰老指標的探討[J].植物生理學通訊，1991，27（1）：44-46.