干旱脅迫對不同生育期芥菜型春油菜幼苗生長的影響

王瑞霞 杜海平 田宏先

摘 要 為了鑒定、篩選出抗旱的芥菜型春油菜材料，為抗旱品種選育以及當?shù)赝茝V耐旱品種奠定基礎(chǔ)，以芥菜型春油菜（Brassica juncea L.）晉油12號、78-1、內(nèi)引2號和自選X0為試材，設(shè)置65%～75%（CK）、40%～50%（中度干旱MD）和20%～30%（重度干旱SD）3個水分梯度，給予持續(xù)12、19、24、33、38 d 5個時期干旱處理，研究苗期干旱對油菜幼苗生長特性的影響。結(jié)果表明：干旱脅迫造成春油菜幼苗的株高、地上部干質(zhì)量和葉面積的明顯下降，對葉綠素含量影響不明顯;4個品種的脯氨酸含量隨干旱時間的延長不斷增加，丙二醛含量隨干旱程度的加劇而升高。4個油菜品種苗期抗旱能力排序為晉油12號>78-1>內(nèi)引2號>自選X0。

關(guān)鍵詞 芥菜型春油菜;干旱脅迫;生長指標;苗期抗旱性

中圖分類號：F302.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.070

以山西的芥菜型春油菜品種和品系為材料，通過稱重補水法設(shè)置不同水分梯度的盆栽試驗，研究苗期干旱脅迫下幼苗的生長及生理特性，分析其耐旱潛力，以便于鑒定與篩選出芥菜型春油菜抗旱品種以及品系，為抗旱機理的完善和抗旱品種的選育和推廣奠定基礎(chǔ)，對實現(xiàn)晉北旱作區(qū)芥菜型春油菜優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)具有重要的理論價值和生產(chǎn)指導意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本試驗于2016年在山西省農(nóng)科院高寒區(qū)作物研究所試驗基地的遮雨棚內(nèi)進行，芥菜型春油菜（Brassica juncea L.）品種78-1（晚熟品種）、晉油12號（中熟品種）、內(nèi)引2號和自選X0（早熟品種）均由山西省農(nóng)業(yè)科學院高寒區(qū)作物研究所油菜課題組提供。

1.2 試驗方法

在苗期選擇長勢一致的植株進行干旱處理。設(shè)置3個水分梯度，基質(zhì)水分含量分別為65%～75%（CK）、40%～50%（中度干旱脅迫MD）和20%～30%（重度干旱脅迫SD），持續(xù)12、19、24、33、38 d 5個時期的干旱處理，每個處理3次重復。每天8：00和20：00用稱重法補充損失的水分，使基質(zhì)含水量維持在各預定脅迫水平。脅迫試驗持續(xù)38 d，期間盆栽苗接受自然光照，陰雨天不受干擾。各處理達到脅迫水平起的第12、19、24、33、38 d分別對幼苗進行取樣測定。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 生長指標的測定

將各處理分別用流水沖松盆土，取幼苗地上部，用蒸餾水洗凈吸干，參照吳起明[1]的方法測量葉面積和株高。

1.3.2 葉片葉綠素含量的測定

葉綠素含量用丙酮提取法測定[2]。

1.3.3 生理生化指標的測定

葉片脯氨酸（Pro）含量的測定，參照張志良[3]茚三酮溶液顯色法;葉片丙二醛（MDA）含量的測定，參照陳建勛等[4]的硫代巴比妥酸（TBA）比色法。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用Microsoft Excel 2016、SPSS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理與作圖，多重比較和隸屬函數(shù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫對油菜幼苗地上部干質(zhì)量的影響

干旱脅迫對油菜幼苗地上部干質(zhì)量的影響見表1所示。可以看出，干旱處理不同程度降低了油菜的干質(zhì)量，且隨干旱程度的加深，油菜干物質(zhì)積累能力降低，但不同品種間表現(xiàn)有差異。晉油12號、內(nèi)引2號、自選X0從干旱脅迫開始，干旱處理較對照就表現(xiàn)出差異顯著性;而78-1品種在干旱處理初期，干物質(zhì)積累的變化不顯著，SD處理下脅迫24 d時干物質(zhì)才顯著低于對照，脅迫持續(xù)到38 d時，MD處理下的干物質(zhì)含量才表現(xiàn)出顯著低于對照。隨著干旱延長，自選X0表現(xiàn)為對不同程度的干旱脅迫敏感，SD、MD和對照之間差異顯著，而晉油12號、內(nèi)引2號則對干旱脅迫較為敏感，干旱處理與對照之間差異顯著，但不同程度的干旱脅迫間差異不顯著。

2.2 干旱脅迫對油菜幼苗株高的影響

干旱脅迫對油菜株高的影響見表2。可以看出，干旱脅迫影響了不同品種油菜的株高，總體來看，不同程度的干旱都有降低油菜株高的作用。在干旱處理初期，78-1的株高受脅迫影響不明顯，直到干旱脅迫持續(xù)到24 d時株高才受到影響。其余品種在干旱脅迫開始后，株高就受到干旱脅迫的影響，且SD處理的株高始終顯著低于對照。

2.3 干旱脅迫對油菜幼苗葉面積的影響

干旱脅迫對油菜幼苗葉面積的影響如表3所示。78-1品種的葉面積在脅迫前期受不同程度干旱影響不明顯，直到脅迫持續(xù)到38 d時才逐漸顯現(xiàn)，SD處理與MD處理和CK間表現(xiàn)出顯著差異性，而MD處理和CK間差異不顯著。晉油12號、內(nèi)引2號、自選X0三個品種的葉面積受干旱脅迫影響都很明顯，內(nèi)引2號和自選X0在SD處理下與CK一直表現(xiàn)出顯著差異，但在38 d時內(nèi)引2號和自選X0與對照之間差異不顯著。

2.4 干旱脅迫對幼苗葉片葉綠素含量的影響

干旱脅迫對幼苗葉片葉綠素含量的影響見表4。脅迫時間在33 d及以前，油菜葉片的葉綠素含量受干旱脅迫影響不大。干旱脅迫持續(xù)38 d時，晉油12號表現(xiàn)為中度干旱脅迫葉綠素含量顯著高于對照，自選X0品種表現(xiàn)出兩干旱處理差異顯著，但均與對照差異不顯著，而78-1和內(nèi)引2號對照與不同干旱處理間差異都不顯著。

2.5 干旱脅迫對幼苗葉片脯氨酸含量的影響

干旱脅迫對幼苗葉片脯氨酸含量的影響見表5。78-1從脅迫19 d開始，一直表現(xiàn)為重度脅迫顯著高于對照和中度脅迫，且隨干旱持續(xù)，脯氨酸含量不斷增加，至脅迫38 d時兩種干旱處理的脯氨酸含量差異不顯著，但均顯著高于對照。內(nèi)引2號在脅迫12 d時，各處理間差異不顯著，隨著生長發(fā)育，重度干旱處理顯著高于中度干旱，但到38 d時則低于中度干旱處理。自選X0品種在脅迫

12 d時表現(xiàn)為重度干旱處理顯著高于其他處理，隨干旱持續(xù)，脯氨酸含量不斷增加，從脅迫19 d開始，中度干旱處理高于其他處理且顯著高于對照，至脅迫38 d，重度干旱處理高于其他處理且顯著高于對照。

2.6 干旱脅迫對幼苗葉片丙二醛含量的影響

干旱脅迫對幼苗葉片丙二醛含量的影響如表6。不同品種在干旱脅迫下，丙二醛含量都有增加，且隨干旱程度的加劇而升高。在干旱處理初期，脅迫24 d以前，各處理間丙二醛含量差異均不顯著。脅迫33 d時，晉油12號表現(xiàn)為重度干旱處理顯著高于對照，內(nèi)引2號中度干旱處理顯著低于對照。當干旱脅迫38 d時，晉油12號和內(nèi)引2號各處理間丙二醛含量差異均顯著，而78-1表現(xiàn)為重度干旱顯著高于其他處理。

2.7 幼苗抗旱性的綜合評價

4個油菜品種抗旱性綜合評定指數(shù)與排序見表7。隸屬函數(shù)值大于0.5的為晉油12號和78-1，即抗旱性較強;其余2個品種隸屬函數(shù)值均小于0.5，說明抗旱性較弱。結(jié)果表明，4個油菜品種的抗旱性順序為晉油12號>78-1>內(nèi)引2號>自選X0。

3 結(jié)論與討論

本試驗中，干旱脅迫對春油菜品種地上部干質(zhì)量和株高的影響基本一致。晉油12號、內(nèi)引2號和自選X03個品種在重度干旱處理下，當脅迫12 d時，地上部干質(zhì)量和株高顯著低于對照，而78-1在脅迫24 d時才受到影響;當脅迫19 d時，上述3個品種葉面積顯著低于對照，而78-1在脅迫持續(xù)至38 d時葉面積的增長才受到影響。干旱脅迫下植株生長受到抑制，幼苗葉面積減小，地上莖葉部分生物量隨著土壤含水量的遞減呈下降趨勢。

植物的抗旱性是一個復雜的綜合性狀，它受多種因素共同影響，多個抗旱相關(guān)生理指標的綜合評價能夠較全面反映植物的綜合抗性。在本研究中，4個芥菜型春油菜幼苗6個形態(tài)及生理指標在不同干旱脅迫下發(fā)生變化，能夠反映出不同品種間抗旱性的差異。隸屬函數(shù)法結(jié)果準確，能綜合評價植物的抗旱能力。隸屬函數(shù)對4個油菜品種幼苗的6個形態(tài)及生理指標進行綜合評定顯示，抗旱性排序依次為晉油12號>78-1>內(nèi)引2號>自選X0。

參考文獻：

[1] 吳起明.綠竹葉面積指數(shù)測定[J].福建林業(yè)科技，2001（2）：68-70.

[2] Jiang YW，Huang BR.Protein alterations in tall fescue in response to drought stress and abscisic acid[J].Crop Science，2002，42（1）：202-207.

[3] 張志良，瞿偉菁.植物生理學實驗指導（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2003.

[4] 陳建勛，王曉峰.植物生理學實驗指導（第二版）[M].廣州：華南理工大學出版社，2006.

（責任編輯：劉昀）