小麥品種抗旱性生理指標(biāo)測定

白鳳麟　雷海英　張東旭

摘 要：從根、苗、葉的生長狀態(tài)以及根冠比、葉綠素含量及SOD、POD酶活性等方面，對5個(gè)新培育小麥品種“晉麥47號”、“長麥8744”、“長麥4738”、“長麥6359”、“中麥175”進(jìn)行抗旱生理指標(biāo)測定，通過大田旱地、水地2種處理，測定了根長、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，“長麥6359”品種抗旱能力相對較強(qiáng)，“長麥8744”、“晉麥47號”次之，“長麥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：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”、“長麥8744”、“長麥4738”、“長麥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，從中挑出長勢均勻的植株各10株，作為小麥生理指標(biāo)測試材料;另選取長勢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)的測定與探究。

1.2.3 小麥抗旱指標(biāo)的測定

1.2.3.1 植株根長、根數(shù)、苗高和葉片數(shù)的測定

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

1.2.3.2 根冠比的測定

另取長勢均一的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)算公式測定葉片相對含水量。

1.2.3.4 葉綠素含量的測定

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，研磨過程中可加入80%乙醇以及大理石少量，過濾，置于25mL刻度試管中，80%乙醇來回洗滌雜質(zhì)，濾紙變?yōu)闊o色為止，加入80%乙醇至25mL。

比色測定：酶液提取結(jié)束后分別測定波長為633nm和645nm處的OD值，測定過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)過多次測定和數(shù)據(jù)分析處理后得出結(jié)論，除SOD活性上升趨勢較為微弱外，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)行測定。

2.1 植株根長、根數(shù)、葉片數(shù)、苗高的分析

選取同一時(shí)期長勢均勻的小麥植株進(jìn)行測定，做3組重復(fù)取平均值所得數(shù)據(jù)，根長、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)小麥的長勢，因而能作為干旱指標(biāo);“晉麥47號”、“長麥8744”、“長麥4738”、“長麥6459”在根長、根數(shù)、苗高以及葉片數(shù)均與水地相差不明顯，在此測定基礎(chǔ)上可認(rèn)為適應(yīng)干旱情況下生長，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，因此就此次測定指標(biāo)可認(rèn)為“晉麥47號”、“長麥8744”、“長麥4738”以及“長麥6359”均可適應(yīng)干旱情況，而“中麥175”更適應(yīng)水地生長。

2.2 根冠比數(shù)據(jù)分析

選取同一時(shí)期長勢均勻的小麥植株進(jìn)行測定，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明植物耐旱性越強(qiáng);“晉麥47號”、“長麥8744”、“長麥4738”、“長麥6459”在干旱脅迫下和正常水分情況下具有一定差異，總體來說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”，干旱和水地根冠比數(shù)值相差最大的是“長麥6359”，干旱和水地根冠比數(shù)值相差最小的是“長麥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)，“長麥6359”在干旱情況下葉片含水量最高，“中麥175”最低，“長麥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”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”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“長麥8744”、“長麥6359”、“長麥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，通過對數(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)的測定結(jié)果可以看出，“晉麥47號”最具抗旱性，“長麥4378”抗旱性最差，而“中麥175號”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;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和凈光合速率的變化趨勢相同，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)。