PEG6000模拟干旱胁迫对黄瓜幼苗生长的影响

发布时间:2021-10-28 12:07:44

PEG6000 模拟干旱胁迫对黄瓜幼苗生长的影响 摘要: 选用5种不同的黄瓜品种进行PEG6000模拟干旱胁迫试验,对这些 品种在不同体积分数的PEG6000胁迫下的幼苗的叶绿素a+b含量、 MD A含量、脯氨酸含量、SOD活性等生理指标进行了测定。结果表明,在不同体 积分数的PEG6000胁迫后,冀杂1号表现出了最强的抗旱性,该品种在叶 绿素a+b含量和MDA含量的表现方面均优于其他品种; 从不同体积分数的P EG6000胁迫下的脯氨酸含量和SOD活性来看, 鞍绿3号的表现优于其他 品种。 关键词:PEG6000 胁迫;叶绿素含量;MDA含量;脯氨酸含量;SO D活性 干旱胁迫是世界性的主要自然灾害之一, 提高蔬菜作物和粮食作物抗旱性也 是国内外许多学者研究探讨的重要问题[1] 。与粮食作物和其他农作物相比, 蔬菜是需水量较大的作物,因此,如何降低蔬菜作物对于干旱胁迫的敏感性,通 过提高蔬菜作物的抗旱性或者耐旱性增加蔬菜作物产量已经成为当前研究的热 点。黄瓜是一种需水量很大的蔬菜作物,且对水分的反应尤为敏感,因此,如何 通过提高黄瓜幼苗对于水分胁迫的应对能力以增加黄瓜产量已成为当前亟待解 决的问题。 目前, 多采用苗期室内水培和进行PEG渗透胁迫相结合的方法进行 一些蔬菜作物幼苗抗旱性的研究,因为聚乙二醇(PEG)作为一种高分子渗透 剂,可以人为地限制水分进入种子的速率从而控制种子的吸水速率和发芽进程。 目前, 实验室条件下大多采用PEG6000高渗溶液来模拟干旱胁迫,该法简 单易行,条件容易控制,重复性好,试验周期短,适于大批量蔬菜品种(系)苗 期抗旱性早期鉴定[2] 。采用不同体积分数的PEG6000高渗溶液模拟干 旱胁迫的方法, 研究不同程度的干旱胁迫对黄瓜幼苗生理生化性状的影响,并探 索黄瓜品种抗旱性的快速鉴定方法,可为黄瓜育种和抗旱品种选育提供参考。 1材料与方法 1.1材料 供试材料为黄瓜品种中农6号、 冀杂1号、 鞍绿3号、 津优4号和津优35, 其中, 中农6号和冀杂1号种子由河北省农林科学院遗传生理研究所提供,鞍绿 3号种子由辽宁省鞍山市园艺科学研究所提供, 津优4号和津优35种子由天津 市黄瓜研究所提供。 1.2方法 1. 2. 1PEG6000胁迫下水培幼苗处理方法用1/2Hoglan d培养液水培幼苗至三叶一心期, 在营养液中分别加入不同体积分数的PEG6 000对各个品种的幼苗进行为期2 d的干旱胁迫处理,设8个处理,分别为 0、5%、10%、15%、20%、25%、30% 和50%(体积分数, 下同) ,每个处理3次重复。 1. 2. 2相关生理指标的测定胁迫完成后测定各个品种的幼苗在PEG6 000胁迫处理下的相关抗旱生理指标,包括叶绿素含量、脯氨酸含量、MDA (丙二醛)含量、SOD(超氧化物歧化酶)活性。其中,采用乙醇丙酮法提取 叶绿素,分光光度法测定663、645 nm的吸光度,采用下列公式计算叶 绿素a、b含量[3] :叶绿素含量(mg/g)=(叶绿素浓度× 提取液总体积) /样品质量;脯氨酸含量采用磺基水杨酸法[4]测定;SOD酶活性测定采用 氮蓝四唑(NBT)光化还原法测定[5] ; MDA含量采用硫代巴比妥酸TB A显色法测定[6] 。 2结果与分析 2.1PEG6000胁迫对黄瓜品种叶绿素a+b含量的影响 由表1可知, 在不同体积分数的PEG6000胁迫2d后,各个品种的叶 绿素a+b含量变化较快, 每个品种均呈现出随PEG6000体积分数升高而 降低的趋势, 其中以鞍绿3号变化最大,该品种在50%PEG6000胁迫下 的叶绿素a+b含量仅为CK的39.0%,反映出这一品种的叶绿素a+b含 量对于PEG6000胁迫比其他品种敏感。鞍绿3号和津优4号两品种在1 0%PEG6000胁迫下的叶绿素a+b含量比在5%PEG6000胁迫 下的叶绿素a+b含量要高,这一点与其他3个品种不同。在所有品种中,津优 35的叶绿素含量在25%PEG6000胁迫下为所有品种最高, 而在其他体 积分数的PEG6000胁迫下为所有品种最低, 说明这一品种对于25%PE G6000胁迫不敏感。 冀杂1号和津优35两个品种在25%PEG6000 胁迫下比在20%的PEG6000胁迫下叶绿素含量有了明显上升, 津优4号 仅有小幅上升, 而另外两个品种从20%到25%PEG6000胁迫处理叶绿 素含量均有了下降, 从而表现出不同品种对PEG6000胁迫的不同反应。在 干旱胁迫下,植物往往会表现出叶绿素含量下降的现象[7,8] ,而叶绿素含 量升高也是植物抗性增强的一种体现, 因此这一现象同时也说明有些品种在较低 体积分数的PEG6000胁迫下对于胁迫产生出了某种程度的抗性。总之,从 叶绿素含量变化以及叶绿素含量高低的情况看, 5个黄瓜品种的抗旱性为冀杂1 号>津优4号>中农6号>鞍绿3号>津优35。 2.2PEG6000胁迫对黄瓜品种MDA含量的影响 从表2可以看出, 在不同体积分数的PEG6000胁迫2d后,各个品种 MDA (丙二醛) 含量均呈现出随PEG6000胁迫处理的增强而显著升高的 特点, 各个品种的幼苗在50%PEG6000胁迫下的MDA均比对照有了非 常显著的提高,提高幅度为 7.69~9.43 倍,其中,以中农6号的MDA含量提高 幅度最大, 其在50%PEG6000胁迫下的MDA含量为对照的9. 43倍, 冀杂1号在50%PEG6000胁迫下MDA含量的提高幅度最小, 为对照的 7.69倍,说明PEG6000 胁迫使各个品种幼苗中的MDA含量均有了显著 升高。在干旱胁迫下,植物往往会表现出MDA含量上升的现象,这一现象是植 物对胁迫作出的一种反应 [9] 。 一般来讲, 高MDA含量表明抗逆性减弱 [9] , 因此, 从MDA含量的变化, 也可以了解到5个黄瓜品种对于干旱胁迫的反应能 力。总之,从MDA含量的变化过程和变化情况来看,5个品种的抗旱性为冀杂 1号>津

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