中型狼尾草幼苗对PEG、低温和盐胁迫的生理应答.pdf

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1、18O一188草业学报第23卷第2期2O14年4月ACTAPRATACULTURAESINICAVo1．23，No．2中型狼尾草幼苗对PEG、低温和盐胁迫的生理应答张怀山，赵桂琴，栗孟飞。，夏曾润4，王春梅(1．甘肃农业大学草业学院，甘肃兰州730070；2．中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站，甘肃兰州730050；3．甘肃农业大学生命科学技术学院干旱生境作物学重点实验室，肃兰州730070；4．兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室，甘肃兰州730020)摘要：采用PEG-6000、低温和NaCI处理模拟逆境胁迫的方法，系统

2、研究了中型狼尾草幼苗在3种不同胁迫条件下的生理生化特性的变化，并对其抗逆性、各生理生化指标的相关性进行了综合评价与分析。结果显示，1)随着PEG浓度的增加，可溶性蛋白含量表现为先增后降再增的趋势；可溶性糖含量呈现先增后降，在PEG5时达到最大；脯氨酸含量显著升高，在PEG20时含量是CK的6．0倍；MDA含量呈现“急剧增加相对稳定迅速下降”的变化趋势，PEG5时MDA累积量达到最大；SOD活性总体上呈“急剧下降一微增迅速上升”的趋势，PEG5时最低，PEG20时达到最大。2)低温胁迫过程中，可溶性蛋白和可溶性糖含量均随温度降低总体呈现先升高后下降的趋势；脯氨酸含量随温度的降低均呈升高趋势；

3、MDA含量随低温处理时间的延长而增大；s()D活性随温度的降低总体呈现先升高后下降的趋势。3)随着NaCI胁迫水平的加强，可溶性蛋白含量表现为先增后降的变化趋势；可溶性糖、脯氨酸和MDA含量均随着NaC1浓度的增大而增加；SOD活性则呈现“微增缓慢降低急剧下降”的变化趋势。相关性分析结果显示：PEG胁迫下，脯氨酸含量与可溶性糖含量呈显著负相关；低温4h胁迫下，MDA含量与可溶性糖含量显著正相关，与脯氨酸含量极显著正相关；NaC1胁迫下，可溶性糖含量与脯氨酸含量和MDA含量极显著正相关，SOD活性与可溶性糖含量、MDA含量呈显著负相关，而与可溶性蛋白显著正相关。以上结果表明，中型狼尾草适应逆

4、境胁迫受到多种生理生化的调节，且各生理生化物质之间存在一定的相关性，其生理指标的动态变化是中型狼尾草应答逆因子胁迫的重要生理调节机制，体现了其抵抗逆境胁迫、减轻伤害的适应性反应。关键词：中型狼尾草；逆境胁迫；生理指标；相关性分析；适应性中图分类号：$543．903．4；Q945．78文献标识码：A文章编号：1004—5759(2014)02o18OO9D0l：1o．11686／cyxb20140222植物在萌发、营养生长、生殖生长的整个生命过程中往往遭受不同环境因子的胁迫，如干旱、低温、高温、盐碱及氧化胁迫等。其中，干旱、低温、盐碱是我国西北内陆地区植物生存环境中遇到的主要逆境因子]。当植

5、物处于上述不利环境时，通常会通过代谢反应来阻止、降低或修复逆境造成的损伤，一些渗透调节物质如游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及丙二醛含量、抗氧化酶(SOD，POD，CAT)活性等会发生适应性变化]。一般认为，植物苗期是对逆境胁迫最为敏感的时期，在植物生长早期进行抗逆性筛选鉴定较为容易。可溶性糖含量是植物抗旱性的一个重要生理指标]，脯氨酸是植物逆境胁迫的产物[1。]，提高叶片抗氧化酶(如S()D)的活性可增强植株的抗旱性。中型狼尾草(Penniseturnlong’issim“mvar．intermediurn)野生栽培种是中国农科院兰州畜牧与兽药研究所经过多年引种驯化选育出的多年生牧

6、草新品种(系)，具有产草量高、萌发力强、易栽培、抗病性强等优良特性，平均株高1．8～1．9m，粗蛋白含量18以上。2009年开始在兰州干旱半干旱地区、天水半湿润地区和永登秦王川灌溉农业区进行推广种植，年均干草产量分别达到1．60×lO，1．48×lO和1．42×lOkg／hm，是一种兼具饲草、生态型的禾本科优良草种。狼尾草属牧草的广泛适应性、高额产草量、高蛋白含量以及无融合生殖特性，受到收稿日期：2013-02—21；改回日期：2013-04—07基金项目：国家自然科学基金项目(31201841)，甘肃省农业科技创新项目(GNCX一2013-58)和兰州市科技计‘划项日(2011l167)

7、资助。作者简介：张怀山(1969一)，男，甘肃兰州人，在读博士。Email：zhanglz2007@163．COrn*通讯作者。E—mail：zhaogq@gsau．edu．CFI第23卷第2期草业学报2014年181牧草育种专家的高度关注，并对狼尾草种质资源的生长特性、栽培技术等进行了深入研究[1z-13]。在狼尾草抗逆性方面，陆炳章和许慰睽、顾洪如等、刘国道等m、张怀山"分别研究了美国杂交狼尾草、宁牧26—2美洲狼尾