干旱胁迫对垂穗披碱草苗期抗旱生理特性的影响

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1、干旱胁迫对垂穗披碱草苗期抗旱生理特性的影响摘要：采用干旱胁迫处理不同海拔高度来源的3份野生垂穗披碱草幼苗，对其叶片相对含水量（RWC）、叶绿素、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）和可溶性糖含量进行测定。结果表明：随着干旱胁迫天数的增加，叶片相对含水量和叶绿素含量显著降低（PⅡ号垂穗披碱草>Ⅰ号垂穗披碱草。关键词：垂穗披碱草；苗期；干旱胁迫；抗旱性；隶属函数中图分类号：Q945.78文献标识码：A文章编号：10095500（2014）05005505我国是世界上最干旱的国家之一[1]，特别是北方大多数地区水资源相对匮乏，春季干旱少雨，对作物生长造成的危害超过了其他因子

2、的总和，因此，如何提高植物的抗旱能力已成为现代植物研究中亟待解决的关键问题之一。了解干旱胁迫下牧草苗期的抗旱性特点，揭示其抗旱能力，为抗旱性牧草的选育提供理论基础，对人工草地建植和草地生产力的提高具有重要的现实意义。垂穗披碱草（Elymus10nutans）是披碱草属多年生优质牧草，也是高寒地区天然草地的优势建群植物，具有麦类作物所缺乏的优质、高产、抗病、抗虫、抗旱、抗寒、耐盐碱等优良基因[2]。通过对不同来源垂穗披碱草苗期抗旱生理特性的研究，旨在为下一步选育抗旱品种及推广利用提供理论依据。1材料和方法1.1试验材料供试的3份垂穗披碱草材料均于2011年采收自甘肃省

3、天祝藏族自治县代乾、红疙瘩及南泥湾3个不同海拔高度的自然居群（表1）。采集后的种子在室温下晾干，装入牛皮纸袋，放在4℃冰箱保存、备用。试验前先用20%的双氧水对种子进行表面消毒20min，再用蒸馏水反复冲洗若干次后播种。表1采集样地及生境描述Table1Descriptionofcollectedsamplesandhabitats1.2试验方法试验时间为2013年3～6月。采用苗期模拟土壤干旱胁迫法[3]，将河沙分别过1.0和0.2mm筛子，取粒径为0.2～1.0mm的沙子，用自来水洗净再用蒸馏水润洗，室温下晾干。再将双层滤纸铺在直径为10cm，高15cm的有孔塑

4、料花盆底部，这样既可以通气，同时也阻止河沙漏出。然后在每个塑料盆中加入等量的河沙，并播种50粒籽粒饱满的垂穗披碱草种子，且播种深度为210cm。播种后浇水，浇水量以花盆底部渗出水为标准。为防止水分蒸发，用塑料薄膜将花盆口封好，然后将其置于温室中培养，培养第4d除去薄膜，以后每3d浇水1次，浇水量标准同上，待幼苗长出后，定时加Hogland营养液。幼苗正常管理到3～4叶期时停止浇水，进行干旱胁迫处理。以正常浇水1d后作为干旱胁迫基点，处理时间分别为1（CK），4，7，11d。叶片采取混合取样法，统一在上午8∶00～8∶30采样。每个指标重复3次，取平均值。1.3测定项

5、目与方法游离脯氨酸含量的测定采用酸性茚三酮法[4]。叶绿素含量的测定取新鲜叶片称取0.1g，用蒸馏水冲洗干净，用酒精与丙酮（1∶1）浸提直到叶片无色为止，测663nm和645nm下的光密度值，3次重复。然后按照文献[5]的方法计算出单位质量叶片中的叶绿素含量。相对含水量（RWC）测定采用饱和称重法[4]。计算公式如下：相对含水量（%）=（鲜重-干重）/（饱和鲜重-干重）×100%。丙二醛含量测定称取鲜叶0.1g，加少许三氯乙酸缓冲液研磨得10mL匀浆，4000r/min下离心10min，取上清液，加入硫代巴比妥酸溶液，沸水浴加热15min，冷却后4000r/min下

6、离心1010min，以硫代巴比妥酸溶液为参比液，分别在波长532和600nm处测定光密度值，3次重复。可溶性糖依照蒽酮比色法[4]测定，3次重复。1.4抗旱性隶属函数计算方法采用公式计算各性状指标具体隶属值。当性状指标与抗旱性呈正相关时：Fij=（Xij-Xjmin）/（Ximax-Xjmin）；当性状指标与抗旱性呈负相关时：Fij=1-[（Xij-Xjmin）/（Ximax-Xjmin）]。（Fij-i品种的j性状的测定的具体隶属值；Xij―i品种的j性状的值；Xjmin―i品种的j性状的最小值；Xjmax―i品种的j性状的最大值）；然后将每一供试材料所有性状的具

7、体隶属值进行累加，求平均值得到该材料的隶属度。隶属度按四级制划分标准[13]：隶属度0.7为强抗，定为Ⅰ级；隶属度在0.4～0.6为较抗，定为Ⅱ级；隶属度在0.3～0.4为弱抗，定为Ⅲ级；隶属度Ⅱ号垂穗披碱草>Ⅰ号垂穗披碱草，0.4～0.6，介于两者之间属较抗（表5）。表2干旱胁迫下3份垂穗披碱草叶片的各生理生化指标Table2Leafphysiologicalandbiochemicalindexof3germplasmsunderdroughtstress表3各指标方差分析Table3Analysisofvariancesoftheindexes表4各指标间