干旱脅迫對冬小麥生長及生理特性的影響

1、干旱脅迫對冬小麥幼苗生長及生理特性的影響陳娜河北大學生命科學學院09生物科學專業(yè)摘要：本實驗采用盆栽試驗研究了干旱脅迫對冬小麥幼苗根系生長及生理特性的影響。結果 表明，隨干旱脅迫的加劇，根系干重、幼苗葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量、類胡蘿卜素， 總生物量、地上部分鮮重，地下部分鮮重在干旱脅迫條件下均有減低趨勢，根冠比呈增加 趨勢。表明干旱脅迫下冬小麥幼苗可通過改變生物量分配策略而提高根比重，并通過改變 根系內部的生理變化以提高其抗旱性。關鍵詞干旱脅迫冬小麥根系生理特性冬小麥是我國重要的糧食作物，也是對旱、鹽較敏感的作物之一。根系是冬小麥感受土壤干 旱的原初部位，其數量、大小和生理狀況等直接影響

2、作物抗旱性的強弱，作物葉綠素含量的 高低是反映其光合能力的重要指標之一，葉綠素的含量往往直接影響著光合作用的速率和光 合產物的形成，最終影響作物產量和品質的提高1。研究干旱脅迫對根系生長及其生理特 性的影響對揭示冬小麥抗旱性的本質具有重要意義。因此本實驗以冬小麥為材料，通過盆栽 試驗較系統(tǒng)地研究了土壤干旱對冬小麥幼苗根系生長及生理特性的影響，為揭示冬小麥幼 苗對干旱條件的響應機制提供參考依據。1.材料和方法1.1材料抗旱耐凍性冬小麥；經篩選去除雜質的土壤，土壤田間持水量為21%；試驗用紙杯重4.4g1.2儀器80%丙酮離心機紫外可見分光光度計1.3方法1.3.1實驗設計設計正常（80%）和 干

3、旱（30%）兩個處理，每個處理三個重復，每個紙杯中加入200g 土 壤（含水量為5.27%），在紙杯中放入10粒正常發(fā)芽的小麥種子，澆水10g，為保證小麥初 期能正常生長，均進行正常的水分管理。培養(yǎng)周期為一周，每天澆水一次，為保證實驗的精 確，最好每次澆水時間間隔為24小時。試驗中田間最大持水量為21%，土壤實際含水量為5.27% 正常組（80%）：加水量=（土重-土重*實際含水量）*土壤最大持水量*80%-土重*實際含水 量正?？傊兀?26.39g）=杯重（4.4g） +土重（200g） +種子重（0.7g） +加水量（21.29g）干旱組：加水量=（土重-土重*實際含水量）*土壤最大持水量

4、*30%-土重*實際含水量干旱總重（206.50g）=盆重（4.4g）+土重（200g） +種子重（0.7g） +加水量（1.4g）培養(yǎng)一周后，開始對小麥進行干旱處理，澆水間隔為24h，培養(yǎng)一星期。（干旱環(huán)境總重 （206.50g）正常環(huán)境總重（226.39g）兩周后，對小麥進行處理，分別稱取正常組和干旱組地上部分和地下部分的鮮重，同時取地 上部分0.3g研磨，用5ml 80%丙酮提取，提取液置于4000r下離心5min，取上清液定容至 10ml。1.3.2測定方法1.3.2.1生物量的測定地上部分鮮重，地下部分鮮重，總生物量1.3.2.2葉綠素含量測定取定容液分別在在470nm （類胡蘿卜素

5、）、646nm （葉綠素b） 、663nm （葉綠素a）處測 定其OD值。1.4計算公式根冠比=地下部分鮮重/地上部分鮮重葉綠素a （Ca） （ mg/l） =12.21*A663-2.81*A646葉綠素 b（Cb）（mg/l） =20.1* A646-5.03* A663Ct（mg/l） = Ca + CbCx, c （ mg/L） =（1000 x A470-3.27 乂 Ca-104 乂 Cb）/229葉綠體色素含量（mg/g）=色素的質量濃度（mg/l）X提取液體積X稀釋倍數/樣品鮮重 （g）2.結果2.1數據結果處理質量（g）地上鮮地下鮮總生物A470A646A663根冠比重（g）

6、重（g）量（g）正常10.31730.97340.31321.28660.5130.2580.5040.321820.32611.09600.70741.80341.4860.5601.1450.645430.30921.21750.45681.67430.7470.1980.2980.3752干旱10.30150.78360.32511.10870.5790.3000.6270.414920.30930.88720.38571.27290.6860.2550.4890.434730.31150.92240.53651.45890.6620.2480.4640.5816處理CaCbCtCxc質

7、量濃度（mg/l）葉綠素含量（mg/g）質量濃度（mg/l）葉綠素含量（mg/g）質量濃度（mg/l）葉綠素含量（mg/g）質量濃度（mg/l）葉綠素含量（mg/g）正15.42380.17092.65070.08358.07450.25450.95890.0302常212.39540.38015.49670.168617.89210.54873.81580.117033.07920.10002.48090.08025.56010.17982.09130.0676干16.80640.22582.87620.09549.68260.32111.12500.0373旱25.24930.16972.

8、66580.08627.91510.25591.71000.055334.96390.15942.65090.08517.61480.24451.61600.05192.2 spss分析結果表1干旱脅迫對小麥根系生長及生物量的影響處理地上鮮重（g）地下鮮重（g）總生物量（g）根冠比正常1.09560.0705a0.49250.1152a1.58810.1553a0.4475 +0.1002a干旱0.8644 +0.0417a0.41580.0629a1.28020.1012a0.477070.5258a表2干旱脅迫對小麥葉綠素含量的影響處理Ca(mg/g)Cb (mg/g)Ct (mg/g)C

9、x c(mg/g )正常0.21700.0841a0.11080.0289a0.32770.1126a0.0716+0.0251a干旱0.1850+0.0206a0.0889 +0.0033a0.2738+0.0239a0.0482+0.0055a3.結論3.1干旱脅迫對小麥根系生長及生物量的影響由表1可知，土壤水分對冬小麥幼苗總根數、根系鮮重和根冠比的影響均達顯著水平 且根系鮮重，地上鮮重，總生物量均隨土壤水分的減少而降低表明干旱脅迫不利于冬小麥 幼苗根系生長及生物量的積累。根冠比隨土壤水分的減少呈增加趨勢，表明隨土壤水分的降 低，冬小麥幼苗的生物量分配發(fā)生改變，地上部比重降低，根比重提高有

10、利于緩解植物對水 分的供求矛盾及根系從土壤中吸收水分以抵御干旱。23.2干旱脅迫對小麥葉綠素含量的影響葉綠素是植物最重要的光合色素之一，葉綠素含量的多少會影響植物光合效率及其生長 發(fā)育狀況。由表2可以看出：在干旱脅迫處理下，冬小麥幼苗的葉綠秉、葉綠素b，總的葉 綠素及類胡蘿卜素含量均隨水分的減少而降低。4.討論從以上冬小麥根系生長及葉片葉綠素含量對干旱脅迫的響應可以看出冬小麥幼苗對干旱 脅迫的生態(tài)反應是整體的，生物量分配在一定程度上反映了幼苗受干旱脅迫時的生存對策， 低土壤水分增大了光合產物向根系的分配份額，高土壤水分則有利于地上部發(fā)育3。幼苗 在葉比重降低的同時，較多地提高根比重，有利于緩解植物對水分的供求矛盾，使其適應干 旱逆境。4葉片中光合色素的含量是反映作物光合能力的一個重要指標，由上可以看出在干旱脅迫 條件下葉綠素a，葉綠素b，總的葉綠素及類胡蘿卜素的含量均降低，葉綠素含量的降低間 接影響了小麥的光合效率，影響了生物量的合成及分配。參考文獻1白志英，李存東,孫紅春，等.干旱脅迫對小麥葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響及染 色體調控J.東北農學報.2009,24(1): 126.2單長卷，梁宗鎖.土壤干旱對冬小麥幼