程加省;于亚雄;杨金华;勾于宏;程耿;胡银星
【摘 要】以云南田麦品种云麦47为对照,云南旱地品种云麦42、云麦50、靖麦11为材料,通过小麦的灌浆期的生理生化指标的方差分析,表明:抗旱性强的品种水势高,过氧化氢酶活性随土壤含水量的增加而增高.旱地品种的水势、保水力、过氧化氢酶、可溶性糖含量与田麦品种的差异不明显,不能用来区别品种的水旱型. 【期刊名称】《大麦与谷类科学》 【年(卷),期】2007(000)003 【总页数】3页(P30-32)
【关键词】小麦;抗旱性;生理生化指标
【作 者】程加省;于亚雄;杨金华;勾于宏;程耿;胡银星
【作者单位】云南省农业科学研究院粮食作物研究所,云南昆明650205;云南农业大学农学与生物技术学院,云南昆明650201 【正文语种】中 文 【中图分类】S5
干旱是制约小麦产量的一个限制性因素。云南省立体气候明显，山多坝少，小麦生产分为田麦和旱地麦两种类型，田麦是指前茬为水稻，在小麦全生育期均可灌水和施肥，品种一般选用春性品种；旱地麦是指种在无灌溉条件的山坡旱地上的小麦，不具备灌溉条件，品种多选用弱春性品种，并占云南小麦面积的80%以上。小麦是云南冬春季节的主要作物，因此云南小麦的抗旱育种成了一个重要的研究课题。
许多研究表明，小麦的抗旱性指标很多，包括农艺性状指标、产量性状指标、生理、生化指标等，报道比较多且比较可靠的有水势、保水力、过氧化氢酶、可溶性糖等生理生化指标，但这些指标都只能反映某一方面或者某一时期的抗旱性，因此，要鉴定小麦的抗旱性强弱，应该结合各指标来进行综合评判。水势体现了单位体积水的化学势差，与大气和土壤中的水分有直接的联系，反映水在植物体内的能量状态，决定着植物对水分的吸收、运输和散失过程，是一个测量抗旱强度的理想指标[1～4]。保水力可以有效地反映组织中自由水和束缚水的存在状态，吴兆苏教授认为离体叶片持水力是鉴定小麦抗旱性的有效指标[5,6]。大量的研究表明，小麦抗旱性与干旱胁迫下体内的SOD、CAT、POD、GR的活性呈显著正相关，并且抗旱性强的比不抗的高[3,7]。胡荣海的研究表明，小麦的渗透调节能力以抗旱能力呈显著正相关[8,9]，因此，组织中的可溶性糖可作为小麦抗旱性强弱的一个衡量指标[10,11]。本试验利用水势、保水力、过氧化氢酶、可溶性糖含量等生理生化指标对云南旱地小麦品种的抗旱性进行分析及评价，为云南小麦育种和栽培提供依据。 1.1 材料
材料为云南省大面积推广的小麦旱地品种云麦42、云麦50、靖麦11，对照为田麦品种云麦47。 1.2 方法 1.2.1 田间设计
根据土壤水分状况，试验设3次重复，5个处理，及田间持水量为20%以下、25%～30%、30%～40%、45%～50%，60%以上。在全生育期中，根据土壤含水量人工灌水。土壤持水量采用称重法测量。试验材料用盆栽法，即选用一致、下底有孔的盆。每盆盛混均的土壤8kg。取材选在晴天的下午。 1.2.2 测量方法
1) 叶片水势。叶片水势采用小液流法。在温度稳定的状况下，配一系列不同浓度
的蔗糖溶液，甲组和对应浓度的乙组，均盖上胶塞，以防蒸发。选取数片叶子，用打孔器打取40～50片，混匀，在乙组试管中各放入8～10片，并使叶片全部被溶液浸没，盖紧胶塞，放置20min，并经常摇动。在乙组中加入少许甲烯蓝，摇匀，用注射器吸取着色液少许插入原同浓度的甲组试管中部然后放出着色液一滴，观察有色溶液的升降情况。
2) 叶片保水力。取带叶鞘的完整叶片插入水中，待其充分复水，剪掉叶鞘并称叶片的重量，然后把叶片放入一个温度湿度都比较稳定的环境中，3～24h后拿出来称重并记录，再放入原环境中直至重量不变，称重并记录。
3) 组织中可溶性糖含量的测定。取新鲜材料0.5～1g，剪碎放入大试管中置沸水中浸提20min，转入100ml容量瓶中定容成待测液。取待测液2ml加入20ml刻度试管中，沿管壁加入5ml蒽酮-硫酸试剂，猛摇2～3min使液体充分混匀，置试管架上室温显色10～15min，冷却后比色，读取吸光度，查标准曲线，求得相应的糖浓度。
4) 过氧化氢酶活性测定。取新鲜材料5g，用少量磷酸缓冲液把材料研磨成浆，洗入50ml容量瓶中并定容。然后转入三角瓶中，25～30℃恒温水浴浸提1～2h。取出4000rpm离心15min，取5ml上清液入三角瓶中，再加入5mlH2O2，同时计时，在30℃恒温水浴中10min，取出立即加入10%H2SO4.5ml用0.1molL-1KMnO4标准溶液滴定至出现粉红色(30s内不消失)为终点。 2.1 水势
由图1可以看出土壤持水量在30%以下，各旱地品种的水势都高于对照品种，云麦42随着水分的减少水势增高，云麦47、靖麦11随水分的增加而增高，当水分超过50%后，云麦42的水势升高，而其它品种降低。方差分析的结果显示四个品种间和各土壤持水量间的叶片水势差异不显著。 2.2 保水力
从图2可看出云麦50在任何水分条件下都低于对照品种，靖买11的都高于对照，云麦42在持水量低于20%和45%～50%时保水力比对照弱， 在其它持水量下都高于对照。在低于20%的持水量下，各品种的抗旱性都表现较高。 2.3 过氧化氢酶
图3可以看出靖麦11在任何水分下，过氧化氢酶活性都低于对照的，但随着持水量的增加而增加。云麦42和云麦50在持水量低于20%时过氧化氢酶活性都低于对照，在25%～50%之间，都高于对照，而且随着持水量的增加而增加，超过50%后开始下降，并且远低于对照。方差分析得各品种间酶的活性的差异不显著。 2.4 组织中可溶性糖的含量
图4说明靖麦11，云麦50的可溶性糖含量在相应条件下都比对照的低，云麦42在土壤持水20%～40%之间比对照的高，而在其它水分条件下比对照的低。当持水量超过50%后，各旱地品种的可溶性糖含量都比对照的低，除云麦42有上升外，其余品种的可溶性糖含量都下降。方差分析的结果是：云麦42、云麦50与对照的差异不显著，而靖麦11的可溶性糖的含量差异性极显著。
3.1 干旱条件下，有的品种组织的水势低于正常水分下的水势，并随水分的增加而增高，然而有的却刚好相反。当水分过高时，水势在品种间有的下降，有的升高。 3.2 植物严重干旱下的保水力比正常水分条件下的强，是因为组织中水分太少，干物质较多。因此该阶段下，保水力作为抗旱指标不理想。当水分太多时，植物遭到泽害，保水力增高，旱地品种与田麦品种的保水力差异明显，可作为区别品种是旱地品种还是田麦品种。
3.3 遭到严重干旱时，过氧化氢酶会有所上升，但低于正常水分的。过氧化氢酶随水分的增加而增高，但水分过多后，一些品种的上升，而有的下降。有的旱地品种的过氧化氢酶高于田麦的，有的却低于对照的。
3.4 植物遭到旱害和渍害时，因品种不同而不同，有的品种组织中可溶性糖含量上
升，有的下降。正常水分条件下，同一品种组织中可溶性糖可能高于也可能低于受胁迫时的含量。
3.5 不同的品种在各指标中表现不一样，在一个指标中表现比别的品种高，在另一指标中比别的品种低。因此，作物的抗旱性鉴定应该综合各指标来判断。根据试验结果分析可知，在几个参试品种中，云麦42最抗旱，云麦50排第二，靖麦11第三，云麦47最弱。
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