干旱胁迫对小麦幼苗几个主要生理生化指标的影响
摘要：以室内自己种植的小麦幼苗为试材，研究不同程度的干旱胁迫处理对小麦生理生化指标的影响．本实验以大分子PEG作为干旱渗透调节物质，结果表明:随着PEG浓度的增大，下麦叶片的相对电导率、超氧化物歧化酶、丙二醛含量增加，质膜遭到损害，大量离子外渗，脯氨酸含量增加。
关键字：干旱胁迫 电导率 丙二醛 脯氨酸 谷胱甘肽 引言
干旱是限制作物产量的非生物因素中造成损失最大的因素，我国大部分地区水资源极其匮乏，农业用水很贫乏，尤其在西北干旱区，植物常常会遭遇干旱胁迫时，在干旱胁迫下植物细胞内会积累大量活性氧，细胞膜发生膜脂过氧化，膜透性增大。干旱胁迫后，SOD、POD和CAT等组成的保护酶系在清除活性氧、保持细胞膜稳定性方面起着重要的作用。植物体内游离脯氨酸和可溶性蛋白可作为胞质渗压剂也对低温胁迫下的植物细胞起保护作用。本试验进一步证实了前人研究的结果，同时发现干旱胁迫对细胞膜透性的影响较少。
1试验材料与方法 1.1试验材料
学生宿舍自己种植的小麦，实验测定开始半月前播种，0.05mol/L磷酸缓冲液（PBS）、甲硫氨酸溶液、EDTA-Na2溶液、核黄素溶液、氮蓝四唑溶液、反应混合液、磷酸缓冲液、酸性茚三酮溶液，3%磺基水杨酸、冰醋酸、甲苯、磷酸、10%TCA、0.67%TBA等。
1.2试验设计
选择10%PEG6000，20%PEG6000对小麦幼苗进行处理。本次试验设计了三个处理，分别是用10%PEG6000，20%PEG6000和清水三个处理，其中每个处理
小麦浇灌20ml。每个处理3次重复。清水和不同浓度的PEG溶液在试验指标测定前一天浇灌，即处理时间为24小时。
表1 实验的不同处理
试验编号 CK T1 T2
试验处理
浇灌清水 10%PEG6000 20%PEG6000
1.3试验方法
实验小麦经过干旱胁迫处理后，植物细胞组织的膜透性发生变化，通过超氧化物歧化酶（SOD）的活力测定，脯氨酸（Pro）含量测定，以及丙二醛（MDA）含量的测定，间接的判断植物在干旱胁迫下生理生化的变化。
（1）细胞的透性通过电导率仪来测量，
（2）超氧化物歧化酶的测定：分别取3ml反应混合液和30ul酶液于试管中，将试管置于光照培养箱中在4000lux光照下反应20min;同时做两支对照管，其中1支试管取3ml反应混合液加入30ulPBS（不加酶液）照光后测定作为最大光还原管，另一支只加缓冲液置于暗中测定时用于调零。以不照光的对照管（只有缓冲液并置于暗处）调零后，避光测560nm波长下的吸光度（出现颜色即可测定） SOD活性单位以抑制NTB光化还原50%所需酶量（测的样品值要在最大管的一半左右才合适，否则要调整酶量）为1个酶活单位（u）。SOD总活性=[(Ack-AE)×V]/(1/2Ack×W×Vt),Ack为照光对照管的吸光值；AE为样品管的吸光值；V为样品液总体积（ml,1.6ml,加入PBS的体积）；Vt为测定时的酶液用量（ml,30ul）;W为样品鲜重（g,测定时应换算为叶绿体的质量mg）。
（3）脯氨酸酶活性的测定：首先标准曲线的制作，之后进行脯氨酸的提取：准确称取不同处理的待测植物叶片各0.5g，分别置大试管中，向各试管分别加入5ml3%的磺基水杨酸溶液，在沸水浴中提取10min，（提取过程中要振动），冷却后过滤于干净的试管中，滤液即为脯氨酸的提取液。吸取2ml提取液于另一干净的带玻璃塞试管中，加入2ml冰醋酸及2ml酸性茚三酮试剂，在沸水浴中加热
30min，溶液即呈红色。冷却后加入4ml甲苯，摇荡30s，静置片刻。用移液器轻轻吸取上层脯氨酸红色甲苯溶液于比色杯中，以甲苯为空白对照，早分光光度计520nm波长处比色，求得吸光度值
(4)丙二醛含量的测定：称取样品2g，加入2ml10%的三氯乙酸，研磨至匀浆，再加8ml三氯乙酸进一步研磨，在4000r/min离心10分钟，上清液为样品提取液，吸取离心的上清液2ml（对照加入2ml蒸馏水），再加入2ml0.6%硫代巴比妥酸溶液，混匀后于沸水浴上反应15min，迅速冷却后再加入缓冲液测定532nm 、600nm、450nm波长下的吸光度。
2 结果与分析
2.1不同处理后小麦幼苗细胞膜透性的测定
表2 小麦幼苗细胞膜透性的测定值
实验处理 CK T1
处理前电导率值(μS·cm-1)
46.56A 16.87B
处理后电导率值(μS·cm-1)
251.20A 138.26B
T2 15.75B 103.65B 注：同列数据后有相同字母表表示在P=0.01水平差异不显著
实验结果分析，从实验的结果可以看出，对照和处理之间的细胞膜的通透性差异性达到了极显著，尤其对照组干旱胁迫更严重，说明小苗幼苗在干旱处理胁迫下膜的透性增大，细胞内的离子有着不同程度的外渗。试验中每个处理都能变现出小麦受到了干旱胁迫，但是清水浇灌的反而比处理明显，存在的原因有可能是实验的操作误差。
2.2不同处理后超氧化物歧化酶的测定
表3： 不同处理后超氧化物歧化酶的测定
试验处理 CK T1
SOD活性(U·g-1)
13.65 18.75
P≤0.01 A B
干旱胁迫对小麦幼苗生理指标的影响
