干旱胁迫对植物生理生化指标的影响详解

关键词：干旱胁迫、小麦、生理指标

引言：目前全球干旱、半干旱地区约占土地总面积的36％,占耕地面积的

43％，大多数国家都面临水资源危机，我国也不例外[1]。干旱在我国分布广泛，一年四季均有可能发生，对农业生产影响十分严重。小麦是世界上仅次于玉米的第二大粮食作物，世界上约有70％的小麦播种面积分布在干旱、半干旱农业区[2]。如果干旱发生在小麦开花期或者灌浆期，就会导致其灌浆期减短、产量严重减少

[3]

。其在生长过程中，经常会受到干旱的影响，在世界范围内，由于水分所造成

的减产，可能要超过其他因素所导致的产量损失总和[4]。由于环境污染导致可利用水资源大大减少，干旱现象日益严重。因此，研究干旱胁迫对小麦的生理生化指标的影响，提高小麦的抗旱性能、提高小麦产量具有重要意义。

1材料与方法：

1.1实验材料：小麦种子和玉米种子 1.1.1材料处理：

小麦和玉米种子吸胀12h后即可用于测定种子发芽率的实验。选取长势一致的小麦幼苗做干旱5天处理。

干旱胁迫下处理的小麦幼苗为实验组，正常培养的小麦幼苗为对照组。

1.1.2实验试剂：

TTC、曙红染液、0.1% HgCl、蒸馏水、3% 磺基水杨酸（SSA)、石英砂、冰乙酸、茚三酮、0.1% TCA、0.5% TBA、20% 三氯乙酸（TCA）、0.3% TCA [用20% TC配制]、0.1 %Ti(SO4)2[用20%（v/v)H2SO4配制]、50 mmol/L PBS(PH=6.0，内含0.1 mmol/L EDTA，1%PVP)、POD反应混合液（10 mmol/L愈创木酚，5 mmol/L H2O2,用PBS溶解）、 PPO反应混合液（ 20 mmol/L邻苯二酚，用PBS溶解）、3% 三氯乙酸（TCA）、1M NaOH 、2 mM DTNB、5%三氯乙酸（TCA）、0.15 M NaH2PO4 (pH=7.4)、44%磷酸和4%联吡啶、3tCl3、

1.1.3实验仪器：

研钵、试管、电子天平、移液管、洗耳球、722型分光光度计、离心机、微量加样器、恒温水浴锅。

1.2实验方法：

1.2.1种子发芽率的测定：

各取50粒吸胀的玉米种子或小麦种子，沿胚的中心线切成两半（严格区分两个半粒），进行下列实验：其中50个半粒进行TTC染色（30℃水浴 20min）；另50个半粒进行曙红染色（室温染色10 min），洗净后观察。根据两种方法的染色情况，分别计算发芽率。

1.2.2脯氨酸（Pro）含量的测定：

提取：分别取0.1 g实验组和对照组的幼苗→加入3 mL 3%磺基水杨酸（SSA）

和少许石英砂→充分研磨→用2 mL 3% SSA洗研钵→ 5000rpm离心10 min →量上清液体积。

测定：上清液各2 mL →分别加入 2 mL冰乙酸和2 mL茚三酮试剂→煮沸

15 min→冷却后→5000 rpm离心10 min（若没沉淀可略此步骤） →分别测定A520。

计算：

A520V总?V显?Pro content =

??L?WV用

1.2.3丙二醛（MDA）含量的测定：

(umol.gFW)

-1

提取：分别取0.1 g实验组和对照组→加入3 mL 0.1% TCA 和少许石英砂→

充分研磨→用2 mL 0.1%TCA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。

测定：分别取上清液各1 mL →加入0.5%TBA（用20%TCA配制） 3 mL→

煮沸15 min→冷却后→5000 rpm离心5 min （视沉淀有无）→分别测定OD450和OD532。

计算： OD450=C1×85.4

OD532= C1×7.4+155000×C2

求解方程得：C1/（mmol/L）=11.71 OD450

C2/（?mol/L）=6.45 OD532- 0.56OD450

式中，C1为可溶性糖的浓度，C2为MDA的浓度。

1.2.4过氧化氢（H2O2）含量测定：

提取：分别取0.1 g实验组和对照组→加入3 mL 0.3%三氯乙酸（TCA）和

少许石英砂→充分研磨→用2 mL TCA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。

测定：分别取上清液各4 mL →加入0.1%Ti(SO4)2 [用20%(v/v) H2SO4配制]0.

2 mL→摇匀→ OD410。计算：

H2O2 content =

A410V总-1

(umol.gFW) ?V显???L?WV用

1.2.5抗氧化酶活性的测定：

提取：分别取0.1 g实验材料→加入少许石英砂和3 ml提取液（50mmol/L PBS,

pH6.0,内含0.１mmol/ LEDTA, 1%PVP） → 充分研磨 →转入离心管中→用2 ml提取液洗研钵→ 5000 rpm离心10 min →量上清液体积→用于测定POD和PPO酶活性或分装后转至-20或-80℃保存。 POD测定：取POD反应混合液（10 mmol/L愈创木酚，5 mmol/L H2O2,

用PBS溶解）2.95 ml，加入酶液50 ml（空白调零用提取液取代），立即记时，摇匀，读出反应2 min时的A470。

PPO测定：取PPO反应混合液（ 20 mmol/L邻苯二酚，用PBS溶解）2.9 ml，

加入酶液0.1 ml（空白调零用提取液取代），立即记时，摇匀，读出反应 2 min时的A410。

计算：

以每分钟A值变化0.01所需要的酶液的量为一个活力单位（U），则：

A470V总POD activities = ?V显???W?tV用PPO activities =

1.2.6谷胱甘肽(GSH)的含量测定：

(umol.gFWmin)

-1-1

A410V总?0.01?W?tV用(U.gFW)

-1

提取：分别取0.1 g实验组和对照组的幼苗→加入3 mL 3%三氯乙酸（TCA）