不同小麥品種耐鹽差異的生理生化機制研究.pdf

1、小麥?zhǔn)俏覈闹匾Z食作物，也是鹽堿地主要栽培作物。系統(tǒng)研究鹽脅迫下小麥各種生理生化指標(biāo)的變化，可以從多方面揭示小麥耐鹽機制，豐富小麥抗鹽生理內(nèi)容，為抗鹽品種選擇和鹽堿地小麥栽培提供理論依據(jù)。 本試驗選用四個抗鹽性不同的小麥品種德抗961(DK961)、山融三號(SR3)、濟南17(JN17)和泰山9818(TS9818)，利用室內(nèi)試驗和盆栽試驗相結(jié)合的方式，系統(tǒng)研究了四個小麥品種對鹽脅迫的生理生化響應(yīng)特點。試驗主要結(jié)果如下：

2、 1 種子萌發(fā)與幼苗長勢小麥的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、苗高、根長、苗鮮重、根鮮重、根系活力、根數(shù)和含水量均隨著鹽濃度的增加而降低?？果}品種的發(fā)芽率和發(fā)芽勢都大于普通品種，其它指標(biāo)的降低幅度都低于普通品種?？梢?，抗鹽品種具有較高的發(fā)芽率，而且耐鹽脅迫的能力顯著高于普通品種。小麥的苗、根對不同鹽濃度脅迫的響應(yīng)程度不同。低鹽脅迫對苗高的影響較大，而高鹽脅迫對根長的抑制作用較大。鹽脅迫下根鮮重的降低幅度大于苗鮮重。 2 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)鹽脅迫下

3、，不同抗鹽性小麥幼苗的滲透調(diào)節(jié)能力存在差異。小麥幼苗的脯氨酸和可溶性蛋白質(zhì)含量隨鹽濃度的增加而增加，而且抗鹽品種增加的幅度大于普通品種，其中TS9818脯氨酸積累的峰值出現(xiàn)的時間比其它品種晚，說明普通品種對鹽脅迫的反應(yīng)速度慢?？梢?，抗鹽品種積累了較多的脯氨酸、可溶性蛋白質(zhì)和可溶性糖來抵抗?jié)B透脅迫，保持小麥幼苗較高水分含量，維持細(xì)胞正常的生理代謝。 3 小麥幼苗離子的積累與分布隨著鹽濃度的增加，4個小麥品種苗和根中的Na<'+>、

4、K<'+>、Cl<'->含量增加，K<'+>/Na<'+>比值降低。隨著鹽脅迫時間的延長Na<'+>和CI<'->含量增加、K<'+>含量和K<'+>/Na<'+>比值降低。鹽脅迫下，抗鹽品種并沒有表現(xiàn)出較高的K<'+>和較低Na<'+>、Cl<'->含量，但其通過增加較少的Na<'+>、Cl<->含量和較多的K<'+>含量，即K<'+>/Na<'+>降低的幅度小于普通品種，來減少Na<'+>、Cl<'->對小麥幼苗的離子脅迫效應(yīng)。

5、 同一品種不同器官比較，根中具有較高的Na<'+>、Cl<'->和較低的K<'+>含量及K<'+>/Na<'+>比值。 4 抗氧化酶系統(tǒng)鹽脅迫下小麥幼苗中的MDA含量隨著鹽濃度的增加和脅迫時間的延長而增加。TS9818增加迅速，而且增加的幅度大于DK961，說明TS9818細(xì)胞膜受到的損傷程度較大。 鹽脅迫下，小麥幼苗不同抗氧化酶的反應(yīng)存在差異。4個供試品種SOD活性隨著鹽濃度的增加而增加；抗鹽品種的POD活性隨著鹽

6、脅迫濃度的增加而升高，TS9818則表現(xiàn)為降低的趨勢，JNl7介于兩者之間；DK961、SR3與JN17的APX活性隨著鹽脅迫濃度的升高而增加，TS9818則表現(xiàn)為在低鹽脅迫下有增強的趨勢，而高鹽脅迫下酶活性降低；4個品種的CAT活性在脅迫前期迅速上升，在7～9d達(dá)到最大，此后4品種的CAT活性隨著鹽濃度的增加而升高。在3～13d的鹽脅迫過程中，脅迫前期小麥幼苗產(chǎn)生的活性氧主要靠SOD和APX清除，而后期主要靠POD清除。在整個脅迫過程

7、中，抗鹽品種的POD和CAT活性一直高于普通品種，可見，POD和CAT與抗鹽性關(guān)系密切。 5 激素鹽脅迫下，小麥植株ABA和苗中的ZR含量增加，而IAA與GA3水平降低，4品種根中的ZR含量變化較復(fù)雜。品種間比較可見，抗鹽品種的ABA水平低于普通品種，而IAA和ZR水平高于普通品種，4品種GA<,3>表達(dá)量對鹽脅迫反應(yīng)存在差異?？梢姡果}性強的小麥品種IAA和ZR合成量高于抗鹽性弱的品種。4品種IAA/ABA、GA<,3>/AB

8、A比值隨鹽脅迫濃度增加和時間延長而下降，并且抗鹽品種的IAA/ABA比值大于普通品種。ZR/ABA比值變化與品種、器官和鹽脅迫濃度有關(guān)。由此可見，在高鹽脅迫下，盡管4品種IAA、GA<,3>含量下降，但抗鹽性強的品種協(xié)調(diào)自身激素平衡的能力較強，能積累較多的IAA和較少的ABA，保持較高的IAA/ABA、GA<,3>/ABA比值，這可能是抗鹽性強的品種在鹽脅迫下生長受抑制較小的重要原因。 6 小麥植株離子的累積及分布隨土壤鹽濃度的

9、升高，供試品種植株中K<'+>、Na<'+>和Cl<'->含量均有所增加，但K<'+>增加的幅度小于Na<'+>的增加幅度，因而K<'+>/Na<'+>呈明顯下降趨勢。拔節(jié)期、開花期和灌漿期的Na<'+>含量都以根中含量最多，把鈉區(qū)隔在根部以減少向地上部的運輸，即減少對地上部植株生長的影響。在不同土壤鹽分脅迫下，小麥品種K<'+>、Na<'+>和Cl<'->隨生育進(jìn)程在各器官的分配發(fā)生動態(tài)變化，拔節(jié)期的K<'+>/Na<'+>的動態(tài)為地

10、上部>根；開花期各器官K<'+>/Na<'+>+依次為幼穗>旗葉>其它葉>莖>根；灌漿期K<'+>/Na<'+>依次籽粒>旗葉>其它葉>莖>根；說明生長旺盛的器官拒Na<'+>能力強于其它器官。不同品種的K<'+>、Na<'+>含量及K<'+>不同，DK961每個時期的生長旺盛部位積累較少的Na<'+>、Cr和較多的K<'+>，這可能就是抗鹽品種耐鹽的一個重要因素。 7 小麥植株的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量隨著土壤鹽濃度的升高，供試品種的株