干旱胁迫对烟草生理生化特征的影响
安徽农业科学,Journal
ofAnhui
A鲥.Sci.2010,38(21):11113—11114,11123责任编辑郑丹丹责任校对况玲玲
干旱胁迫对烟草生理生化特征的影响
尹福强
(西昌学院农学系,四川西吕615013)
摘要[目的]研究干旱条件下烟草生理生化指标的变化。[方法]以I(326、云烟87、净叶黄、NC82和Ti448A5个品种为材料,采用盆栽
试验研究了干旱处理对不同品种烟草植株的理化指标的影响。[结果]干旱处理后,CAT活性和MDA含量显著增加,Pro含量迅速积
累,抗旱品种的SOD活性先迅速升高然后逐渐下降。非抗旱品种的s0D则在干旱处理期间缓慢上升。[结论]品种l(326、云烟87的抗
旱性较净叶黄、NC82和Ti448A强。关键词烟草;干旱胁迫;生理指标中图分类号¥572文献标识码A
EffectoftheDroughtStressYINFu-qiangAbstract
on
文章编号0517—661l(2010)21一11113—02
thePhysiologic蚰andBiochemicalTraitofTobaCCO
(DepartmentofAgronomy,XichangCoHege,Xichang,Sichuan615013)
fObiectiveThephysiologiealandbiochemicalvariationoftobaccounderdrought
as
stresswas
researched.『Method15tobacco
va.
rieties:K326,Yunyan87,Jingyehuang,NC82andTi448AbeingmkenologicalandbiochemiealindicatorofthesetobaccovarietiesplantedindrouIrattreatment,theactivityofCATandtheactivityofSODofdrought—resistantcultivars
content
experimentalmaterial,theeffectofthedroughtstressonthephysi-
Theresultsshowedthatafterthepotswasexperimented.1Results
were
ofMDAinplant
significantlyincreased.the
content
ofProquicklymseup,the
was
quicklyincreasedfirstlyandthendeclinedunderdroughtstress.butindroughtsusceptible
cuhivars,slowlyincreasedduringtheperioddrought
stronger
treatment.[ConclusionItw∞concludedthatthevailety.1(326andYunyan87had
drought
resistance
thanJingyehuang.NC82andTi448A.
Keywords
Tobacco;Droughtstress:Physiologicalindicator
烟草是我国重要的经济作物,栽培面积和产量均居世界首位。且其经济效益高,是我国财政收入的重要组成部分。烟草喜温暖而湿润的气候,整个生育期对水分的要求都很高,只有在水分适官的生态条件下,烟草的生命活动才能够顺利进行。但我国大部分烟f>(尤其是北方烟区,由于缺乏必要的灌溉条件,每年总有一些烟区因土壤干旱而影响烟株的正常生长发育,造成烟叶的产量和品质降低。笔者研究不同烟草品种在干旱胁迫下的生长性状及生理生化指标的变化,旨在比较不同烟草品种的抗旱性强弱。1材料与方法
1.1
栽后14天进行干旱处理(10d不浇水),在干旱处理肖天(CK)、干旱处理的第4天(7月2413)、第6天(7月2613)、第8天(7月28日)、第10天(7月30日)和复水处理的第2天(8月1日)、第4天(8月3日)取顶端以下第5片功能叶测定过氧化氧酶(CAT)活性、超氧物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和脯氨酸(Pro)含量。CAT活性采用碘量法测定;SOD活性采用氮蓝四唑(NBT)法测定;MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定;Pro含量采用茚三酮比色法测定…。2结果与分析
供试材料K326、云烟87、净叶黄、NC82和Ti448A,2.1干旱胁迫对CAT活性的影响从表l可以看出,经干旱处理后,5个品种的CAT活性显著增加。其中品种K326、云烟87的CAT活性缓慢上升,净叶黄、NC82、Ti448A的CAT活性则先升后降,如品种净叶黄在处理第6天CAT活性为
4.44H:024.02
由两昌学院烟草研究搴提供。1.2试验方法
试验于2009年在西昌学院农场进行。采
用盆栽试验,选用5个品独,每个品种设3个重复。待烟草8
叶l心时移栽于内径25em、高30cm的塑料花盆中,每盆填充混合均匀的腐熟有机肥料及土壤至盆的2/3处。用遮雨篷遮住所有的盆钵,以防雨水进入花盆而影响试验效果。移
表1
Tablel
Effects
ms/(g・min),但在处理第8天CAT活性下降为
H:O:me/(g・min)。复水后5个品种的CAT活性都很
快恢复到对照水平。
不同13期干旱胁迫下烟草CAT活性
on
ofdroughtstress
theCATactivityoftobacco
OH
differentdates
H202ms/(g・rain)
2.2干旱胁迫对SOD活性的影响从表2可以看出,经过干旱处理后.品种l<326、云烟87的SOD活性先升高后降低。
第10天下降为410.68t,e,/g。品种净叶黄、NC82、Ti448A的SOD活性呈一直上升趋势。复水后5个品种的SOD活性值仍保持在较对照高的水平,如品种NC82的处理在复水第4
如云烟87在处理第8天SOD活性为415.45“g/g,而在处理
基金项目作者简介收稿日期
四川省教育厅重点项目(07ZAl02)。
尹福强(1977一),男,四川广安人,硕士,讲师,从事烟草栽
培研究。
2010-04.12
天的SOD活性为312.18tw,/g,而同一时期对照的SOD活性
为248.82斗g/g,处理是对照的1.25倍。2.3干旱胁迫对MDA含量的影响
如表3所示,经过干
旱处理后,5个品种的MDA含量显著增加,其中品种K326云
11114
安徽农业科学2010年
烟87的MDA含量增加相对较慢,增幅较小,如品种K326,处理第6天的MDA含量是处理第4天的1.08倍。而品种净叶
裹2
Table2
黄、NC82、Ti448A增加幅度较大,如净叶黄处理第6天的MDA含量是处理第4天的1.39倍。复水后5个品种的MDA
不同日期干旱胁迫下烟草SOD活性stress蛐theSODactjvity
oftobacco
OII
Effectsofdrought
different
dates“∥g
含量降低,与对照基本持平或低于对照水平。2.4干旱胁迫对Pro含量的影响
由表4可知,在干旱胁
黄、NC82、Ti448A缓慢增加,‘ri448A在处理第8天的Pro含量
是50.75/LLmol/g,处理第6天的Pro含量是38.80p。mol/g,处
理第8天的Pro含量是处理第6天的1.30倍,而且Pro含量随胁迫的加重而增加越迅速。复水后,5个品种Pro含量均显著降低。
迫下,K326、云烟87的Pro含量增加迅速,云烟87在处理第8天的Pro含量是69.48ttmol/g。处理第6天的Pro含量是
47.25
tunot/g,处理第8天是处理第6天的’1.47倍;而净叶
表4
Table
4
不同日期干旱胁迫下烟草Pro含量
OII
Effectsof
droughtstress
theProcontentoftobaccoOn
differentdates
p,moL/g
3小结与讨论
植物对干旱胁迫及胁迫后复水的响应是一个十分复杂的过程。干旱胁迫后复水可直接或间接地引起植物一系列代谢功篚的变化,这些变化可作为鉴定植物抗旱性的重要指标。
当植物处于逆境条件时会导致植物细胞内自由基产生和清除的不平衡,从而出现自由基的积累,并由此引发或加剧细胞的膜脂过氧化。CAT可清除体内过量的H:O:,因而代谢旺盛的叶片需保持高水平的CAT酶活性以维持自由基代谢平衡【21。CAT活性测试结果表明,5个品种的CAT活性都显著增加,复水后5个品种的CAT活性在短期内即恢复到对照水平,说明CAT酶具有抗氧化作用,是烟草抗干旱保护酶系统的重要组成部分。
作为广泛存在于生物界的金属酶类,SOD能专~地清除生物氧化中的超氧阴离子自由基,防止其对细胞膜系统造成伤害。该试验结果表明,各品种的SOD活性均先升高后降低,可能是干旱逆境诱导的结果。但不同品种}n现的峰值时间不同,复水后,5个品种SOD活性在较长时期内仍保持在
较对照高的水平。覃鹏的研究表明干旱下植物体内SOD活性上升,且抗旱性越强SOD活性上升幅度越大¨1。该文的研究结果与覃鹏的研究结果一致,由此可推断该试验所用品种l(326、云烟87较净叶黄、NC82、Ti448A抗旱。
MDA是植物脂质过氧化的产物,是检测植物膜伤害的一个重要指标,其含量可以表示膜脂过氧化的程度。MDA作为膜脂过氧化的~种产物,在前人进行不同材料的干旱胁迫处理中所得结果差异较大。文建成等通过对干旱胁迫下不同抗旱性甘蔗品种MDA含量变化的分析,发现抗旱性强的品种,其MDA含量增加相对较慢,增幅较小,而抗旱性弱的增加幅度较大H’。但是高丽萍等在猕猴桃的衰老试验中却观察到MDA含量呈先升后降的趋势”J。此外,王建华等在试验中发现较抗旱的地衣品种在慢干旱处理中MDA含量先迅速降低,而后保持稳定;但是在快干旱处理中MDA含量则保持稳定怕’。该试验中5个烟草品种的MDA含量总体上随着干旱胁迫的不断加重而呈现出上升的趋势,其中品种l<326、云烟87的MDA含量增加相对较慢,增幅较小,而净叶黄、NC82、Ti448A增加幅度较大,在处理后期5个烟草品种上升
(下转第11123页)
38卷2I期薛春丽等k(34)正交试验设计对白花蛇舌草愈伤组织诱导方案的优化lll23
见不到原接种外植体一第37天调查的愈伤组织诱导率及k(34)正交试验结果见表2。
表2
L.(34)正交试验结果
外植体进行}H织培养,值研究表明,植物种类以及发育阶段、年龄、生理状态、外植体的大小、外植体在树体和枝条上的位置、外植体的采集时间、季节等不同,其无性繁殖的能力也不一样。同一种植物小同的组织和器官其再生能力也有很大差异该试验以白花蛇舌草的攀尖、幼叶、带腋芽釜段为
TrP.at
mcnt
。M.1。体数个
AB-PCKD“”“714:‘“
‘:{I¨uhindu‘r‘J
rafP
~
9。m““
E"qlants
外植体,结果表明,茎尖愈伤组织诱导率最高,这与茎尖自身含有部分天然生长激素有关二3.2培养基激素配比
细胞分裂索和q三长素的配比对白
hit}i‘d11m
花蛇舌草愈伤组织诱导起着非常重受的作用存该试验中,2个激素因子对自花蛇舌草愈伤组织诱导均产生影响,2,4一D对fLl仡蛇舌草愈伤组织的诱导起到明显的促进作用.在f1花蛇舌草愈伤组织的诱导中生长素与细胞分裂素最佳浓度配比为2,4一D
5O0
2●2
O50
005
050
3.5
m∥L+KT
0.5
mg/L,,
3.3光照条件彳:同波长的光对器官脱分化和细胞分裂
有影响,光质通过调节关键酶活性来调节糖分解的快慢,从而调节ATP、NAI)PH和其他合成代}身}所需的小分子物质的产生,以适臆生理需要一1.该研究中,在白光光照条件下,向花蛇舌草脱分化产生愈伤组织细胞较快且生长毋较多,红、蓝光次之,暗培养对白花蛇愈伤组织产生的作用最小。
一疋L极差
勉|坌煳5
8:兮弱巧憎9u加∞”0
勰研瑚3
5
注:表q,的结果为接种后37d的统汁结果j
Note:Datain
table
are
statisticresults",flier;no【lulationfor37d.
根据表2得知,白花蛇舌草愈伤组织诱导各因素水平的最优水平组合为A。B3c,D。,即最适外值体为茎尖,最佳诱导培养基为MS+2,4一D
3.5mg/L+KT0.5
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m∥L,最佳光照为
白光:由檄差尺值町看出,在该试验中B为主导因素,4个因子对白仡蛇舌草愈伤组织诱导的影响程度依次为:2,4.D>KT>外植体>光照。3结论与讨论3.1外植体的选择
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组织或器官都具有育成完整生物个体的潜在能力,都能作为
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(上接第11114页)
速度都较慢,这是冈为在f旱处理初期,由于MI)A大最产生,其含量坚现卜升趋势;随着干旱程度的小断增加,植株逐渐受害,叶片逐渐萎蔫,正常的生物合成受阻,导致MDA上升缓慢,这与文建成等的研究结果一致。复水后5个品种MDA含量有所下降,与对照基本持平。
植物在正常条件下卧,含量很低,但遇到f旱逆境时,Pro便会大量积累,并且积累的指数与植物本身的抗旱性有关,表现为Pro积累越多,抗旱能力越强。Pm含量的增加有利于提高烟草对{二旱胁迫的抗逆性‘。“,,该试验结果表明,5个煳草^^种在干旱处理下Pro含龟呈明显I:升趋势,复水后5个烟草品种Pro含量明显下降,这与汪耀富等9的研究结果一致。
植物体在逆境胁迫下保护酶的作用,可能足通过它们之间相互协调且保持一个稳定的平衡态所进行的,有关两者的关系还有待进一步研究,通过对以L各指标的测定表明:品种l。26、云烟87抗旱能力强,可作为抗旱品种在f旱地fx.栽培,净叶黄、NC82、Ti448A的抗旱能力较弱,不适于十旱地区的栽培。但是不管是抗旱品种还是不抗旱鼯种,在栽培的过
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干旱胁迫对烟草生理生化特征的影响
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
尹福强, YIN Fu-qiang
西昌学院农学系,四川西昌,615013安徽农业科学
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引用本文格式:尹福强.YIN Fu-qiang 干旱胁迫对烟草生理生化特征的影响[期刊论文]-安徽农业科学 2010(21)