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1、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
2、、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11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%PEG600
3、0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CKT1T2试验处理浇灌清水10%PEG600020%PEG60001.3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
4、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=（A -A）Xck EV/（1/2A XWXV）,A为照光对照管的吸光值；A为样
5、品管的吸光值；V为样品 cktckE液总体积（ml,1.6ml,加入PBS的体积）；V为测定时的酶液用量（ml,30ul） ;W t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
6、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2mll0%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
7、理处理前电导率值（卩Scm-i）处理后电导率值（卩Scm-i）CK46.56A251.20AT116.87B138.26BT215.75B103.65B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SOD活性
8、（Ug-i）PW0.01CK13.65AT118.75BT230.38从表三我们可以看出，经过不同浓度的处理后，对照组和处理组，处理组与 处理组差异明显，说明在不同干旱条件下细胞膜内都产生了大量的氧自由基离 子，这些自由基离子具有很强的氧化性，为了防止这些自由基对细胞膜的破坏, 植物细胞膜上会产生大量的超氧化物歧化酶。2.3不同处理后脯氨酸的测定在实验开始时首先制作标准曲线，该试验的标准曲线如下。脯氨酸含量测定的标准曲线脯氨酸表4脯氨酸含量的测定试验处理脯氨酸含量卩gg-1PW0.01CK15.75AT132.55BT223.16B实验数据分析，脯氨酸作为植物体内的一种亲和的渗透调节物质，在干
9、旱胁 迫下含量会大量的增加。从表中我们可以看出处理和对照间差异显著，其中以 10%PEG6000处理下脯氨酸的含量最高，说明在此浓度下植物的抗旱机理表现的 尤为突出。2.4不同处理后丙二醛含量的测定表5不同处理后丙二醛的含量处理丙二醛含量（umol/gFW）PW0.01CK7.34AT18.60BT29.35BMDA是植物体内脂质过氧化的最终产物，MDA含量越低，说明膜的破坏性越 弱，在本实验中我们可以看出，对照和处理之间差异显著，经过处理后丙二醛的 含量增加，说明在本实验中干旱处理的模拟浓度对小麦的细胞膜产生的一定的影 响，所以在实际生产中通过测定MDA的含量，就可以初步判断植物是否处于干旱
10、 胁迫的条件下。3、讨论植物遭遇干旱胁迫时，植物为了抵抗这中来自外界的威胁，细胞内积累大量 活性氧自由基，这些自由基很容易被氧化，从而破坏细胞膜，从而影响细胞膜的 通透性，在干旱处理以后，膜透性增大，SOD、POD和CAT等组成的保护酶系在 清除活性氧、从而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 （Pro）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。 通过本实验的测定，说明了在干旱条件下，植物体内的这些抗干旱物质大量的增 加，为以后的农业提供科学的理论依据。参考文献1 刘文英周 凤.等干旱胁迫对裸燕麦幼苗生长的影响J.山西大同大学学报（自然科学 版）2013年 8月.Vol.29.No.42 马俊会聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫对小麦苗期生理生化的响J.西北农林科技 大学.2010（2）:120-1303苍晶，赵会杰M 植物生理学实验教程,2013
