氯化镧对干旱条件下玉米幼苗抗氧化特性的影响

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1、灌溉排水学报２０１５年７月第３４卷第７期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）０７－００９７－０４氯化镧对干旱条件下玉米幼苗抗氧化特性的影响单长卷１，赵元增１，２（１．河南科技学院，河南新乡４５３００３；２．现代生物育种河南省协同创新中心，河南新乡４５３００３）摘要：为了给氯化镧在玉米水分管理中的应用提供依据，采用１０％ＰＥＧ模拟干旱胁迫的方法，研究了外源氯化镧对干旱胁迫下玉米幼苗抗氧化特性的影响。结果表明，干旱胁迫显著提高了根叶细胞质膜透性、ＭＤＡ及叶片ＳＯＤ和ＣＡＴ活性、根叶ＰＯＤ和ＡＰＸ活性，显著降低了叶绿素、根系活

2、力和生物量；与单独干旱处理相比，外源氯化镧处理使干旱下幼苗根系ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＡＰＸ活性和根系活力分别增加了４３．９％、２０．２％、５０％和３０％，使根系细胞质膜透性和ＭＤＡ分别降低了２０％和２１．７％，外源氯化镧使叶片ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＡＰＸ活性和叶绿素分别增加了２５．３％、２７．２％、１６．９％和１７％，使叶片细胞质膜透性和ＭＤＡ分别降低了１７．５％和２１．３％；氯化镧使玉米幼苗生物量增加了２０．２％。外源氯化镧处理可以明显增强玉米幼苗的抗氧化能力，从而缓解干旱对玉米植株所造成的伤害。关键词：玉米；幼苗；氯化镧；干旱胁迫；抗氧化特性中图分类号：Ｓ５１３．０１文献标志码：Ａｄｏｉ：１

3、０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．０７．０２０单长卷，赵元增．氯化镧对干旱条件下玉米幼苗抗氧化特性的影响［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（７）：９７－１００．０引言水分短缺是影响我国北方玉米生产力的重要因素。在干旱条件下，细胞内活性氧自由基产生和清除之间的平衡遭到破坏，产生过多的活性氧自由基，使植株遭受氧化胁迫。同时植株自身也具有清除自由基的抗［１］氧化系统，能够及时清除过多的自由基，从而使植物免受伤害或降低伤害程度。因此，如何减轻玉米在干旱条件下所遭受的氧化胁迫，即玉米抗旱性的调控问题是当前农业研究中的重要课题。镧是一种稀土元素，在调控植物抗逆性中具有重要作用。

4、已有研究表明，稀土元素镧能促进植物的生长发育，提高植物的抗逆［２－３］［３］性，尤其是可以显著增强植物的抗氧化能力。吴文杰等研究表明，２５ｍｇ／Ｌ氯化镧处理可以显著缓解铜胁迫对水稻幼苗生长的抑制作用。但到目前为止，关于氯化镧调控干旱下玉米抗氧化能力的研究尚未见报道。因此，研究氯化镧对干旱下玉米抗氧化特性的影响，对揭示其提高玉米抗旱性的机制具有重要意义。１材料与方法１．１供试材料及幼苗培养供试玉米品种为新单２９，由新乡市农业科学院提供。挑选大小均匀、籽粒饱满、无病虫害的玉米种子３００粒，用蒸馏水将种子洗净后晾干，用０．１％ＨｇＣｌ２浸泡２０ｍｉｎ进行常规消毒并用蒸馏水冲洗，后用蒸馏水浸

5、泡２４ｈ，然后转移至培养皿中，加入适量蒸馏水在培养箱中进行发芽与幼苗培养，培养箱温度设为２５℃。待幼苗长出第一片叶时，挑选生长情况基本一致的幼苗转入１／２Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液中进行培养，每２ｄ换１次营养液。待幼苗长至２叶１心时，选择生长状况、植株大小及质量基本一致的幼苗进行试验。１．２试验方法１．２．１处理方法与取材试验共设３种处理，分别将根系置于不同溶液中，具体处理方法见表１，其中Ｌａ＋Ｄ处理中的氯化镧质量浓度是通过前期实验筛选出来的，该质量浓度的氯化镧能较好地提高玉米幼苗抗旱性。每个处理５株幼收稿日期：２０１５－０１－２２基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目（１３Ａ１８０

6、３０２）作者简介：单长卷（１９７８－），男，山东巨野人。副教授，博士，主要从事植物逆境生理方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｃｈｊｕａｎ１９７８＠ａｌｉｙｕｎ．ｃｏｍ９７苗，５次重复。在处理３ｄ后，取样并测定叶片和根系的相应生理指标，每株均选择第二片充分展开的叶片进行相应生理指标的测定。在处理６ｄ后，测定各个处理的生物量。１．２．２测定项目与方法表１试验处理方法［４］膜透性测定参照张志良等方法，用处理处理方法膜相对透性表示，膜相对透性＝Ｌ１／Ｌ２×对照（ＣＫ）采用１００ｍＬ１／２Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液进行处理１００％，Ｌ往１００ｍＬ１／２Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液中加入ＰＥＧ６０００，１表示

7、杀死前外渗液电导率，Ｌ２表干旱胁迫（Ｄ）使其成为１０％ＰＥＧ（Ｗ／Ｖ），将根系置于该溶液中进行处理示杀死后外渗液电导率；ＭＤＡ测定参照张氯化镧＋干旱先用１００ｍＬ１／２Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液配制成的３０μｍｏｌ／Ｌ氯化镧［４］志良等方法；ＳＯＤ活性测定参照李合胁迫（Ｌａ＋Ｄ）预处理２４ｈ，然后转入１００ｍＬ１０％ＰＥＧ中进行处理［５］生的方法；ＰＯＤ和ＣＡＴ活性的测定均［４］参照张志良等的方法，ＰＯＤ以每分钟内Ａ４７０变化０．０１为１个酶活性单位表示，ＣＡ