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1、干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响摘要:温度、盐渍和干旱等逆境胁迫会对高等植物的生长发育造成严重危害,导致作物产量降低,品质下降。以小麦幼苗为试验材料,研究了干旱胁迫对其幼苗生理生化指标的影响。试验结果表明:在干旱胁迫下除发芽率下降外,小麦幼苗的脯氨酸、MDA/过氧化氢、抗氧化酶(PPO、POD)、GSH的含量都较正常情况下小麦幼苗的含量多。关键词:干旱胁迫小麦幼苗生理生化指标Physiologicalandbiochemicalcharacteristicsofdroughtstressonwh
2、eatseedlingsAbstract:Adversity,suchastemperature,saltanddroughtstresscancauseseriousharmtogrowthanddevelopmentofhigherplants,reducecropyieldandqualitydecline.Wheatseedlingsasexperimentalmaterialtostudythephysiologicalandbiochemicalcharacteristicsofdrou
3、ghtstressontheseedling.Experimentalresultsshowthatexceptthegerminationpercentagedecreasedunderdroughtstress,wheatseedlingproline,MDA/hydrogenperoxide,antioxidantenzyme(PPO,POD),contentofGSHisnormallymorethanthecontentofwheatseedlings.Keywords:droughtst
4、ress,wheatseedling,thestandardofphysiologicalandbiochemica1.引言:干旱、盐碱和低温是强烈限制作物产量的三大非生物因素,其中干旱造成的损失最大,其损失超过其他逆境造成损失的总和。[1]干旱是我国农业可持续发展面临的主要问题之一,干旱胁迫对植物的影响是一个复杂的生理生化过程,涉及到许多生物大分子和小分子。[2]研究表明,游离的脯氨酸在植物细胞抵抗非生物胁迫过程中扮演着越来越重要的角色,许多新的生理功能也逐渐被发现,近几年来有关脯氨酸的研究倍受科
5、学工作者的关注。干旱是一种最常见的胁迫,遇此逆境作物除进行气孔调节外,渗透词节也不夹为一种有效方法。原理是通过加强合成代谢,增加细胞内渗透物质浓度,降低渗透势,维持膨压和细胞正常生理功能。脯氨酸作为水溶性最大的氮基酸(162.3g·(100g)。H2O,25oC)具有较强水合能力,是理想的渗透介质。作物遇旱时它的大量积累有助于细胞或组织持水,防止脱水,故可视为作物对干早环境的一种保护性适应。已经证明了在逆境条件下脯氨酸的积累来抵抗植物对非生物胁迫的伤害,植物体内的抗氧化酶系统也能将伤害细胞的活性氧控
6、制在可忍耐水平内,通过各种过氧化酶的协同作用,可以把细胞内产生的具有很强氧化活性的活性氧如O2-、H2O2、OH-等直接或间接地清除,防止了活性氧放大级联作用,保证了细胞内生命活动的正常进行。丙二醛(MDA)是由于植物官衰老或在逆境条件下受伤害,其组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的,对干旱也具有抵抗作用。GSH作为生物体内主要的还原态硫之一,在生物体抵抗各种胁迫(冷害、干旱、重金属、真菌等)的过程中起着重要的作用,其含量水平的高低与植物对各种环境胁迫的忍耐程度密切相关。近些年来,它在高等植物代谢
7、过程中的生理作用,尤其是在植物抵御活性氧伤害过程中的作用及其与植物抗逆性关系的研究进展很快。前人研究进展植物在正常生长情况下,活性氧的产生和清除处于动态平衡状态。当植物在逆境条件下(如干旱胁迫)生长时,这种平衡被打破,体内负责清除活性氧的抗氧化系统能力下降,从而造成活性氧的大量积累,并引发或加剧膜脂过氧化作用,导致生物膜系统受损。过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物GSH(谷胱甘肽)等能够有效地清除这些自由基,是酶促防御系统的重要组成成分。人们根据这一理论对干旱胁迫下的许多作物如小麦
8、[34]、大豆[6]、辣椒[7]、胡杨【7】等逆境生理过程进行了研究。本实验切入点与其它作物相比,小麦在干旱胁迫下具有独特的生存策略,是一种公认抗逆性较强的作物,利用干旱胁迫处理小麦幼苗,测定其丙二醛(MDA)含量、GSH含量、脯氨酸含量、H2O2含量及PPO、POD活性变化,探讨干旱胁迫对小麦幼苗膜脂过氧化及酶保护系统的影响,为进一步明确大麦抗旱的生理机理提供一定理论依据。1材料与方法1.1材料及处理将进行过干旱处理和正常生长的小麦幼苗分别作为实验组和对照组进行脯氨