干旱胁迫对鸭茅根、叶保护酶活性、渗透物质含量及膜质过氧化作用的影响.pdf

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1、l44—151草业学报第23卷第3期2014年6月ACTAPRATACULTURAESINICAVo1．23，NO．3干旱胁迫对鸭茅根、叶保护酶活性、渗透物质含量及膜质过氧化作用的影响季杨，张新全，彭燕，梁小玉，黄琳凯，马啸，马迎梅(1．四JI『农业大学动物科技学院草业科学系，四川I雅安625014；2．四川I省畜牧科学研究院，四川I成都6l0066)摘要：以2种不同耐旱性的鸭茅基因型(敏感型“01998”和耐旱型“宝兴”)为研究对象，研究十旱胁迫下鸭茅根、叶膜质过氧化作用，渗透调节和保护酶活性的生理变化，探讨鸭茅耐旱机制。结果表明，随着干旱胁迫时间的延长，2种基因型鸭茅根系及叶片电导率

2、，丙二醛含量逐渐增加，渗透凋节物质可溶性糖和游离脯氨酸不断积累，而可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性呈先上升后下降趋势。其巾，叶片脂膜过氧化产物MDA累积和膜透性增幅较大，说明在持续的干旱胁迫下叶片所受伤害重于根系。而渗透物质积累方面，叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的含量高于根系，而根系中的游离氨基酸的相对增加量则人于叶片，这可能与叶片是糖的主要产生部位，而根系则可以合成氨基酸有关。研究还表明，干旱胁迫第24天，耐旱型品种“宝兴”根系及叶片APX、POD活性显著高于“01998”表明重度干旱胁迫并没有降低APX和P()D酶清除H()。和单态氧的能力

3、，说明“宝兴”鸭茅在干旱条件下抗氧化清除系统响应更积极、更持久。关键词：鸭茅；干旱胁迫；膜质过氧化；渗透物质积累；保护酶活性中图分类号：S816；s543．303．4；Q945．78文献标识码：A文章编号：10045759(2014)030l，IO8D0I：10．11686／cyxb20140316鸭茅(Dactylisglomerata)是世界著名优良的多年生冷季型禾本科牧草，具有产量高、品质优良、适应性强、再生速度快、耐阴性好、须根发达等习性被大量应用于草山草坡改良及喀斯特地区石漠化治理等，是一种优良的多用途草类资源，具有较高的应用价值和开发前景。然而，干旱作为一个世界性问题，是影响

4、植物在形态、生理及基因表达水平上发生变化，限制植物生长发育和产量提高的主要逆境因子之一【。因此，在淡水资源严重匮乏的环境压力下，开展鸭茅抗旱性研究具有重要的应用价值。植物的抗旱性主要表现在渗透调节物质的积累、膜脂成分的变化、自由基的清除作用以及蛋白的诱导形成激素调节等综合因素作用的结果]。干旱胁迫引起植物体内活性氧的产生和清除系统之间失衡，生物自由基的累积引起膜伤害和膜脂过氧化等，而植物体内一系列的抗氧化酶类和渗透调节物质(包括可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸等)组成的抗氧化防御系统以清除这些活性氧自由基，同时起到保护细胞内生物大分子结构的作用[】。目前，关于研究干旱胁迫对鸭茅生理特性影

5、响的研究较少，且主要集中在鸭茅叶片中渗透调节和抗氧化酶活性变化对水分胁迫的响应]。干旱胁迫同时对鸭茅根系、叶片的渗透调节作用和抗氧化系统的保护作用进行的研究尚未见报道。本研究以2种不同鸭茅基因型为试验材料，即耐旱型鸭茅材料“宝兴”和敏感型鸭茅材料“01998”[8]，比较鸭茅根、叶抗氧化酶活性和渗透调节物质对干旱胁迫的响应，进一步完善鸭茅的抗旱机理，为鸭茅的抗旱品种选育和节水高产栽培提供理论依据。1材料与方法1．1试验材料供试鸭茅材料为2个不同抗旱性的基因型材料(耐旱型“宝兴”和敏感型“01998”)。从四川农业大学草业科收稿日期：2Ol3-04—28；改回日期：2Ol3-11-27基金

6、项日：国家现代牧草产业技术体系(CARS一35—05)，教育部博导类联合基金(20105103110006，2ol15lo3110004)和家“十一五”科技史撑计划项目(2011BAD17B03)资助。作者简介：季杨(1983)，男，四川崇州人，博士。Email：jiyang221@163．c()m*通讯作者。Email：zhangxq@sir'au．edu．Crl第23卷第3期草业学报2014年学系农场的资源圃采集已种植2年的供试材料，将采集的2个单株群体再各分成36株植株，为促使其再次分蘖和长出新根，保留约4CITI株高和2cm的根系，培育3个月后再次分株定植于花盆，每盆定植3株(口

7、径16cm，地径l2cm，高13cm)。土壤的沙和粘土为1：1(v／v)，装土量为4kg，土壤持水量为3l，土壤类型为沙壤土，其基本理化性质为：土壤田间持水量31，有机质l1．4g／kg，速效氮70．21mg／kg，速效磷21．68mg／kg，速效钾61．58mg／kg。移栽后5d浇灌5．0mmol／LHoagland营养液，室外培养2个月。待根系建成后移入光照培养箱培养，温度设置为22℃／15℃(昼／夜)，相对含水量70，光照30