土壤水分胁迫对小麦脯氨酸含量的影响

李艳红

【摘 要】本研究以小麦为试验材料，利用盆栽方式设置4个不同水分处理，测定小麦在水分胁迫下的脯氨酸含量。实验证明小麦叶片脯氨酸的含量受到了水分胁迫的影响，随着干旱胁迫时间的延长，叶片的脯氨酸含量随着土壤含水量的降低出现增加的现象。

【关键词】水分胁迫；脯氨酸；抗旱性

在当今世界，干旱已成为制约农业发展的重要因素。干旱条件下，作物维持产量的关键因素是对干旱胁迫的抵御能力。小麦是一种在中国常见的农作物，抗旱品种的选育对农业生产有重要作用。

本文研究了小麦脯氨酸含量与干旱的关系，证明可以应用脯氨酸含量来作为抗旱的生理指标，用于小麦抗旱品种的选育。

1.材料与方法

1.1材料

（1）植物材料。小麦种子。

（2）试剂。酸性茚三酮。

（3）仪器设备。紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）、数显恒温水浴锅（江苏省金坛市环宇科学仪器厂）。

1.2方法

（1）供试材料的准备。取小麦种子数粒，利用盐水选种后，将种子种植于花盆中，花盆盆口直径23cm，盆高度20cm，播种20盆。播种后置于室内，给予正常的光照条件，及时浇水，使其健壮的生长。

（2）干旱胁迫处理。待小麦长出四片真叶以后，按Hsiao[1]的方法设四个不同的土壤含水量梯度，对照（Control，CK）：75%-80%；轻度干旱（Light drought，LD）：55%-60%；中度干旱（ Middle drought，MD）：40%-45%：重度干旱（Serious drought，SD）：30%-35%。水分胁迫处理方法为：首先将盆栽的小麦用清水浇灌至田间最大持水量，然后每天均对其土壤含水量进行测验，测验方法采用常规的铝盒法。待土壤含水量达到要求范围时，在同一时刻，取同一位置的叶片，测定同一处理叶片的脯氨酸含量。每个处理5个重复。

（3）脯氨酸含量测定方法。酸性茚三酮法[2]。

2.结果与分析

干旱胁迫对脯氨酸含量的影响

由表1可以看出，随着土壤干旱程度的加重，小麦体内的脯氨酸含量逐渐增加，水分胁迫前期脯氨酸含量增加缓慢，随着水分胁迫加重，脯氨酸含量迅速增加。

表1 不同水分胁迫程度对小麦叶片脯氨酸含量的影响

3.结论与讨论

脯氨酸是一种重要的渗透调节物质，是植物感受外界胁迫的重要生理指标。研究表明：通常情况下，植物感受干旱胁迫后会有脯氨酸的累积，以便降低细胞渗透势，有效防止酶脱水，充当细胞内的防脱水剂[3]。所以，植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗旱性，一般情况是抗旱性强的品种往往积累较多的脯氨酸。

本研究结果表明：水分胁迫下，小麦脯氨酸的积累量持续上升，该结果和孙一荣等[4]对沙地樟子松、张梅花等[5]对5种园林地被植物、裴二芹等[6]对玉米在干旱胁迫下，体内脯氨酸的含量变化趋势的研究结论一致。因此脯氨酸含量可以作为抗旱品种选育的一个重要指标。

【参考文献】

[1]Hsiao TG Physiological effects of plant in response to water stress[J].Ann Rev Plant Physiol，1973，24：509-570.

[2]李合生，孙群，赵世杰等.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000.

[3]王朝云，揭雨成.水分胁迫对红麻生理特性和产量的影响[J].作物学报，1995，21，（6）：746-751.

[4]孙一荣，朱教君，康宏樟.水分处理对沙地樟子松幼苗膜脂过氧化作用及保护酶活性影响[J].生态学杂志，2008，27（05）： 729-734.

[5]张梅花，张建生，李云霞等.干旱胁迫下5种园林地被植物叶片保水力、质膜相对透性和脯氨酸含量的变化[J].甘肃科技，2010，26，（10）：154-148.

[6]裴二芹，石云素，刘丕庆等.干旱胁迫对不同玉米自交系苗期渗透调节的影响[J].植物遗传资源学报，2010，11（1）：40-45.