乡土早熟禾抗旱渗透调节物质变化研究

第第页乡土早熟禾抗旱渗透调节物质变化研究摘要：黑龙江乡土早熟禾是我国广泛种植的草坪草，草坪性状非常优秀，能很好的适应多种土壤和气候条件，是应用非常广泛的草坪草种。在现有的试验条件下，以黑龙江乡土早熟禾作为实验材料，与国外引进品种统治者、印第安酋长进行比较。在连续干旱胁迫及复水条件下，测定其体内渗透调节物质可溶性糖含量变化。为乡土早熟禾品种资源开发及评价抗旱能力提供理论依据。研究主要的结果如下：干旱胁迫下，3个品种细胞内渗透调节物质可溶性糖呈上升趋势，复水后呈下降趋势。表现出的积累速度和恢复能力为：乡土早熟禾>印第安酋长>统治者。

关键词：早熟禾；抗旱性；渗透调节物质；可溶性糖

1研究目的和意义

早熟禾类（Poa.L.）草坪草是世界公认的优良冷季型草坪草，中国是早熟禾资源蕴藏量极为丰富的国家之一。

我国北方多属于干旱，半干旱地区，且大部分地区灌溉条件差，缺水将会严重影响到草坪养护管理水平，使其降低观赏性和应用价值，解决这一问题一个重要的措施就是选育抗旱性强，同时具有优良品质和适应北方生态环境的草坪草种。

本研究以黑龙江乡土早熟禾作为供试材料，研究其在干旱胁迫下及复水后，与国外引进品种统治者、印第安酋长的渗透调节物质变化趋势及特性，为乡土早熟禾品种资源改良和园林应用，以及挖掘其抗旱机理提供依据，其研究结果具有重要的理论意义和现实意义。

2研究的主要内容

乡土早熟禾可溶性糖含量与抗旱性的关系：

2.1试验材料。本试验所用材料为黑龙江乡土早熟禾，对比材料为国外引进种统治者，印第安酋长。

2.2可溶性糖的测定。参照郝再彬主编的《植物生理实验技术》的方法。称取不同处理的早熟禾叶片剪碎的混合样0.2g，转移至试管中，向每个试管中加入10ml蒸馏水，塑料薄膜封口，于沸水中提取30min，将提取液过滤入25ml容量瓶中，定容至刻度。吸取0.5ml提取液于试管中，加入0.5ml蒽酮乙酸乙酯和5ml浓硫酸，充分震荡，冷却后在630nm下比色，计算可溶性糖含量。

2.3数据分析方法。试验数据采用SPSS数据处理分析软件，进行数据显著性、方差、平均值的计算，分析数据变化的规律与差异；采用MicrosoftExcel软件进行绘图。

3干旱胁迫及复水对乡土早熟禾可溶性糖含量的影响

碳水化合物是植物体内的主要贮藏物质，是植物生长发育的能源基础。可溶性糖是很多植物的主要渗透调节剂（赵可夫，1993；刘祖祺，1994），它也是合成别的有机溶质的碳架和能源来源（张海燕，1998），对细胞膜和原生质胶体亦有稳定作用，还可在细胞内无机离子浓度高时起保护酶类的作用（Yan，XX1994）。植物在受到轻度水分胁迫时，渗透调节是主要作用；植物在研究干旱状态下，可以产生脱水保护剂如可溶性糖对细胞起保护作用，使细胞处于一种稳定的静止状态（郭卫东，1999）。不同强度或类型的水分胁迫可能导致不同程度或方式的适应性反应（张林刚，2000）。已有研究证明，在细胞的几种渗透调节物质中，对稳定渗透调节能力的相对贡献是K+>可溶性糖>其他游离氨基酸>Ca+>Mg+>脯氨酸（Pro）。所以霍仕平等（1995）指出在干旱条件下，细胞内渗透调节物质特别是K+和可溶性糖的积累是反映抗旱性强弱的有效指标之一。

从图1可以看出，生长在不同梯度水分胁迫下的早熟禾品种，其可溶性糖的含量高于对照。这说明水分胁迫刺激了可溶性糖的合成，通过渗透调节，降低水分胁迫对早熟禾自身的伤害。在水分胁迫处理前4天，3种早熟禾的可溶性糖含量在水分胁迫下均有不同程度的增长，随着水分胁迫的延续，至第16天3种早熟禾的可溶性糖含量均达到最大值，与对照相比分别增加了9.69mg/g，8.68mg/g和6.01mg/g，从脯氨酸与可溶性糖的变化的相互关系可以看出，在整个水分胁迫处理中，脯氨酸与可溶性糖的累积进程不同，很可能两者之间具有相互补偿的作用，因此脯氨酸在干旱后期的大量积累可能是可溶性糖下降的补偿策略，这与毛培利对干旱胁迫下刺槐生理适应特性研究结论相一致（毛培利，2008）。3个品种可溶性糖含量方差分析（SSR）见表1。

从表1可以看出，干旱初期统治者的可溶性糖的积累快外，其它2个品种之间差别不大；随着干旱强度的增加，品种间积累可溶性糖的能力也加大，品种间的差别也显现出来。在干旱12天，品种间的差异达到极显著水平。复水后第4天，乡土早熟禾和印第安酋长恢复速度没有明显差异，乡土早熟禾大于印第安酋长，统治者恢复的速度较慢，各品种都未达到原有水平。研究结果表明，早熟禾不同品种在干旱胁迫下，细胞内可溶性糖含量都有增加，但积累的水平和方式不同，乡土早熟禾积累的速度最快，增加量也最多，印第安酋长次之，而统治者干旱初期增加的较快，后期增加的较慢，积累量也最低。复水后，乡土早熟禾下降速度最快，印第安酋长次之，而统治者最慢。分析得出在胁迫处理时间较短的情况下可溶性糖含量可以作为早熟禾品种叶片抗旱性鉴定指标。

4结论

在干旱胁迫下，3种早熟禾可溶性糖含量都较正常供水条件下高，变化趋势一致。干旱初期统治者的可溶性糖的积累快外，其它2个品种之间差别不大；随着干旱强度的增加，品种间积累可溶性糖的能力也加大，品种间的差别也显现出来。研究结果表明，干旱胁迫下，3个品种细胞内渗透调节物质可溶性糖呈上升趋势，复水后呈下降趋势，两者表现出的积累速度和恢复能力乡土早熟禾>印第安酋长>统治者。

参考文献

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