多效唑对玉米水分胁迫下渗透调节作用和保护酶的影响

多效唑对玉米水分胁迫下渗透调节作用和保护酶的影响 多效唑对玉米水分胁迫下渗透调节作用和 保护酶的影响 山西农业科学199927(4):21—23Jograa/ofs}I册grii矗r0'&州% 多效唑对玉米水分胁迫下渗透调节作用 和保护酶的影响 冯文新张玉娥2,/王玉国.f】i夏五j农草i_蕃.;6商;2大同医专.太同) 摘要试验结果表明.多效畦能提高水分胁迫下玉米幼苗的渗透_堋节能力和保护酶的话性,且抗 旱品种和不抗旱品种之间表现出明显的差异. 关键儡芝生童重堡羔堡兰坠, 多效唑(P)是我国80年代生产的一种植物生长廷缓剂,具有抑制多种植物纵向生长和 促进植物横向生长的作用,特别是多效唑还能提高植物的抗逆性.本试验探讨P"对水分胁 迫下玉米幼苗渗透调节作用和保护酶的影响,以明确P减少玉米水分胁迫伤害的原因. 1材料和方法 试验用玉米选用抗旱品种掖单13号和不抗旱品种丹玉l3号.用0.1%HgCh消毒1Omin, 放人恒温培养箱中发芽,一叶一心后,放人Hoar,land溶液培养.待长到二叶一心后,把材料分 成两组,一组作为对照,另一组用含100mg/kg的多效唑处理1周,然后用PEG配成一5Bar, 一 8Bar,一11Bar三种不同水势的溶液进行水分胁迫处理.24h后,同时测定两品种第2叶的几 项生理指标,其中相对含水量(RWC)按华东师范大学(1980)方法测定;渗透势用 FM一4型冰 点渗透计测定;超氧化物歧化酶(SO1))活性参照朱广廉(1990)方法,根据SOD抑制NBT光化学 还原的量计算活性酶,一个酶单位相当于能引起反应液达到半抑制时的酶量;过氧化氢酶 (CAT)活性按ThomasBrennanandChainFrenkel方法测定. 2结果与分析 2.1PP1对水分胁迫下玉米渗适调节作用的影响 表1PEG?PPaa3对玉米幼苗相对音水?的影响岛 从表1可以看出,玉米幼苗相对含水量随胁迫强度的增加而下降,在一5Bar时两品种下降 幅度不大,到一8和一11Bar时两品种之间表现出明显的差异,抗旱品种掖单13号在一11Bar时 与对照比下降了12.1%,而不抗旱品种丹玉13号与对照比下降了15.6%.PP瑚处理劫菌后, 叶片古水量和未处理比下降较少,在一11Bar时,掖单13号和未处理比提高了3.75%.而丹玉 -收稿日期:1998—11—03 2l 山西农业科学1999年第27卷第4期 从表2可以看出,两品种渗透势随PEG浓度的增加而下降,在一5Bar时,不抗旱品种丹玉 l3号的渗透势比抗旱品种掖单13号低,分别为一12.1和一9.4Bar,说明后者耐水分胁迫能力 强.在一8和一11Bar时,两品种渗透势都呈下降趋势,但掖单13号渗透势下降缓慢.用P 处理后,两品种渗透势都比未处理高.PP3提高渗透势的作用,可能是增加了吸水能力的一种 渗透调节作用,减少了水分丢失. 2.2PP3对水分胁迫下玉米幼苗保护酶的影响 2.2.1SOD恬性由图1可以看出,在,5Bar轻度胁迫时,两品种SOD活性都有下降趋势,但 与对照比差异不显着.在一8和一l1Bar时下降幅度明显,且不抗旱品种丹玉I3号下降幅度 比抗旱品种掖单13号快,说明SOD活性水平与抗旱性密切相关.而经PP3B处理后,两品种 SOD活性下降都缓慢,表明PP有维持或提高SOD活性的作用. 胁迫弛嘘(i-$】 i 三 { , e 趟 磐 g 胁迫强度(Bars) 围1P?对水分胁迫下玉米幼苗SOD活性的影响凰2P?对水分胁迫下玉米幼苗CAT活性的影响 2.2.2CAT括性由图2可以看出,CAT活性的变化趋势和SOD活性基本相同,但在一8和 一 11Bar时,CAT活性下降的幅度较大,表明CAT比SOD对水分亏缺更敏感.但经P以理 后,两品种的CAT活性都比未处理的高.说明P"对玉米干旱时期CAT活性下降起到了延缓 作用. 3讨论 3.1相对含水量和渗透势作为渗透调节的主要参数,在两个抗旱性不同的品种问存在着明显 的差异,且抗旱性强的品种具有较高的渗透调节能力一.本文再次证实P能提高玉米幼苗 的相对古水量和渗透势,从而提高玉米幼苗的渗透调节能力,以增加玉米叶片的抗旱性,且两 品种之间表现出差异. 22 鸵?坞"0 —_u{\一掣螺00圻 冯文新等:多效唑对玉米水分胁迫下渗透调节作用和保护酶的影响 3.2水分胁迫影响植物体内活性氧代谢系统的平衡,破坏或降低活性氧清除剂(如SOD, CAT,抗坏血酸等),增加活性氧的产量(如o'等自由基),从而破坏膜结构.Dhlndsa等 不 报告, 耐早的地衣品种如牛角藓在快或慢干旱处理中,SOD和CAT活性均下降_3J.王宝山和赵思齐 则报告,小麦在适度干旱下SOD活性上升.过度干旱时则活性下降J.Chowdhury等观察到黄 麻干旱时CAT下降_4J.我们的试验也表明,随着胁迫强度的加剧,玉米SOD和CAT活性都下 降.干旱胁迫使这两种酶活性下降的原因,可能是引起酶蛋白变性失活或生物合成受阻.而 PP处理可使这两种酶活性下降缓慢,从而增加玉米体内氧自由基清除剂(SOD,CAT等)的能 力,保护膜结构的完整性,减步水分胁迫的伤害,提高抗旱性. 参考文献 I王玉国等水分胁迫下高桑叶片的番透调节与廷伸生长的关系植物生 理,-991(1):37—43 2王宝山,赵恩齐干旱对小麦幼苗胰脂过氧化及保护酶的影响山东师范大学(自然科学版)1987(1):29 31)hiedsaRSDlfindsaPP,ThorpeTAh…eCorrelatedwithinen~asedlevelsofmemb~pe~eabilityandpemxidefion anddecreased]evdssuperoxidedismutaseand?a8e.J_?IgxpB,1980t32:93 4ChowdhurtRS,ChoudurimHydmgeaPeroxidemetabolisma8】"ofw?日?自【?itljutePlantphysio]19g5 65:503 EffectsofPP333onOsmoticAdjustmentand DefensiveEnzymesinMaizeunderWaterStress FengWenxinZhangYu-e2WangYuguo (1.z蚍me眦ofAgronomy,ShanxiAgriculturalUniversity,;2.DatongMedicalCollege,Datong) AbsiractPP]"Calf1raisetheabilityofosmoticadjllstmentandtheactivityofdefensiveenzym esof maizeseedlingundertcaterstress.Thereareobviousdifferencebetweenthedrought——resistanceand dro=ght—susceptivecultiVars. Keywords:Maize;Waterstress;Osmoticadjustlnent;Defensiveenzymes 《山西果树》是由山西省农业科学院果树研究所主办的综合性果树科技期刊.季刊.每期 定价400元,全年16.00元.邮发代号:22—17.编辑部地址:山西省太谷县,邮政编码: 0308o0,电话:(0354j6221587转2021. 《山东农业科学》由山东省农科院,山东省农学会,山东农业大学联合主办.双月刊.大16 开本,56页.每期定价3.50元.邮发代号:24—2.编辑部地址:济南市东郊桑园路28号,邮 政编码:250100,电话:(o531)8965551—2268. 《养猪》,季刊.每期定价3.20元,全年1280元,邮购16.o0元.国内外公开发行,邮发代 号:8—100.编辑部地址:沈阳市东陵路120号,邮政编码:110161,电话:024—88412371 23