全 文 ：第 22卷　第 1期 　　　　　　　　　　　　　　云南农业大学学报　　　　　　　 Vol.22　No.1
2007年　2月 　　　　　　　　　　JournalofYunnanAgriculturalUniversity　　　　　 Feb.2007
　收稿日期:2006-03-24　
＊基金项目:云南省 “十一五”科技攻关项目;科技部农业科技成果转化资金项目资助(04EFN215300273)。
　作者简介:程加省(1980-), 男 ,云南宣威人 , 在读硕士 ,主要从事小麦抗旱性生理育种研究。 　　＊＊通讯作者
云南旱地小麦品种的抗旱性研究＊
程加省1, 2 , 于亚雄 2＊＊ , 勾宇宏1, 2 , 杨金华 2 , 程　耿2 , 胡银星 2
(1.云南农业大学农学与生物技术学院 , 云南 昆明 650201;
2.云南农业科学院粮食作物研究所 ,云南 昆明 650205)
摘要:研究表明 ,小麦的抗旱性是整体的表现。采用几个抗旱性生理指标如水势 、保水力 、叶绿素含量 、游离脯
氨酸含量以及生物学产量等 ,研究了云南近期育成和大面积推广的几个旱地小麦品种的苗期抗旱性 , 旨在为云
南小麦抗旱育种提供参考。通过叶片保水力 、叶片水势 、叶片叶绿素含量的测定表明:云麦 42,云麦 50, 靖麦 11
都比对照云麦 47(田麦品种)抗旱性强 , 游离脯氨酸则表现为:云麦 42抗旱性最强 、云麦 50次之 ,对照云麦 47第
3,靖麦 11最差。地上部生物学产量表现为:靖麦 11抗旱性最强 , 云麦 47次之 , 云麦 42第 3, 云麦 50最差。
关键词:小麦;苗期;抗旱性;生理指标;生物学产量
中图分类号:S512.1　　文献标识码:A　　文章编号:1004-390X(2007)01-0013-04
StudyofUplandWheatDroughtToleranceinYunnan
CHENGJia-sheng1, 2 , YUYa-xiong2 , GOUYu-hong1, 2 ,
YANGJin-hua2 , CHENGGeng2 , HuYing-xing2
(1.FacultyofAgronomy＆Bio-technic, YAU, Kunming650201, China;
2.FoodCropInstitute, YunnanAcademyAgriculturalSciences, Kunming650205, China)
Abstract:Researchesshowdroughttoleranceofwheatisacomprehensiveperformance.Inthisstudy,
severaldroughttolerancephysiologicalindexes, suchaswaterretentioncapacity, waterpotential, con-
tentofchlorophylandfreeproline, andplantbiomassareappliedtodeterminetheseedlingdrought
tolerancecapabilityofwheatvarietiesbredandreleasedrecentlyforrainfedareainYunnanProvince.
Theresultsshowasfolow:forwaterretentioncapacity, waterpotentialandcontentofchlorophyl,
Yunmai42, Yunmai50, Jinmai11arebeterthanthecheckYunmai47, whichisanewvarietyaimed
atirrigatedarea;forfreeproline, thecontentisrangedasYunmai42, Yunmai50 , Yunmai47, Jin-
mai11;asforthebiomassJinmai11isthebest, thesecondisYunmai47 , Yunmai42isthethird, Yun-
mai50 istheworst.
Keywords:wheat;seedling;droughttolerancecapability;physiologicalindexes;biomass
　　小麦是云南第三大粮食作物 ,常年种植面积约
70万 hm2 ,其中旱地小麦面积约 50万 hm2 ,占云南
省小麦种植面积的 70%左右。云南气候独特 ,降
水集中在夏秋季节 ,冬春少雨 ,而云南小麦主要生
长季节为冬春季节。云南地形复杂 ,耕地主要以山
地为主 ,保水力差 ,同时给灌溉带来不便 ,因而 ,在
小麦生长期间 ,水分严重不足 ,水分成了制约云南
小麦生长的一个重要因素 。因此 ,抗旱性品种选育
成了云南小麦发展的首选 。本研究利用水势 、保水
力 、叶绿素含量 、游离脯氨酸等生理指标 ,对几个云
南小麦品种的抗旱性研究 ,为云南小麦育种和栽培
提供依据。
DOI :10.16211/j.issn.1004-390x(n).2007.01.003
1　材料与方法
1.1　材料
试验材料为云南省选育的旱地小麦云麦 42,
云麦 50和靖麦 11,对照为田地兼用的云麦 47。试
验地设在云南省农业科学院大田试验地里 ,全生育
期完全靠自然灌水 ,试验设 3次重复 。该 4个品种
均为目前刚通过品种审定 、有待推广的品种。
1.2　方法
1.2.1　叶片保水力
系指离体叶片经过 6h自然失水后 ,叶片失水
量占原有总含水量的百分率。将带叶鞘的整叶采
下后 ,立即插入水杯中 ,让叶片复水 3h,剪去叶鞘
并称重 ,然后在室温下自然失水 6h,称重 ,在将叶
片放入烘箱中 , 85℃烘至恒重 ,再称重 。
1.2.2　叶片水势
叶片水势采用小液流法。在温度稳定的状况
下 ,用分析纯配不同浓度的蔗糖溶液系列 ,甲组和
对应浓度的乙组 ,均盖上胶塞 ,以防蒸发 。选取数
片叶子 ,用打孔器打取 40 ～ 50片 ,混匀 ,在乙组试
管中各放入 8 ～ 10片 ,并使叶片全部被溶液浸没 ,
盖紧胶塞 ,放置 20min,并经常摇动 。再在乙组中
加入少许甲烯蓝 ,摇匀 ,用注射器吸取着色液少许
插入原同浓度的甲组试管中部然后放出着色液一
滴 ,观察有色溶液的升降情况 。
1.2.3　游离脯氨酸含量
游离脯氨酸含量的测定采用茚三酮显色法 。
将 0.5 ～ 1g新鲜材料剪碎放入大试管中 ,加入 15
mL3%黄基水杨酸溶液 ,封口 ,沸水浴中浸提 10
min,取出试管 ,待冷却后 ,过虑 ,吸取滤液 2mL于
试管中 ,加入 2mL冰醋酸和 2mL显色液 ,封口 ,于
沸水中加热 30min,冷却后加入 4 mL甲苯充分振
荡 ,待静置分层后吸取甲苯层比色 。
1.2.4　叶绿素含量
叶绿素含量用 SPAD-520叶绿素仪直接在田
间测定。
1.2.5　生物学产量
本试验测定地上部分的生物学产量。即将样品
的根剪去 ,称量地上部的鲜重 ,在 105℃条件下杀青 15
min,把温度调到 85℃烘至恒重 ,并称量干物重。
2　结果与讨论
2.1　几个品种叶片保水力的差异
表 1　叶片保水力方差分析
Tab.1　Thevarianceanalysisofleafwaterretentioncapacity
品种
variety
各处理平均数 /%
eachtreatmentaverage
处理间显著水平
amongtreatmentsignificantranges
5%显著水平
5%significantranges
1%极显著水平
1% significantranges
靖麦 11 Jinmai11 23.3 1 a A
云麦 42 Yunmai42 21.2 2 a A
云麦 47 Yunmai47 20.3 4 a A
云麦 50 Yunmai50 21.1 3 a A
　　叶片保水力反应了植物组织中的自由水和束
缚水的存在情况 ,是一个简易可靠的抗旱性鉴定指
标 。叶片保水力越强 ,抗旱性强。不同的品种 ,随
着时间的推移 ,失水速率有一定的变化。失水慢的
品种 ,保水力强 ,抗旱性强。方差分析结果如表 1,
几个参试品种都极显著地高于比对照种 。表明了
几个参试品种抗旱性都强于对照种 。
2.2　叶片水势
表 2　叶片水势的方差分析
Tab.2　Thevarianceanalysisofwaterpotential
品种
variety
各处理平均数(Pa)
eachtreatmentaverage
处理间显著水平
amongtreatmentsignificantranges
5%显著水平
5%significantranges
1%极显著水平
1% significantranges
靖麦 11 Jinmai11 -0.86 3 a A
云麦 42 Yunmai42 -1.23 1 a A
云麦 47 Yunmai47 -0.74 4 a A
云麦 50 Yunmai50 -0.98 2 a A
14 云南农业大学学报 　　　　　　　　　　　　　　第 22卷
　　由于溶质颗粒的存在 ,因而其叶片水势低于纯
水的水势。叶片水势反映了植物组织的水分状况 ,
并且容易受外界环境的影响。叶片水势越低 ,植物
吸水越强 ,有的人认为植物就越抗旱 ,但也有人持
反对意见 ,这主要原因是植物有避旱和耐旱的生理
调节机制。本试验是在正常水分条件下测得 ,能反
映出小麦的抗旱性。经过方差分析可得:参试的几
个品种叶片水势均比对照低 ,证明植物水势越低 ,
品种抗旱性越强 。
2.3　叶片中叶绿素含量
表 3　叶片中叶绿素含量分析
Tab.3　Thevarianceanalysisofleafchlorophyllcontent
品种
variety
各处理平均数%
eachtreatmentaverage
处理间显著水平
amongtreatmentsignificantranges
5%显著水平
5%significantranges
1%极显著水平
1% significantranges
靖麦 11 Jinmai11 44.2 3 a A
云麦 42 Yunmai42 46.13 2 a A
云麦 47 Yunmai47 42.4 4 a A
云麦 50 Yunmai50 50 1 a A
　　叶绿素含量与光合作用有着密切的关系。它
的主要功能是进行光合作用。在水分胁迫下 ,叶片
中叶绿素含量下降 ,但抗旱性品种比不抗旱品种下
降的少 。有人认为叶绿素含量下降是水分胁迫发
展中由功能性影响到器官性伤害的一个中间过程。
李绍鹏用叶绿素这个指标作为芒果叶片抗旱性的
鉴定指标 ,而 FANIZZAG也曾用叶片绿度来筛选
葡萄耐旱基因型的指示性状 。对参试的几个小麦
品种进行方差分析 ,结果如表 3,参试 品种的叶绿
素含量都极显著的高于对照种 。
2.4　地上部生物学产量
表 4　生物学产量分析
Tab.4　Thevarianceanalysisofplantbiomass
品种
variety
各处理平均数 /%
eachtreatmentaverage
处理间显著水平
amongtreatmentsignificantranges
5%显著水平
5%significantranges
1%极显著水平
1% significantranges
靖麦 11 Jinmai11 35.1 1 a A
云麦 42 Yunmai42 28.6 3 a A
云麦 47 Yunmai47 29.4 2 a A
云麦 50 Yunmai50 27.0 4 a A
　　地上部生物学产量在水分充足的情况下 ,抗旱
性品种与非抗旱性品种之间没有规律性显著差异。
但当受到水分胁迫时 ,抗旱性品种就表现出显著比
非抗旱性强的生命力 。从表 4的方差分析结果也
可看出:只有靖麦 11极显著地高于对照种 ,而云麦
42和云麦 50均极显著地低于对照品种 。
2.5　叶片脯氨酸含量
表 5　叶片脯氨酸含量方差分析
Tab.5　Thevarianceanalysisofleaffreeprolinecontent
品种
variety
各处理平均数 /(μg· g-1)
eachtreatmentaverage
处理间显著水平
amongtreatmentsignificantranges
5%显著水平
5%significantranges
1%极显著水平
1% significantranges
靖麦 11 Jinmai11 5.78 4 a A
云麦 42 Yunmai42 10.73 1 a A
云麦 47 Yunmai47 6.58 3 a A
云麦 50 Yunmai50 6.79 2 a A
　　植物为适应干旱逆境而进行渗透调节 ,调节方
式有有机物的调节(如脯氨酸积累 、可溶性糖的积
累等)和无机离子的调节 (如 K+, Na+ , Ca2+等)。
脯氨酸水容性很大 ,具有较强的水合力。在干旱条
15第 1期　　　　　　　　　　　程加省 ,等:云南旱地小麦品种的抗旱性研究
件下脯氨酸主动积累 ,加强植物的吸水能力 ,维持
一定的膨压 ,保证植物的正常生长。但随着干旱程
度的加剧 ,脯氨酸的合成受到影响 ,可能最终导致
脯氨酸积累下降或停止。孟庆伟等(1987)通过游
离脯氨酸积累与冬小麦品种抗旱性的研究指出 ,
在相同的叶片水分状况下 , 抗旱性强的品种游离
脯氨酸的含量高 。本试验研究结果如表 5,云麦 42
和云麦 50的叶片脯氨酸含量都极显著地高于对照
种 ,靖麦 11却极显著地低于对照种。
3　结论
应用几个抗旱性研究比较成熟的生理指标和
地上部生物学产量 ,对几个小麦品种进行比较 ,发
现不同的指标在不同的品种间表现不一样 ,但抗旱
性强的品种 ,各指标都表现出比较抗旱。纵观以上
的讨论 ,可知在几个品种中 ,云麦 42最抗旱 ,云麦
50排第 2,靖麦 11第 3,云麦 47最弱 。
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16 云南农业大学学报 　　　　　　　　　　　　　　第 22卷