全 文 ：第 26卷 　第 4期 青 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) Vol.26No.4
2008年 8月 JournalofQinghaiUniversity(NatureScience) Aug.2008
六种裸燕麦品种苗期抗旱性比较
李 　威
(青海大学畜牧兽医科学院 ,青海西宁 　 810003)
摘要:采用连续干旱法 ,每隔 4天取裸燕麦苗期叶片测定其生理生化指标 ,综合比较其抗旱性
能 。结果表明 ,随干旱胁迫时间延长 ,其叶片相对含水量 、叶绿素含量均呈下降趋势 ,相对电导
率 、脯氨酸含量 、丙二醛含量则呈增加趋势 。根据指标分析 ,综合得出 6种裸燕麦品种的抗旱性
为:马营莜麦 、定莜 1号相对抗旱 ,青永久 887、NEON中度抗旱 ,内蒙莜麦和青永久 747的抗旱
性相对较弱 。
关键词:裸燕麦;抗旱性;苗期
中图分类号:S512.6　　文献标识码:A　　文章编号:1006 -8996(2008)04-0044 -05
Comparisonofdroughtresistanceon6 nakedoatsatseedlingstage
LIWei
(AcademyofAnimal＆VeterinaryScience, QinghaiUniversity, Xining810003, China)
Abstract:Adoptingconsecutivedroughtresistancemethod, thedroughtresistanceof6 nakedoatsat
seedingstagewascomprehensivelyidentifiedandevaluatedevery4days.Thephysiologicalindexes
weremeasuredandanalyzed.Theresultsshowedthat, asthestressofdroughtwasintensified, relative
watercontentofleaves, contentofchlorophylofplantsweredecreased.Meanwhile, relative.electrical
conductivityrate, thecontentofpralineaccumulationandmalondialdehydewereincreased.Intermof
analyzingindexes, thedroughtresistanceof6 nakedoatswasdivided.Thestrongerdroughtresistance
includeMayingnakedoat, Dingyoulnakedoat;themediumdroughtincludeQingyunjiu887, NEON;the
weakerdroughtincludeNeimennakedoat, Qingyunjiu747nakedoat.
Keywords:nakedoat;droughtresistance;seedlingstage
裸燕麦(AvenanudaL.)是一年生禾本科牧草 ,广泛分布于温寒地带 ,我国多分布于东北 、华北 、西
北高寒牧区 ,因其抗寒 ,高产易栽 ,适口性好 ,所以在西北地区倍受欢迎 [ 1] 。然而 ,干旱是限制其生长的
主要因素 ,我国栽培的燕麦品种主要是从国外引进 ,经过多年的栽培选育 ,形成了一些地方品种 。为了筛
选抗旱品种 ,本文以 6个裸燕麦品种为材料 ,通过测定在不同水分胁迫下其叶片相对含水量 、相对电导
率 、脯氨酸含量 、丙二醛含量 、叶绿素含量生理生化指标的变化 ,分析这些指标的变化规律与抗旱性的关
系 ,探讨生理生化方法应用于牧草抗旱性鉴定的可能性 ,旨在为裸燕麦及其他牧草提供一些抗旱性鉴定
的生理生化指标和综合评价方法 ,为干旱地区牧草引种驯化 、丰产栽培和提高牧草抗旱性提供理论依
据 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
收稿日期:2008-03-24
基金项目:科技部农转资金 “青引燕麦新品种繁育与示范 ”项目(2006GB2G200318);农业部科研专项子项目 “优质燕麦生产与加工
技术研究 ”(nyhyzx-009-5)资助
作者简介:李 　威(1965—),男 ,内蒙古土默特左旗人 ,助理研究员 ,青海大学在读硕士研究生。
DOI :10.13901/j.cnki.qhwxxbzk.2008.04.014
第 4期 李 　威:六种裸燕麦品种苗期抗旱性比较
供试裸燕麦品种:内蒙莜麦 、青永久 747、马营莜麦 、定莜 1号 、青永久 887和 NEON,种子来源青海省
畜牧兽医科学院草原所。
1.2　试验方法
选用大田土过筛 ,用大小一致的塑料花盆(口径 21 cm,高 15cm)每盆装等量土(装土至花盆上沿 3
cm)。种子经粒选之后用 0.1 %的升汞溶液灭菌 30min,再用清水冲洗 3 ～ 5次后种植 ,覆土约 0.5 cm。
种植后将花盆置于青海省畜牧兽医科学院内 ,露天培养 。出苗后间苗 ,待生长到 2 ～ 3片真叶定株 ,每盆
留生长均匀 、分布均匀的幼苗。待生长到 2 ～ 3真叶时进行干旱处理 , 3次重复 ,以正常浇水为对照。干旱
胁迫前一次性浇水。连续干旱胁迫 16 d,且分别于胁迫 0、4、8、12、16d采样测定。
1.3　测定指标及方法[ 2]
叶片相对含水量:采用饱和称重法;细胞质膜相对透性(相对电导率):采用电导法;游离脯氨酸含
量:采用茚三酮法测定 ,丙二醛含量:采用硫代巴比妥酸法;叶绿素含量:采用丙酮提取法。
1.4　数据分析
试验数据均采用 SPSS11.5、Excel统计分析软件进行方差分析 。
2　结果与分析
2.1　干旱胁迫对叶片相对含水量的影响
表 1可知 ,各牧草品种对照叶片相对含水量变化不大(P>0.05),而各牧草处理均随干旱处理天数
增加而呈下降趋势 ,从第 12天和第 16天的相对含水量变化看 , NEON、青永久 877的对照相对含水量分
别是第 12天和第 16天相对含水量的 3.87、7.80和 3.92、6.02倍;而马营莜麦 、青永久 747的对照相对含
水量分别是第 12天和第 16天相对含水量的 3.34、5.60和 2.47、4.12倍 。内蒙莜麦 、定莜 1号的对照相对
含水量分别是第 12天和第 16天相对含水量的 3.15、4.44和 2.85、4.55倍。不同植物品种比较 ,第 12天
时 ,各品种相对含水量变化不大(P>0.05),但第 16天时 ,品种间相对含水量存在显著差异 , NEON、青
永久 887相对含水量降低最快 ,定莜 1号 、马营莜麦居中 ,相对含水量降低最慢的是内蒙莜麦和青永久
747。综合判断 ,内蒙莜麦 、定莜 1号抗旱性较强 ,马营莜麦 、青永久 747居中 , NEON、青永久 887抗旱性较
弱 。
表 1　干旱胁迫处理下叶片相对含水量(%)的变化
品种 0d 4d 8d 12d 16d 平均
内蒙莜麦 0.884aA 0.562aB 0.522aB 0.279aC 0.198abC 0.489a
青永久 747 0.867aA 0.504aB 0.370bC 0.351aC 0.206aD 0.463a
马营莜麦 0.996aA 0.430bB 0.412bB 0.298aC 0.178bcD 0.457a
定莜 1号 0.733aA 0.409bcB 0.350bBC 0.257aCD 0.161cdD 0.382a
青永久 887 0.819aA 0.362cB 0.344bB 0.209aC 0.136dC 0.373
NEON 1.193aA 0.362cB 0.335bB 0.308aB 0.153cdB 0.472a
平均 0.911A 0.438B 0.389BC 0.286C 0.17zD
　　注:列中小写字母或行中大写字母不同者均为 0.05水平上差异显著 ,下同。
2.2　干旱胁迫对叶片相对电导率的影响
表 2显示 ,各品种相对电导率均随干旱进程加剧而呈上升趋势(P<0.05),以第 12天和第 16天相
对电导率变化看 ,内蒙莜麦 、青永久 747、马营莜麦 、定莜 1号 、青永久 887、NEON的相对电导率分别为对
照的 8.5、8.0、7.4、6.7、7.2、8.3和 10.5、9.9、9.3、7.2、9.3、10.0倍 。不同品种间无显著性差异(P>
0.05)。因此 ,从相对电导率变化来看 ,定莜 1号 、马营莜麦电导率增加最少 ,抗旱性相对较强;内蒙莜麦 、
青永久 747的相对电导率增加最多 ,说明抗旱性相对较弱:青永久 887、NEON的相对电导率增加居中 ,
抗旱性也于 二 者之间 。
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青海大学学报 第 26卷
表 2　干旱胁迫处理下叶片相对电导率(%)的变化
品种 0d 4d 8d 12d 16d 平均
内蒙莜麦 0.094aE 0.329aD 0.560aC 0.799aB 0.987aA 0.552ab
青永久 747 0.080aC 0.263aBC 0.443aB 0.642aB 0.792aA 0.408b
马营莜麦 0.082aD 0.311aC 0.549aB 0.609aB 0.764aA 0.461ab
定莜 1号 0.100aD 0.344aC 0.510aB 0.666aA 0.719aA 0.467ab
青永久 887 0.075aC 0.245aB 0.534aA 0.547aA 0.698aA 0.419a
NEON 0.081aC 0.254aBC 0.396aB 0.669aA 0.810aA 0.442ab
平均 0.086E 0.291D 0.498C 0.6558B 0.795A
2.3　干旱胁迫对裸燕麦脯氨酸含量的影响
从表 3可知 , 6种裸燕麦品种的游离脯氨酸含量均随干旱胁迫时间的推移呈显著增加变化趋势(P
<0.05)。不同品种比较 , 0 ～第 4 d,各品种无显著差异(P>0.05),从第 12天和第 16天的脯氨酸含量
看 ,品种间存在显著差异(P<0.05);内蒙莜麦 、青永久 747、马营莜麦 、定莜 1号 、青永久 887、NEON的
脯氨酸含量分别比对照增加 39、54;41、46;8、10和 14、16;18、21;9和 13倍。可见马营莜麦 、NEON、定莜 1
号脯氨酸的积累与恢复速度较慢 ,故 6种裸燕麦品种抗旱性强弱为:马营莜麦 >NEON>定莜 1号 >青
永久 887 >青永久 747 >内蒙莜麦。
表 3　干旱胁迫处理下脯氨酸含量的变化 (单位:μg/g)
品种 0d 4d 8d 12d 16d 平均
内蒙莜麦 4.102aE 35.513aD 45.037bC 156.214bB 216.421aA 91.457b
青永久 747 4.687aD 39.419aC 43.984bC 191.757aB 212.414aA 98.452a
马营莜麦 8.526aD 41.473ac 50.165bBc 67.248dAB 87.542dA 50.991e
定莜 1号 7.673aC 43.862aB 62.019aB 110.579cA 123.657cA 69.562d
青永久 887 7.905aD 33.184aC 47.202bC 144.257bB 171.327bA 80.775c
NEON 7.551aD 41.022aC 52.166abC 70.758dB 94.453dA 53.190e
平均 6.741E 39.079D 50.096C 123.472B 150.969A
2.4　干旱胁迫处理下丙二醛含量的变化
丙二醛含量随干旱胁迫进程的延长而呈整体上升趋势(表 4)。在第 12天 和第 16天内蒙莜麦 、青永
久 747增加最多 ,分别比对照增加了 16、21和 13、18倍 ,增加最少的是定莜 1号和青永久 887,分别是 6、
8和 8、9倍;NEON、马营莜麦的增加居中 ,分别为 11、16和 10、14倍 。表明内蒙莜麦 、青永久 747受到的伤
害最大 ,而定莜 1号和青永久 887受伤害最小。故 6种裸燕麦品种抗旱性强弱为:定莜 1号 >青永久 887
>马营莜麦 >NEON>青永久 747 >内蒙莜麦 。
表 4　干旱胁迫处理下丙二醛含量的变化 (单位:μmol/g)
品种 0d 4d 8d 12d 16d 平均
内蒙莜麦 2.194cD 7.391aC 8.165bcC 34.654aB 46.117aA 19.704a
青永久 747 2.363cD 5.329aCD 6.588dC 31.754abB 43.165aA 17.840b
马营莜麦 2.507cD 6.033aCD 8.303bcC 24.247dB 35.827bcA 15.383c
定莜 1号 3.800aD 8.072aC 10.368aC 23.864dB 33.092cA 15.839c
青永久 887 3.425abD 3.835aD 7.298cdC 27.149cdB 32.414cA 14.824c
NEON 2.619bcE 5.218aD 9.204bC 29.365bcB 40.833abA 17.448b
平均 2.818E 5.980D 8.321C 28.505B 38.575A
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第 4期 李 　威:六种裸燕麦品种苗期抗旱性比较
2.5　干旱胁迫处理下叶绿素含量的变化
0 ～第 4d,各品种叶绿素含量趋于增加(表 5),从第 8天到第 16天 ,各品种叶绿素含量随干旱天数
的增加趋于降低 ,当干旱胁迫到第 16天 ,各品种间存在显著差异(P<0.05),其中 ,青永久 747,定莜 1
号下降的最多 ,分别比对照下降 2.4和 2.1倍;叶绿素持有量最少 ,抗旱性最弱。而青永久 887、马营莜麦
下降最小 ,分别为 1.1和 1.12倍 ,表明抗旱性最强 。内蒙莜麦 、NEON分别下降 1.2和 1.21倍 ,抗旱性居
中 。故 6种裸燕麦品种抗旱性强弱为:青永久 887 >马营莜麦 >NEON>内蒙莜麦 >定莜 1号 >青永
久 747。
表 5　干旱胁迫处理下叶绿素含量的变化 (单位:μg/g)
品种 0d 4d 8d 12d 16d 平均
内蒙莜麦 1.200aA 1.473bA 1.076aA 1.042aA 0.992bA 1.157b
青永久 747 1.082aB 3.273aA 1.062aB 0.874aB 0.456dB 1.349ab
马营莜麦 1.189aB 1.850bA 1.140aB 1.105aB 1.052abB 1.267ab
定莜 1号 1.485aA 1.797bA 0.954aB 0.740aB 0.678cB 1.131b
青永久 887 1.311aB 2.224bA 1.304aB 1.251aB 1.215aB 1.461a
NEON 1.078aB 2.273bA 1.054aB 1.002aB 0.894bB 1.260ab
平均 1.224B 2.148A 1.098BC 1.002CD 0.881D
3　讨论
(1)植物叶片含水量 、质膜透性 、脯氨酸含量 、丙二醛含量和叶绿素含量均可作为植物抗旱性
的主要指标 。水分胁迫条件下 ,植物叶片相对含水量变化趋势与叶片伤害率相同 , 叶片含水量越
小 ,牧草所受干旱伤害越大 ,其抗旱能力越弱 。本研究得出:NEON、青永久 887相对含水量降低最
快 ,定莜 1号 、马营莜麦居中 ,相对含水量降低最慢的是内蒙莜麦和青永久 747。所以 ,内蒙莜麦 、定
莜 1号抗旱性较强 ,马营莜麦 、青永久 747居中 , NEON、青永久 887抗旱性较弱 。这与辛国荣等 [ 1] 、
李学莲 [ 2] 的研究结果一致 。
(2)质膜是细胞与环境之间的界面与屏障 ,对干旱最敏感。当植物处于干旱胁迫时 ,原生质膜的组
成和结构发生明显变化 ,导致细胞内含物质大量外渗 ,电导率增大;一般胁迫程度越大 ,原生质膜受伤害
越大 ,电导率越大 ,抗旱性越弱 。植物受到水分胁迫时 ,其质膜透性增大已被许多研究人员在燕麦 、小麦
和其他多年生牧草上得到证实 [ 1, 2] 。本研究得出 ,定莜 1号 、马营莜麦电导率增加最少 ,抗旱性相对较强;
内蒙莜麦 、青永久 747的相对电导率增加最多 ,说明抗旱性相对较弱;青永久 887、 NEON的相对电导率
增加居中 ,抗旱性也于两者之间 。
(3)脯氨酸不仅是一种渗透调节物质 ,也是牧草干旱胁迫下的一种保护 、适应性反应;随干旱时间
的增加 ,牧草脯氨酸含量迅速升高 ,抗旱性强的植物体内积累较多脯氨酸 。但目前脯氨酸作为植物抗旱
性鉴定指标争议很大 ,有的研究人员认为 ,水分胁迫下脯氨酸积累与抗旱性成正相关 ,但品种间存在差
异 [ 3] 。也有人研究认为 ,脯氨酸积累是水分胁迫产生的结果 ,且积累量与品种的抗旱性无关[ 4] 。本研究
结果表明 ,青永久 887、NEON、内蒙莜麦脯氨酸的积累与恢复速度较慢 ,故 6种裸燕麦品种抗旱性强弱
为:定莜 1号 >马营莜麦 >青永久 747 >内蒙莜麦 >NEON>青永久 887。
(4)丙二醛是膜脂过氧化的最终产物 ,植物器官衰老或在逆境下遭受伤害 ,往往发生膜脂过氧化作
用 ,它的积累对膜和细胞造成一定伤害 ,其含量可反映植物遭受逆境伤害的程度 [ 5 ～ 7] 。本研究表明 ,水分
胁迫下丙二醛含量增加 ,增幅大的是内蒙莜麦 、青永久 747,说明受到的伤害最大 ,抗旱力较弱 。而定莜 1
号和青永久 887的增幅最小 ,说明受伤害最小 ,抗旱性相对较强 。故 6种裸燕麦品种抗旱性强弱为:定莜
1号 >青永久 887 >马营莜麦 >NEON>青永久 747 >内蒙莜麦 。
(5)干旱胁迫下 ,叶绿素含量在最初几天内上升 ,在此后的连续干旱胁迫下不断下降 ,抗旱性强的
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青海大学学报 第 26卷
品种叶绿素持有率高于抗旱性弱的 [ 8 ～ 10] 。其原因一方面可能是剧烈的水分损失引起叶绿素的生物合成
减弱;另一方面由于干旱导致植物体内活性氧积累 ,积累的含氧自由基直接或间接的启动了膜脂过氧化
作用 ,导致细胞膜透性破损伤害 ,叶绿素分解加快 [ 11] 。本研究结果表明 ,青永久 747,定莜 1号叶绿素下
降的最多 ,抗旱性较弱 。而青永久 887、马营莜麦下降最小 ,抗旱性相对较强 。NEON、内蒙莜麦居中。故 6
种裸燕麦品种抗旱性强弱为:青永久 887 >马营莜麦 >NEON>内蒙莜麦 >定莜 1号 >青永久 747。
4　结论
(1)在干旱胁迫下 , 6种裸燕麦品种的叶片相对含水量 、叶绿素含量均呈下降趋势 ,而相对电导率 、
脯氨酸含量 、丙二醛含量则呈增加趋势。
(2)叶片相对含水量 、叶绿素含量 、相对电导率 、脯氨酸含量 、丙二醛含量间相关性显著 ,均可作为
裸燕麦品种抗旱性评价的有效生理指标。
(3)根据指标分析 ,综合得出 6种裸燕麦品种的抗旱性为:马营莜麦 、定莜 1号相对抗旱 ,青永久
887、NEON中度抗旱 ,内蒙莜麦 、青永久 747抗旱性相对较弱。
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(责任编辑 　李渝珍)
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