全 文 ：在干旱和低温胁迫下薏苡幼苗抗逆性研究
马　尧①　　杨国会　　王春兰　　田永清
(吉林农垦特产高等专科学校 )
摘　要: 薏苡幼苗三叶时取下分别置于干旱及低温条件下测定叶片的电导率、 脯氨酸含量及蛋
白质含量的变化。结果表明: 薏苡叶片在干旱和低温胁迫下电导率、 脯氨酸和蛋白质含量均上
升 , 幼苗抗逆性加强。
关键词: 薏苡　胁迫　抗性
中图分类号: S519　　　　　文献标识码: B
Research Of Jobstears Seedling in AdversityResistance On
Cold Treatment and Drought Condition
Ma Yao　Yang Guohui　Wang Chunlan　Tian Yongqing
( J i lin Agricultural Reclamation and Specialities College. J i lin , 132109)
Abstract: Thr ee leaves of Jobstears Seedling gain and lay up par t on drought condition and cold t reatment.
Conductance ra te、 pro teins and fr ee pr oline content o f Leaves determined is changed. The result show s:
Conductance ra te、 pro teins and free pro line content o f leav es in Jobstear s a ll rise on drought condition and
cold trea tment. Adver sity- resistance of seedling enhance.
Key words: Jobstear s　 Stress　 Resistance
　　薏苡为一年生或多年生草本 , 种仁 (苡米 ) 能健脾利湿 , 清热排脓。薏苡在生长过程
中常受到不良环境的影响 ,使薏苡种子的产量下降。逆境条件下游离脯氨酸的积累 [1, 2, 3 ]、电
解质的渗漏率 [4 ]、蛋白质的变化 [ 5]等 ,大部分集中在大田作物的研究 ,对药用植物研究较少。
本试验试图从干旱和低温胁迫下薏苡幼苗电导率、 蛋白质含量、 脯氨酸含量的变化来阐明
薏苡的抗逆性机制。
1　材料和方法
1. 1　材料处理
选择 1998年本校药植园收获的薏苡 ( Coix Lacryma- jobi L. ) 种子去除杂质、 瘪粒 ,
取饱满种子经 0. 1% HgCl2消毒 15分钟 , 用水浸泡 24小时后在 25～ 27℃培养箱中萌发 4
天。精选露白后的种子移播在石英砂盘中 , 待幼苗长出三片真叶取下分别置于干旱 (常温、
无水分供应 ) 和低温 ( 4℃、 基部浸于培养液中 ) 条件 , 并以正常幼苗作对照。
·41·
第 20卷　第 5期
2000年　　 10月　　　　　　　　
农业 与 技术
Ag ricul tu re& Technology
　　　　　　　　 Vol. 20　No. 5
Oct. 　 2000
① 马尧　 37岁 , 讲师 , 兰州大学毕业 , 从事生理生化教学与研究。 132109
1. 2　测定方法
蛋白质含量测定: 考马斯亮兰法 [6 ]; 脯氨酸含量测定: 茚三酮法 [6 ] ; 电导率测定: 采用
渗漏率 [7 ] ; 含水量测定: 按文献 8方法。
2　结果与分析
2. 1　干旱和低温胁迫下薏苡幼苗电导率的变化
表 1　干旱和低温胁迫下薏苡幼苗电导率的变化
测　定　指　标 干旱处理时间 (小时 ) 低温处理时间 (小时 )
CK 4 8 14 16 24 4 8 14 16 24
电导率相对值 (% ) 2. 58 11. 50 24. 50 50. 80 3. 89 8. 94 19. 01
脯氨酸 (μg /g FW ) 8. 90 26. 01 62. 14 74. 08 77. 83 15. 43 55. 13 62. 48 70. 15
蛋白质 ( mg /g FW) 38. 76 49. 01 52. 47 56. 89 44. 68 54. 76 60. 89
含水量 (% ) 85. 76 84. 86 82. 09 80. 47
　　在干旱和低温胁迫下 , 幼苗的电解质渗漏率都明显增加 , 随着胁迫时间的延长 , 叶片
的电导率迅速上升 , 如表 1, 对于维持细胞膜的完整性及正常代谢会有一定的影响。
2. 2　干旱和低温胁迫下薏苡幼苗脯氨酸的变化
在干旱和低温胁迫下 , 幼苗的脯氨酸积累。如表 1, 随着胁迫时间的延长 , 叶片的脯氨
酸含量迅速提高 , 4小时后提高最快 , 对胁迫有一定抗性。
2. 3　干旱和低温胁迫下薏苡幼苗蛋白质的变化
如表 1可知 ,在胁迫下 ,幼苗的脯氨酸和蛋白质含量都增加 ,以蛋白质的增加缓慢 ,随
着胁迫时间的延长 , 蛋白质逐渐增加 , 说明在幼苗体内发生了生理生化变化以适应不良的
环境。
2. 4　干旱胁迫下幼苗内含水量的变化
随着干旱时间的延长 , 幼苗体内含水量逐渐下降 , 如表 1, 含水量下降的幅度较平缓。
3　讨论
植物冷害和干旱是由于低温和干旱引起的代谢失调而造成细胞伤害的现象 , 表现是膜
的物理相变 [9 ]。本试验结果表明 ,干旱和低温胁迫下 ,薏苡幼苗叶片游离脯氨酸含量和膜的
透性都明显增加 , 两者之间呈显著相关 , 脯氨酸的积累是一种适应性反应 [ 10]。在较短时间
的胁迫下 , 幼苗的损伤还没有达到不可逆转的程度。
在干旱和低温胁迫下 , 蛋白质含量的增加较平缓 , 表明蛋白质含量可能与抗性的提高
无关。
所以本试验结果表明 ,在逆境中薏苡幼苗脯氨酸和电解质渗漏率与植物抗性密切相关 ,
蛋白质含量受逆境影响较小 , 由于植株体内蛋白质含量的影响因素比较复杂 , 蛋白质含量
与植物抗性的关系还需进一步研究。 (下转第 45页 )
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作为细胞质渗透调节物质 ,稳定大分子结构等 [6 ] ;植物体内源脯氨酸可能具有清除活性氧的
作用 [ 7 ]; 脯氨酸高浓度溶解性可降低细胞质液中盐浓度 ,减轻盐的胁迫作用。总之 ,脯氨酸
有提高植物抗盐性和降低盐害作用。 如图 1所示 , 甘草幼苗脯氨酸含量随盐胁迫强度加大
而成倍增加 ,当 NaCl为 400mmol /L时 ,甘草叶片含量为 90. 23μmo l /g· DW,是对照的 20
多倍 , 这说明甘草具有较强的抗盐性。
膜透性的变化是反映其接受胁迫伤害程度的一个很好胁变指标。本实验中 ,当 NaCl浓
度由 50mmol /L增至 400mmol /L时 , 质膜相对透性由 46. 0%增大到 84. 87% ,说明膜透性
遭破坏越来越严重。盐分胁迫对植物的伤害作用主要是离子胁迫致使细胞质膜损伤 , 质膜
发生相变 , 使其选择性遭破坏 , 胞内大量离子或某些有机物质外渗。
肖用森 ,王正直 [8 ]指出在逆境胁迫下脯氨酸累积与膜透性加大呈正相关。本文结果也表
明脯氨酸含量和膜透性之间存在显著正相关。
参 考 文 献
1　汤章成 . 植物对水分胁迫的反应和适应性 . 植物生理学通讯 , 1983 ( 4): 1～ 7
2　赵可夫 . 植物抗盐生理 . 北京: 中国科学技术出版社 , 1993, 155～ 160
3　陈瑛 . 植物药种子手册 . 人民卫生出版社 , 1987, 168～ 171
4　张殿忠 , 王沛洪等 . 测定小麦叶片游离脯氨酸含量的方法 . 植物生理学通讯 , 1990 ( 4): 62～ 65
5　刘宁等 . 渗透胁迫下多花黑麦草叶内过氧化物酶活性和脯氨酸含量以及质膜相对透性变化 . 植
物生理学通讯 , 2000, 36 ( 1): 11～ 14
6　汤章成 . 逆境条件下植物脯氨酸累积及其可能的生态学意义 . 植物生理学通讯 , 1984 ( 1): 15～
21
7　 Sminoff N . The role o f ac tiv e oxygen in the response o f plants to wa ter deficit and desiccation. New
Phy tol, 1993, 125: 27～ 31
8　肖用森 , 王正直 . 渗透胁迫下稻苗脯氨酸累积 , 与膜脂过氧化关系 . 武汉植物学研究 , 1996, 14
( 4): 334～ 340
(上接第 42页 )
参 考 文 献
1　汤齐城 , 逆境条件下植物脯氨酸累积及其可能的生态学意义 . 植物生理学通讯 , 1984 ( 1): 15
2　 Bhaska ran S et al. Plant Phy siol 1985, 79: 266
3　 Handa S et al. Plant Physio l 1986, 80: 938
4　李玲等 . 温度胁迫下杂交稻幼苗内源 ABA含量和电解质渗漏率变化 . 植物生理学通讯 , 1994
( 2): 103～ 105
5　龚明 . 低温下稻苗叶片中蛋白质及游离氨基酸的变化。 植物生理学通讯 , 1989 ( 4): 18～ 22
6　西北农业大学主编 . 基础生物化学实验指导 . 西安: 陕西科技出版社 , 1984, 52～ 54; 47～ 49
7　白宝璋主编 . 植物生理学实验教程 . 北京: 中国农业科技出版社 , 1996, 109～ 110
8　华东师范大学生物系植物生理教研组主编 . 植物生理学实验指导 . 北京: 人民教育出版社 , 1982,
1
9　Wang CY. Hor tscience 1982, 17 ( 2): 173
10　 Garaham D, Pa tter son BD. Responses o f Plant to low nonf reezing tempera ty res pr oteins,
metabo lism , and acclima tion. Anny Rev Plant Phy sid, 1982, 33: 347～ 372
·45·第 5期　　　　　　杨国会等: NaCl对甘草叶片脯氨酸含量以及质膜相对透性的影响