全 文 ：第 22 卷　第 4 期　　　　　　　　　　　　　植　　　物　　　研　　　究 2002 年　10 月
Vol.22　No.4　　　　　　　　　　　BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH Oct., 　2002
玉米幼苗冷袭敏感性的初步研究
路　芳1 　殷　华1　曹文钟2　孙国荣1＊＊　
(1.哈尔滨师范大学生物系 ,哈尔滨 150080)
(2.大庆市环境监测中心站 ,大庆 163316)
摘　要　对玉米种子萌发过程中低温冷袭(3.0℃)下幼苗电导率 、硝酸还原酶活性 、可溶性蛋白质
含量 、可溶性糖 、蔗糖含量 、植株浸出液中 K+ 、Mg2+和 Ca2+含量以及株高 、干重 、鲜重和残留种子
干物质重量的研究结果表明 ,冷袭处理植株较对照植株的高度 、干重和鲜重的生长率均随叶龄和
天龄的增加而降低 ,可溶性蛋白质含量 、可溶性糖含量均随叶龄和天龄的增加而呈下降趋势;而相
对电导率和植株浸出液中的 K+、Mg2+和 Ca2+含量则呈上升趋势 ,从而说明玉米幼苗从异养向自
养转变的过程中 ,抵御冷袭的能力是逐渐降低的 ,也就是说对冷袭的敏感性是逐渐增大的。从冷
袭处理植株与对照植株之间各项指标的差值来看 ,均在 15天龄或 17天龄最大 ,说明此时期既离
乳期 ,玉米幼苗对冷袭的敏感性最大。
关键词　玉米;苗期;冷袭;敏感性;离乳期
PRIMARY STUDIES ON THE CHILLING
SENSITIVITYOF MAIZE SEEDLINGS
LU Fang
1　YIN Hua1　CAO Wen-zhong2　SUN Guo-rong 1＊
(1.Depar tment of Biology , Harbin No rmal University , Harbin 150080)
(2.Daqing Environment Monitoring Center , Daqing 163316)
Abstract　The studies concerns w ith elect ronic conductivity , nit rate reductase(NR)activity , solubil-
ity protein content , solubility sugar , sucrose content , K+ , Mg2+and Ca2+ content of lixivium of
plants , plant height , plant dry weight , plant fresh weight and dry matter w eight of remain seeds of
corn during germination under chilling(3.0℃)condition.Height , dry and fresh w eight of seedlings
decreased , solubility protein , solubili ty sugar and sucrose content assume the t rend of decrease along
with the increase of leaf age and day-age , but relative electronic conductivi ty , K+ , Mg2+and Ca2+
content of lixivium of plants submit the t rend of increase.These illuminate accordingly that the chill-
ing resistance of corn seedlings is decreased gradually during the autotrophic period t ransformed from
heterot rophic period , i.e.chilling sensi tivi ty is increased gradually.The difference of apiece index
between chilling t reated and contract plant are biggest at 15 d(o r 17 d)w ithout ex ception , that ac-
count fo r chilling sensitivity of co rn seedlings is biggest at this period as independent of albumen peri-
od.
第一作者简介:路芳(1961-),女 ,副教授 ,主要从事植物生理生化学研究。
收稿日期:2001-05-09
＊＊通讯作者。Au thor for correspondence
Key words　Maize;seedling;chilling;sensi tivi ty;independent of albumen period
　　黑龙江省地处中国的东北部 ,属寒温带大陆性
季风气候 ,有效积温少 ,无霜期短 ,是中国热量资源
最少的省份之一 ,低温冷害是影响其粮食产量的主
要农业灾害之一。因低温使玉米减产占粮食作物
总减产的 1/3左右[ 1] ,所以研究玉米低温冷袭发生
规律及其防御措施 ,对建设农业强省是十分重要
的。本文从生理生化角度对玉米苗期冷袭敏感性
进行研究 ,以期寻求玉米对冷袭的敏感时期 ,从而
对指导生产实践提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　供试材料
玉米种子(龙 212)由黑龙江省农业科学院提
供 ,为硬粒的单交种 ,中熟 ,抗病性强 ,发芽率 80%
以上 。
1.2　材料培养
玉米种子 28℃浸种 24h ,21℃萌发 3d ,选发芽
势一致的种子播种于盛有农田土的花盆中 ,置于人
工气候箱中培养 ,温度为 25℃,每天光照为 12h ,光
强为 4100 Lux 。
1.3　材料处理
从浸种之日起 ,将 8 、10 、12 、14 、16 和 18 天龄
的幼苗置于温度为 3.0℃、光强为 4100 Lux 的人
工气候箱中 24h(即冷袭 24h)将材料取出测定以下
各项指标(每处理重复 3次测定):
1.4　测定方法:
电导率和硝酸还原酶活性参照文献[ 2 ,3] 的方
法测定;K+ 、Mg2+和 Ca2+含量采用WFX-1F2型
原子吸收光谱仪测定;可溶性蛋白质含量测定采用
考马斯亮蓝法;可溶性糖和蔗糖含量参照文献[ 4]
的方法。
2　结果与分析
2.1　冷袭对玉米幼苗生长的影响
玉米幼苗受连续 24h 3℃的低温处理后 ,虽然
叶片数没有比对照减少 ,但是受冷袭后幼苗的株
高 、干重和鲜重均比对照低;从冷袭处理与对照的
差值来看 ,株高和鲜重差值最大的时期是 15 天龄
的幼苗 ,其次是 17和 19天龄的幼苗 ,而干重差值
最大的时期是 17天龄的幼苗(图 1A 、B 、C)。
图 1　冷袭对玉米幼苗株高(A)、鲜重(B)和干重(C)的影响
Fig.1　Effect of chilling on plant height(A), fresh weight(B)and dry weight(C)of maize seedling s
2.2　冷袭对玉米幼苗膜透性及可溶性蛋白质和可
溶性糖含量的影响
2.2.1　冷袭对玉米幼苗膜透性的影响
玉米幼苗受连续 24h 3℃的低温处理后 ,相对
电导率无论是对照还是冷袭处理 ,均随苗龄的增加
而增大 。从冷袭处理与对照幼苗相对电导率的差
值来看 ,在 15天龄最大(图 2A)。
2.2.2　冷袭对玉米幼苗可溶性蛋白质含量的影响
同一天龄的玉米幼苗 ,受冷袭的幼苗可溶性蛋
白质含量均高于对照植株 ,随着天龄的增加 ,二者
可溶性蛋白质含量均为下降趋势 ,二者可溶性蛋白
质含量的差值自 17天龄开始增大(图 2B)。
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图 2　冷袭对玉米幼苗相对电导率(A)、可溶性蛋白质含量(B)和可溶性糖含量(C)的影响
Fig.2　Effect of chilling on relative electronic conductivity(A),
soluble protein content(B)and soluble sugar content(C)of maize seedlings
图 3　冷袭对玉米幼苗蔗糖含量(A)、硝酸还原酶活性(B)和残留种子干物质重量(C)的影响
Fig.3　Effect of chilling on sucrose content(A), NR activities(B)and dry matter
weight of remain seeds(C)of maize seedlings
图 4　冷袭对玉米幼苗植株浸出液中 K +(A)、Ca2+(B)和 Mg2+(C)含量的影响
Fig.4　Effect of chilling on K+(A), Ca2+(B)and Mg2+(C)content of lixivium of plants of maize seedlings
4654 期　　　　　　　　　　　　　　路　芳等:玉米幼苗冷袭敏感性的初步研究
2.2.3　冷袭对玉米幼苗可溶性糖的影响
冷袭后 ,同一天龄的玉米幼苗的可溶性糖总量
和蔗糖含量均比对照明显增高 ,不同天龄玉米幼苗
增高的量不同 ,但可溶性糖总量和蔗糖含量随天龄
的变化规律是一致的 ,即玉米幼苗在 17 天龄时冷
袭处理植株与对照植株间的差值最大(图 2C 和图
3A)。
2.3　冷袭对玉米幼苗硝酸还原酶活性和残留种子
干物质重量的影响
2.3.1　冷袭对玉米幼苗硝酸还原酶(NR)活性的
影响
冷袭处理植株 NR活性在各天龄均比对照植
株高 ,总体变化趋势是一致的(图 3B)
2.3.2　冷袭对玉米幼苗残留种子干物质重量的影
响
玉米幼苗残留种子干物质重量的减少在 17天
龄以后变化不大 ,说明 17 天龄是龙 212玉米幼苗
由异养向自养过渡的转折期 ,即离乳期;冷袭处理
植株残留种子干物质重量均较对照植株相应天龄
的高 ,说明受冷袭幼苗对种子中营养成分的吸收转
化能力比对照低(图 3C)。
2.4　冷袭对玉米幼苗植株浸出液中 K+、Mg2+和
Ca2+含量的影响
对照植株浸出液中的 K+ 、Mg2+和 Ca2+含量
均比冷袭处理植株少 ,从冷袭处理与对照幼苗相对
的差值来看 ,对照和冷袭处理植株浸出液中 K+ 、
Mg2+和 Ca2+含量的差值均在 15天龄最大(图 4)。
3　讨论
由残留种子干物质重量(图 3C)可以看出 ,玉
米幼苗生长 15 ～ 17 天龄时 ,即三叶期到四叶期时
基本已离乳 ,也就是说玉米幼苗由异养向自养过渡
的时期。由于此时期玉米的异养能力已很微弱 ,而
自养能力正在形成 ,无疑抵御逆境条件的能力会降
低。冷袭处理植株较对照植株的高度 、干重和鲜重
的生长率(图 1A 、B 、C)均随叶龄和天龄的增加而
降低 ,可溶性蛋白质含量(图 2B)、可溶性糖含量
(图 2C和图 3A)均随叶龄和天龄的增加而呈下降
趋势;而相对电导率(图 2A)和植株浸出液中的
K+、Mg 2+和Ca2+含量(图 4)则呈上升趋势 ,从而
说明玉米幼苗从异养向自养转变的过程中 ,抵御冷
袭的能力是逐渐降低的 ,也就是说对冷袭的敏感性
是逐渐增大的 。从冷袭处理植株与对照植株之间
各项指标的差值来看 ,均在 15 天龄或 17 天龄最
大 ,说明此时期(离乳期)玉米幼苗对冷袭的敏感性
最大 。
参　考　文　献
1.刘春梅 , 李友华.黑龙江省主要农业灾害对粮食产量的
影响及减灾对策.黑龙江省自然科学技术学术论丛 , 建
设农业强省篇 , 北京:科学技术文献出版社 , 1996 , 297 ～
305
2.皮名济 ,孙国荣 , 阎秀峰.不同生育时期玉米幼苗冷害
时游离脯氨酸含量的累积.哈尔滨师范大学自然科学
学报 , 1986(4):85～ 88
3.孙国荣 ,皮名济 , 阎秀峰.玉米幼苗冷害中硝酸还原酶
和乙醇酸氧化酶活性的变化.哈尔滨师范大学自然科
学学报 , 1987(3):72～ 76
4.中国植物生理学会.植物生理学实验手册.上海:上海
科学技术出版社 , 1985
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