全 文 ：第 2 3卷 第 2期
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植 物 研 究
BU LL E叨N O F B 01, A NI C AL RE S E A R CH
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年 4 月
2X() 3
干旱胁迫对首蓓脯氨酸累积的影响 ’
李 波 , 贾秀峰“ 白庆武` 唐宇红 ,
( 1
. 齐齐哈尔大学生命科学与工程学院 ,齐齐哈尔 161 0 6)
( 2
. 齐齐哈尔大学教育教研室 ,齐齐哈尔 16 1《x拓 )
摘 要 用 PE G 一 6创叉) 高渗溶液模拟干旱胁迫 ,研究了干旱胁迫对首籍累积脯氛酸的影响 , 实
验结果表明 , 四种首借在不同浓度 PE G 溶液和一定时间范围内都有游离脯氛酸的 累积 , 而且每
种首拾在 20 % PE G溶液中 4h8 游 离脯氨酸的量最多 , 以 中收 1 号首籍累积量最高 , 累积脯氛酸
是首藉幼苗对干旱环境的适应性表现 。
关键词 干旱胁迫 ;首藉 ;脯氛酸
E F F E C T O F D R O U G H T S T R E S S O N P R O L LN
A C C UM U L A T IO N O F A L F A L F A
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( 1
.
C o l e罗 fO Li fe e ien ce an d e n乡n e ir铭 , Qi q ih ar U in v e sr i yt , Q i中har 16 1《X巧 )
( 2
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首稽是多年生豆科牧草 ,营养价值高 ,适口性
好 ,是家畜的主要优良饲草 ,亦是良好的水土保持
植物 。 目前世界上有 1乃 以上的土地处于干早和
半干早 ,加之地球气候变暖 ,沙漠化的严重 , 对首
楷的生长造成了较大的影响 ,探索抗旱机理 ,进而
培育抗早 、高产新品种是提高首楷生产潜力 ,摆脱
干早的最基本途径 。
材料和方法
材料
本实验采用中牧 1 号首稽 ,准格尔首楷 ,龙牧
80 3 首楷 ,敖汉首楷为材料 。 籽种均由黑龙江畜
牧研究所提供 。
1
.
2 方法及步骤
1
.
2
.
1 幼苗的培养
挑选籽粒饱满的种子 ,在 0 . 1% H g CI : 中消毒
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,然后均匀地播种在盛有土壤的塑料盆内 ,每
天定时定量浇水 ,保持土壤湿润 , 自然光照 ,在 18
一
25 ℃的室温下培养 。
1
.
2
.
2 对幼苗进行干早胁迫
· 基金项目 : 黑龙江省教育委员会科研基金资助项目 ( 105 1 113 6 ) 。
第一作者简介 : 李波 ( 196 2一 ) ,女 , 副教授 ,主要从事牧草研究 , 细胞生物学 ,植物组织培养教学 。
收稿日期 : 2X() 2 一 12 一 30
植 物 研 究 2 3卷
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待苗长到三叶一心期时 ,选取生长一致的幼
苗 。 吸净根系上的泥土 ,吸干根系上的水分 ,每种
首楷取 12 0 棵幼苗 ,平均放入 巧% 、 20 % 、 25 % 的
P E G一石 (X旧培养液 (用 l/ Z H O心 an d 培养液配制 )
进行不同时间 ,不同渗透胁迫强度处理 。 对照培
养在 12/ H O a g la n d 培养液 中。 每种处理重复 3
次 。
1
.
2
.
3 脯氨酸的测定
在不同时间下 ,取不同渗透胁迫强度中的幼
苗 5 棵 , 称取首蓓叶片 0 . 0 5 9 , 剪碎后 ,放人试管
中 ,加 s m L 3% 磺基水杨酸溶液 , 于沸水浴中浸提
10 m in
。 冷至室温 ,吸取提取液 Z m L 于试管中 , 再
加人 Z m L水 、 Zm L 冰乙酸和 4 m L 2 . 5% 酸性苟三
酮溶液 ( 3 : 2 的冰乙酸和 6 m o F L磷酸为溶剂进行
配制 ) 。 置沸水浴 中显色 60 m in , 冷却后 , 加人
4 m L 甲苯 ,用旋涡振荡器 (或手工 )振荡 , 以萃取
红色 物质 。 静置后 , 吸取 甲苯于分 光光 度计
5 2 0 n m 波长处 比色 , 测得 O D 值 , 按张殿忠等
( 19 9 0 )法测得标准曲线公式 y = 0 . 0 2 8 3 x , 即可得
出各处理下脯氨酸的含量 。
图 1 干旱胁迫下中牧 1号首信累积脯氨酸含量的变化
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图 2 干早胁迫下准格尔首楷累积脯氛酸含量的变化
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2 结果及分析
2
.
1 PE G胁迫后首稽幼苗的观察
在不同浓度 P E G 溶液中 ,首稽幼苗在 Z d 内 ,
叶子绝大多数保持新鲜状态 ,少部分出现萎蔫 ,但
随着时间的增加 ,叶子萎蔫逐渐增加 ,而且浓度越
大 ,叶子萎蔫程度越大 。 对照组的首楷叶子 ,没有
出现萎蔫现象 。
2
.
2 各种首楷叶子累积脯氨酸的情况
首楷在 PE G 浓度为 巧% 、 20 % 、 25 % 渗透胁
迫条件下 , 处理时间为 12 、 24 、 36 、 4 h8 , 都具有明
显的累积脯氨酸现象 。 表现在相同时间内 , 随着
渗透胁迫强度的增加 , 游离脯氨酸含量越来越多 。
同时在相同渗透胁迫强度下 , 随着处理时间的延
长 ,而游离脯氨酸含量逐渐增多 ,结果见图 1 一 4 。
从实验结果中可以看出 , P E G 为 20 % , 处理
4 8 h
, 中牧 1 号 、 准格尔 、 农牧 803 、 敖汉首楷对游
离脯氨酸累积的量最多 ,其中中牧 1 号累积最多 ,
为 1 . 87 m岁 g ,分别是同期其它三种首楷游离脯氨
酸含量的 1 . 50 倍 、 2 . 75 倍 、 2 . 23 倍 。 但如果将处
理时间再延长则游离脯氨酸含量下降 , 首楷幼苗
在外表上明显萎蔫 。 说明逐步脱水产生的干旱胁
迫已超出首蓓 自身的渗透调节能力 。
图 3 干早胁迫下龙牧 803 首蓓累积脯氨酸含量的变化
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2期 李 波等 :干早胁迫对首楷脯氨酸累积的影响
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图 4 干早胁迫下敖汉首楷累积脯氨酸含量的变化
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3 讨论
3
.
1 首楷游离脯氨酸变化可作为干旱育种指标
从实验结果可以看出 , 干旱胁迫处理 1h2 ,首
楷幼苗就有明显累积游离脯氨酸的现象 , 而且在
处理 4 8 h 内首蓓幼苗还继续累积脯氨酸。 这一结
果与前人在小麦 、 大麦等作物上所得到的结果是
一致的 ,因此可以认为脯氨酸是首稽幼苗的一种
渗透调节物质 , 累积游离脯氨酸是首稽幼苗进行
渗透调节适应干旱环境的一种方式 , 脯氨酸的累
积可以作为干早育种的指标 。
3
.
2 四种首蓓品种累积游离脯氨酸的差异比较
通过实验结果可以看出 , 四种首稽品种在正
常情况下 ,脯氨酸含量在 0 . 03 一 0 . 26 m岁 g 之间 ,
通过不同浓度 P E C 溶液水分胁迫后都有游离脯
氨酸的累积 ,但四种首楷比较来看 , 中牧 1 号首楷
在 2 0 % PE G 溶液中 4 8 h 内游离脯氨酸为 1 . 87
m岁g ,分别是同期其它三种首稽游离脯氨酸含量
的 1 . 5 倍 、 2 . 75 倍 、 2 . 23 倍 。 可见中牧 l 号首楷
累积游离脯氨酸明显多余其它三个品种的累积
量 ,其次是龙牧 803 首蓓 ,敖汉首楷 ,准格尔首蓓 。
这一结果与准格尔首蓓适于旱作栽培 , 敖汉首蓓
更抗旱的结果有一些出人 。 通过实验我们认为在
选育抗旱品种中这四种首楷中的中牧 1 号首信更
具有潜力。 这可能与品种差异和遗传特性有关 。
北京 : 中国农业科技出版社 , 20 1
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