全 文 ：第 14卷第 3期
2 0 0 6年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．14 No．3
July， 2006
二甲亚砜对小麦幼苗抗冷性的影响研究*
宗学凤 张建奎 李帮秀 王三根
(西南大学农学与生命科学学院 重庆 400716)
摘 要 试验研究二甲~ (DMSO)浸种对小麦幼苗抗冷性的影响结果表明，适宜浓度(2～5g／kg)的二甲亚砜浸
种可提高冷害小麦幼苗膜保护酶超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性，降低膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量和电
解质渗漏率，提高冷害小麦幼苗叶绿素和可溶性蛋白质含量及根系活力，增加冷害小麦幼苗株高、干物质量和根冠比。
关键词 二甲亚砜 小麦 幼苗 生理指标 抗冷性
Effects of DMSO on the cold‘resistance of wheat seedlings．ZONG Xue—Feng，ZHANG Jian—Kui，LI Bang-Xiu，WANG
San—Gen(Colege of Agronomy and Life Sciences，Southwest University，Chongqing 400716，China)，CJEA，2006，14(3)：
108～110
Abstract The effects of DMSO (Dimethylsulfoxide)，in which wheat seeds were soaked。on the cold—resistance of
seedlings were studied．The results show that DMSO treatment can enhance the activity of SOD and POD。raise the con-
tent of chlorophyl and content of soluble protein，and the vitality of the root system，reduce the content of malondialde—
hyde(MDA)and the cel electrolyte leakage of the seedlings．DMSO also can enhance the plant height，dry weight and the
ratio of ro t to shot of wheat seedlings under cold stress．The suitable concentration of DMSO is 2～5g／kg
．
Key words DMSO ，Wheat，Seedlings，Biophysical index，Co ld—resistance
(Received Feb．10，2005；revised Mar．16，2005)
二 甲亚砜(Dimethylsulfoxide，缩写 DMSO)，分子式 为CH3一SO—CH3，是一种双亲性物质 ，具有极强的
极性，可溶解多种物质。二甲亚砜可用作抗旱剂、抗冻剂、生长促进剂、细胞融合剂、细胞分化诱导剂、膜渗
透增强剂、自由基捕捉剂、辐射损伤保护剂等 1-3]。在适当的浓度范围内，二甲亚砜对植物的营养吸收、转
化及转运具有促进作用，从而促进植物生长。农业上用二甲亚砜对柑橘叶片进行喷雾施肥，可加快铁元素
的吸收；烟草田间施肥试验发现用 0．01％二甲亚砜与 N、P、K混合施肥可以明显地促进 N、P、K的吸收；二
甲亚砜处理糖甜菜种子可增加糖甜菜的产量；处理向日葵种子可使含油量提高；处理大麦种子可明显促进
萌发 4 J。二甲亚砜还可以诱导小偃麦花粉苗染色体加倍 5 J、对多效唑抑制水稻幼苗的生长有增效作用l6， 、
提高水稻旱育秧苗的素质 8 J、诱导水稻幼穗愈伤组织的形成和植株再生l9j。但关于二甲亚砜在小麦上应用
的研究目前只限于诱导矮败小麦发生孤雌生殖_3J、提高小麦的抗旱性l10]和生长方面 l ，而对小麦幼苗抗冷
性的影响少见报道 。
1 试验材料与方法
供试小麦品种为“绵阳26”，由西南大学麦类研究室提供。种子用 lg／kg HgC12消毒 15min，自来水冲冼
干净后用去离子水冲洗 3次，吸干水分。以去离子水浸种为对照，分别用 0．5g／kg、lg／kg、2g／kg、5g／kg、
lOg／kg、20g／kg浓度的DMSO 30℃下浸种36h，再在 28℃下催芽 36h，选取露白一致的种子均匀摆放在培养
皿里(培养皿里先放 1层滤纸，再放 1层剪好的纱网)，每培养皿 40粒，3次重复，用克诺谱营养液培养至二
叶一心。将二叶一心的小麦幼苗放入 4(±1)℃下处理36h，其间照光 12h，使幼苗遭受冷害。以去离子水浸
种在常温下(25℃)培养为对照(CK )，即常温对照；以去离子水浸种在 4(±1)℃下处理为冷害对照(CK2)。
按常规方法测量株高、地上部干物质量、地下部干物质量。根冠比为地下部与地上部干物质量的比值。叶
* 重庆市动植物良种创新工程项目和重庆市应用基础研究项目[渝科委计(1998)28]资助
**通讯作者
收稿 日期 ：2005—02一l0 改 回 日期 ：2005—03—16
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第 3期 宗学风等：二甲亚砜Xj-4",麦幼苗抗冷性的影响研究 109
绿素含量参照白宝璋[12 3方法进行，按 Wetsttein法计算其含量。根系活力用TTC法测定。可溶性蛋白含量
采用 Folin一酚法测定。过氧化物酶(POD)活性用氧化愈创木酚法测定。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮
兰四唑法测定。电解质渗漏率用 DDS-11A型电导仪法测定。丙二醛( A)含量参照张宪政以及王爱国[ 的
方法。每个指标 3次重复。按 LSD法进行多重比较，分析各处理与对照之间的差异显著性水平。
2 结果与分析
2．1 DMSO对低温胁迫下小麦幼苗生长的影响
低温胁迫可以降低小麦幼苗的株高、地上部干物质量、地下部干物质量、根冠比。DMSO浸种可缓解低
温的危害，使株高、地上部干物质量、地下部干物质量、根冠比均高于冷害对照(CK2)。lg／kg、2g／kg、5g／kg
3个浓度处理的地下部干物质重、根冠比与CK，差异达显著水平(见表 1)。
表 1 DMSO对低温胁迫下小麦幼苗株高、地下部干物质量、地上部干物质量、根冠比的影响
Tab．1 Effects of DMSO on the height，dry weight and root／shoot ratio of wheat seedlings under coldness stress
*表中a、b表示在 0．05水平差异显著，±后为标准误差，下同。
2．2 DMSO对低温胁迫下小麦幼苗叶绿素含量、根系活力和可溶性蛋白含量的影响
在低温胁迫下小麦幼苗的叶绿素和可溶性蛋白含量减少，根系活力降低。DMSO浸种的受冷害小麦幼
苗叶绿素含量和根系活力
均高于CK2，其中2g／kg和
5g／kg浓度 DMSO处 理与
CK，相比，叶绿素分别提
高了 20．05％和 18．69％；
根 系 活 力 分 别 提 高 了
73．8％和 58．98％；均达极
显著水平。0．5～10g／kg
的DMSO处理可提高受冷
害小麦幼苗的可溶性蛋白
含量，其中2g／kg的DMSO
处理与 C 差异达到极显
著水平，5g／kg的 DMSO处
理与CK，差异达到显著水
平(见表 2)。
表2 DMSO对低温胁迫下小麦幼苗叶绿素含量、根系活力和可溶性蛋白含量的影响
Tab．2 Effects of DMS0 on chlorophyll and soluble protein contents and
vitality of the root system of wheat seedlings under coldnes stress
*表中A、B表示在 0．01水平差异显著，下同。
2．3 DMSO对低温胁迫下小麦幼苗膜保护酶活性、电解质渗漏率和丙二醛的影响
低温胁迫降低小麦幼苗的SOD、POD活性。经DMSO处理的冷害小麦幼苗的SOD、POD活性均比CK2
高。其中lg／kg、2g／kg、5g／kg处理幼苗的SOD活性分别比 CK，提高 37．6％、48．4％、55．6％，达显著或极
显著水平；POD活性分别比CK2提高 57．3％、82．4％、78．8％，达极显著水平(见表 3)。低温胁迫使小麦幼
苗的电解质渗漏率、丙二醛含量增加。经 DMSO处理的小麦幼苗的电解质渗漏率、丙二醛含量均低于 CK2。
2g／kg处理的电解质渗漏率比CK2降低 11．0％，达到显著水平；2g／kg、5g／kg处理的丙二醛含量分别比CK2
降低 25．7％、25．0％，达到显著水平(见表 3)。
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110 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
表 3 DMSO对低温胁迫下小麦幼苗膜保护酶活性、电解质渗漏率和丙二醛含量的影响
Tab．3 Effects of DMSO on SOD，POD activity，cel electrolyte leakage and
MDA content of wheat seedlings under coldness stres
3 小结与讨论
植物外部 形态指
标可直观显示幼苗抗
冷素质 的差异，幼苗
生长 健 壮，抗 冷 性 就
强。若幼苗具有较强
的根 系 活 力，可 以保
证低温胁迫下幼苗养
分供应和代谢正常进
行，为 作 物 抗 冷 打 下
基础 。低温胁迫下 维
持一定水平的光合作
用 ，也是植物抗冷必需
的。本试验结果表明，经过适宜浓度的 DMSO处理，冷害小麦幼苗的地下部干物质量、根冠比、叶绿素含量、
根系活力都高于冷害对照，表明DMSO能减缓低温对幼苗生长的不利影响，促进受冷害幼苗的生长，提高幼
苗的抗冷性。
可溶性蛋白质与植物抗寒性之间有密切关系。植物体内可溶性蛋白质总量包括热稳定蛋白和热不稳
定蛋白，热稳定蛋白具有高度的亲水性和调节渗透压作用，能够抵抗低温胁迫。本试验结果表明，适宜浓度
的 DMSO处理可提高受冷害小麦幼苗的可溶性蛋白含量，从而提高了小麦幼苗的抗冷性。
膜系统是植物低温寒害的敏感部位。低温对膜伤害主要是因为破坏了植物体内自由基的产生与清除
间的动态平衡。植物体内清除活性氧、保护细胞膜的系统有 2类，即酶促系统(如 SOD、过氧化氢酶 CAT、
POD等)及非酶促系统(如脯氨酸、可溶性糖、能量等)。SOD催化超氧阴离子 发生歧化反应，生成过氧化
氢(H2O2)和氧气(O2)，而 CAT、POD是与 H2O2分解密切相关的酶类，因此 SOD、CAT、POD具有维持膜稳
定性的重要作用。电解质渗漏率和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量能指示低温对质膜的伤害程度，电解
质渗漏率越大，丙二醛含量越多，表明膜受伤害的程度越大，而高活性的 SOD、POD能在一定程度上防止膜
脂过氧化，维持膜的稳定性，提高植物的抗冷性。本试验结果表明，适宜浓度的DMSO可以使冷害小麦幼苗
的SOD、POD活性提高，降低冷害小麦幼苗的电解质渗漏率及 MDA含量，保护细胞膜的完整性，从而提高
幼苗的抗冷性。
参 考 文 献
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10孙耀中，董洪平．Col和 DMSO诱导矮败小麦孤雌生殖的研究．河北农业大学学报，1995，18(1)：15～21
11宗学风，王三根，钟 涛等．DMSO对小麦种子发芽率及其幼苗素质影响的研究．西南农业大学学报，2002，24(5)：389～392
12白宝章，汤学军．植物生理学测试技术．北京：中国科学技术出版社 ，1993．37～45
13张宪政 作物生理研究法．北京：中国农业出版社，1990．44～46
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