水杨酸对PEG胁迫下商麦5226幼苗生长的影响

祝社民

（商洛学院 生物医药与食品工程学院，陕西商洛726000）

水杨酸对PEG胁迫下商麦5226幼苗生长的影响

祝社民

（商洛学院 生物医药与食品工程学院，陕西商洛726000）

以商麦5226为研究对象，研究不同浓度（0.65、0.75、0.85 mmol·L-1）外源水杨酸对水分胁迫下小麦的生理影响。结果表明，0.65-0.75 mmol·L-1外源水杨酸可以促进水分胁迫下幼苗根茎的生长，降低MDA含量和提高POD活性，提高小麦苗期的抗旱能力；但不同部位最适浓度不同，根的最适浓度为0.75 mmol·L-1，茎的最适浓度为0.65 mmol·L-1，浓度超过0.85 mmol·L-1对根茎生长有一定的抑制作用。

水杨酸；商麦5226；水分胁迫

小麦是我国第二大主要作物，其产量和品质直接关系到国计民生[1-2]。小麦幼苗时期是小麦一生中由营养生长向生殖生长和生态生长的一个重要转折点，直接关系着小麦的成苗率与作物产量[3]。小麦在幼苗时期总是遭受干旱的胁迫，以致出苗不齐，产量大大降低，这是农业面临的最严重的问题之一[4]。目前关于小麦抗旱性研究主要为抗旱机理方面，如干旱引起植物细胞含水量下降、水势降低，导致质膜透性增大，活性氧的大量增加进而引起膜脂过氧化、丙二醛（MDA）含量增加、电解质外渗，从而会影响或限制植物正常的生长发育过程[5]。水杨酸（SA）是植物体内普遍存在的一种小分子酚类物质，SA作为植物内源信号分子的组成部分，在植物细胞信号转导、信息传递以及生长代谢过程中，尤其植物受到长期的干旱胁迫后，在降低植物细胞活性氧含量、降低细胞膜脂过氧化程度、保护生物大分子（抗氧化物酶类）、提高水分利用率、提高光合速率方面有非常重要的作用[6]。有研究表明：水杨酸可以提高植物的抗旱性[7-8]。本研究以商麦5226幼苗为材料，研究不同浓度的水杨酸对小麦的生长和抗氧化活性的影响，旨在为干旱地区小麦品种选育和栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

商麦5226种子（生物医药与食品工程学院实验室提供）

1.2 实验方法

1.2.1 实验设计

选饱满充实的商麦5226种子，用10% NaClO消毒10 min，蒸馏水漂洗。用蒸馏水浸种24 h后，将装有种子的烧杯置于28℃培养箱中催芽，期间轻翻种子，注意保湿。72 h后将种子整齐摆放在水培槽的铁丝网上后移至培养箱外自然状态下培养。

小麦幼苗长至两叶一心期[9]后，分别进行以下处理：对照（CK）用水培养。其余分两组处理：第一组,对3个水培槽的小麦苗进行干旱胁迫+水杨酸预处理（DS+SA）：在叶面喷施不同浓度水杨酸2 d后，用含10%的PEG-6000的溶液模拟干旱进行胁迫处理4 d；第二组,干旱胁迫处理（DS）：水培槽小麦苗不喷施水杨酸，用含10%的PEG-6000的溶液模拟干旱进行胁迫处理4 d，两实验组胁迫处理结束后重新置于清水中培养。实验组、对照组均设3次重复。

1.2.2 测定项目

两实验组及对照组MDA含量、POD活性以及干旱胁迫复水后一段时间幼苗的根长、株高、根鲜重和茎鲜重。小麦幼苗生理指标POD活性采用愈创木酚法测定，MDA含量的测定采用硫代巴比妥酸显色法测定[10]。

2 结果与分析

2.1 小麦生理指标的分析

由表1可知，干旱胁迫小麦幼苗的POD活性和MDA含量均比CK高，SA+DS组中的POD活性最高值比CK增加了222.9%，SA+DS组中的MDA含量最高值比CK增加了308.3%。而且干旱胁迫前用0.75 mmol·L-1SA处理会有效降低MDA含量，0.85 mmol·L-1SA虽然使POD活性增加，但是，与SA2相比，SA3的MDA增加了81.5%。综合分析，0.75 mmol·L-1的水杨酸浓度既能增加POD的活性，又能降低MDA的含量，最有利于小麦幼苗叶片细胞内过氧化物酶清除活性氧等物质。

表1 不同浓度的水杨酸对小麦幼苗生理指标的影响

2.2 小麦形态指标的分析

2.2.1 不同水杨酸浓度对小麦幼苗根的影响

由表2可知，干旱胁迫后小麦的平均最长根长、平均根数、根鲜重均比CK小，DS+SA中最小的平均最长根长、平均根数、根鲜重分别比CK减少了54.3%、26.5%、20.7%。而且干旱胁迫前用0.65-0.75 mmol·L-1浓度的SA处理会随着浓度的增大而增加各项形态指标值，DS+SA中最大的平均最长根长、平均根数、根鲜重分别比SA0增加了19.9%、12%、23.7%。0.85 mmol·L-1SA虽然增加了根数，但是，与SA2相比，其平均根长减少了13.4%，根鲜重减小了37.8%。可见，SA浓度并不是越大越好，超出一定范围（0.75 mmol·L-1）则会降低小麦幼苗根的增长速度。适量增加SA浓度，根的各项指标会随着浓度的增大而增加。综合分析，0.75 mmol·L-1的SA预处理（外源叶面喷施）最有利于10%PEG胁迫下小麦幼苗根的发育。

表2 不同浓度的水杨酸对小麦幼苗根的影响

2.2.2 不同浓度水杨酸对小麦幼苗茎的影响

由表3可知，干旱胁迫后小麦的平均株高、平均茎鲜重均比CK小。DS+SA中平均株高、平均茎鲜重最小值比DS分别小了23.4%、30.4%。而且干旱胁迫前用0.65 mmol·L-1SA处理会随着浓度的增大而增加株高，DS+SA中平均株高、平均茎鲜重最大值比SA0分别增大了20.5%、13.3%。与SA1相比，0.85 mmol·L-1SA处理后小麦平均株高和平均茎鲜重分别降低了16.9%和30.2%。可见，SA浓度大于0.65 mmo·L-1，则会在一定程度上限制小麦茎的生长。经分析可知，0.65 mmol·L-1水杨酸浓度有利于小麦幼苗茎的生长。

表3 不同浓度的水杨酸对小麦幼苗茎的影响

3 结论与讨论

PEG通过调节溶液的渗透压来模拟水分胁迫并达到限制水分进入植物体内的目的。实验结果表明，PEG可以胁迫降低商麦5226株高、芽鲜重、最长根长、根数和根鲜重，限制了商麦5226幼苗的生长。干旱胁迫前叶面喷施0.65-0.75 mmol·L-1SA会促进商麦5226幼苗的生长，降低MDA的含量，并增加POD活性，对商麦5226幼苗抗旱有一定的作用，但不同浓度的SA作用效果有所差异。0.85 mmol·L-1SA则明显抑制商麦5226根和茎的生长。

外源水杨酸在植物的抗旱生理中有重要的作用，当植物受到干旱胁迫时，膜系统往往会遭到破坏。本研究表明，对照处理（CK）MDA含量最低，而其它处理其含量均有所增加。其中，只作干旱处理（DS）MDA含量最高。与DS相比，DS+SA处理MDA含量均下降。外施水杨酸能提高商麦5226幼苗期抗旱性。

[1]邵宏波,梁宗锁,邵明安.小麦抗旱生理生化和分子生物学研究进展与趋势[J].草业学报,2006,15(3)：5-17.

[2]黄清泉,孙 歆,张年辉.水杨酸对干旱胁迫黄瓜幼苗叶片生理过程影响[J].西北植物学报,2004,24(12)：2202-2207.

[3]李凤珍,马晓刚.PEG处理下青海栽培小麦萌发期及幼苗期抗旱性研究[J].中国农学通报,2011,27(21)：44-48.

[4]葛 培,郭广芳,晏明月.小麦抗旱机理研究进展[J].生物技术通报,2012(4)：22-26.

[5]王爱国,邵从本,罗广华.丙二醛作为脂质过氧化指标的探讨[J].植物生理通讯,1986,18(2)：55-57.

[6]张超强,杨颖丽,王 莱,等.盐胁迫对小麦幼苗叶片H2O2产生和抗氧化酶活性影响[J].西北师范大学学报,2007,43(1)：45-47.

[7]康国章,孙谷畴,王正询.水杨酸在植物环境胁迫中的作用[J].广西植物学报,2004,24(2)：178-183.

[8]罗明华,罗 英,王 璞.水杨酸处理对干旱胁迫下丹参幼苗抗氧化能力的影响[J].干旱地区农业研究,2010,28 (4)：102-105.

[9]刘志龙,胡景江.水分胁迫下水杨酸对小麦幼苗叶片膜脂的保护作用[J].陕西农业科学,2002,3(10)：3-4.

[10]刘 杰,杨絮茹,方 婧,等.水杨酸对植物抗旱性的影响[J].黑龙江农业科学,2008(4)：135-137.

[11]张志良.植物生理学实验指导[M].北京：高等教育出版社,2003：7.

（责任编辑：李堆淑）

The Effects of Salicylic Acid on Shangmai 5226 Seedlings Under PEG Stress

ZHU She-min
(College of Biopharmaceutical and Food Engineering，Shangluo University，Shangluo 726000，Shaanxi)

The winter wheat(Triticum aestivum)was utilized as experimental materials to study the physiological effects on exogenous salicylic acid of wheat seedlings under water stress(PEG-6000)with different concentrations(0.65,0.78,0.85 mmol·L-1).The results showed that 0.65-0.75 mmol·L-1exogenous salicylic acid concentration can promote seedling growth,decrease the content of MDA and increase the activity of POD.Moreover,the ability of drought resistance of wheat seedling was improved.However,under the different optimal concentrations,the effects were also different.0.75 mmol·L was contributed to the roots,and 0.65 mmol·L-1was suitable to the growth of wheat stems,more than 0.85 mmol·L-1concentration had inhibited effects on the growth of wheat seedlings.

salicylic acid;Shangmai 5226;water stress

S512.1

：A

：1674-0033（2014）06-0065-03

10.13440/j.slxy.1674-0033.2014.06.019

2014-10-08

祝社民，男，陕西洛南人，高级实验师