利用多效唑抵御小麦逆境胁迫的研究现状

裴艳婷，孙敬海，谢连杰，刘　鹏，靳义荣（.德州市农业科学院，山东　德州　53000；.招远市农业技术推广中心，山东　烟台　65400）



利用多效唑抵御小麦逆境胁迫的研究现状

裴艳婷1，孙敬海1，谢连杰2，刘鹏1，靳义荣1
（1.德州市农业科学院，山东德州253000；2.招远市农业技术推广中心，山东烟台265400）

摘要：多效唑是一种三唑类植物生长调节剂，对小麦形态指标具有一定的调控作用，同时能促使其生理特性产生变化，且具有保障小麦安全生产、抵御逆境胁迫的优点。综述了多效唑在小麦抗御逆境中的抗倒伏、抗病、抗旱、抗冷热以及延缓衰老等作用，以期为小麦安全生产提供技术支持。

关键词：多效唑；小麦；逆境胁迫；研究现状

小麦是我国北方主要的粮食作物，生育期（270 d左右）较长，在生长发育过程中常遭遇多种逆境胁迫，如低温、高温、干旱、病虫害等，给小麦安全生产带来不利影响。因此，寻求抵御小麦逆境胁迫的有效措施成为农业生产的当务之急。某些化学物质能提高小麦抵御逆境胁迫的能力，且具有安全、见效快、省工省时等优点。许多学者从化学物质调控小麦生理状况方面入手，探讨了小麦在逆境胁迫中的适应能力[1～4]。尤其是20世纪80年代，人们成功研制出植物生长调节剂多效唑后[5]，利用多效唑抵御小麦逆境胁迫的研究引起了众多学者的兴趣，并对其进行了深入研究，取得了重要进展。作者综述了多效唑在小麦抗御逆境中的抗倒伏、抗病、抗旱、延缓衰老等作用，以期为小麦安全生产提供技术支持。

1　多效唑

多效唑是在20世纪80年代成功问世的三唑类植物生长调节剂[5]，可以抑制植物体内源赤霉素的合成，因此也是一种广谱高效的植物生长延缓剂。多效唑可以改善小麦株型，促进根系生长和枝叶健壮，同时在植物抵抗干旱[6]、低温[7]和盐渍[6]等逆境胁迫中能发挥重要作用。此外，在小麦增产增收方面也具有良好效果[8，9]。

2　多效唑在小麦抗御逆境中的作用

2.1抗倒伏

小麦群体偏大、植株茎秆较高且软，加上麦田土壤肥力高，因此，易引起小麦倒伏，造成减产。所以，有效预防小麦倒伏对保障小麦安全生产具有重要意义。多效唑具有降低小麦株高、促进茎秆粗壮等优点[10]。在小麦生产上，用40～60 mg/kg的多效唑拌种能使小麦株高降低6.3 cm，用900 g/hm2的多效唑叶面喷施可使小麦株高降低8.5 cm[11]。此外，在苗期施用多效唑能够培育壮苗；在起身期喷施多效唑67.5～90.0 g/hm2，可使麦株基部节间缩短、茎壁加厚，小麦倒伏面积减少1/5～1/3，且在发生倒伏情况下保障小麦增产32.5%[12]；在拔节期施用多效唑，小麦植株基部节间长度缩短，粗度和壁厚增加，植株重心下移，但株高降低不明显；而在始穗期施用多效唑，对小麦株高、节间长度、粗度和壁厚度等的影响均不显著[13]。陈晓光等[14]研究了多效唑防御小麦倒伏的作用机理，指出多效唑能显著提高茎秆木质素合成相关酶的活性以及木质素的含量，进而促进了茎秆抗倒伏的能力。

2.2抗病

井金学等[15]研究了多效唑在防治小麦条锈病及白粉病中的作用，发现5～25滋g/mL的多效唑对条锈病和白粉病的防治效果能达到100%。在对条锈病和白粉病的防治方面，200滋g/mL的多效唑可铲除寄主体内条锈菌菌体，并可使已形成的孢子堆枯死；而25滋g/mL的多效唑可铲除白粉病寄主体内的菌体，并可使体表的菌落崩解。用0.05%和0.1%的多效唑拌种，对条锈病和白粉病的防治持效期可分别达到50 d以上和27 d以上。此外，多效唑对小麦纹枯病也有明显的抑制效果[12]。

2.3抗冷热能力

低温、高温等极端天气会伤害小麦植株，不利于小麦的生长发育，进而影响到小麦产量的建成。因此，减轻小麦受极端天气为害的程度对保障小麦安全生产具有重要价值。连恒才等[16]利用多效唑处理小麦幼苗叶片，发现小麦体内的SOD和CAT活性较高，在高温条件下能增强细胞膜的稳定性，减少H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累，降低小麦受高温伤害的程度。这主要是多效唑预处理小麦幼苗后促使其细胞对活性氧伤害防御能力提高的缘故。在小麦抗御低温方面，经多效唑浸种培养的幼苗，体内保护酶类SOD、POD和CAT的活性提高，膜脂过氧化产物MDA积累减少，降低了低温对小麦的为害程度，促使幼苗生长健壮[17]。

2.4延缓衰老

在生物学上，衰老是生物随时间的推移，其结构和机能衰退，适应性及抵抗力减退的自然现象。小麦进入灌浆期后，根系活力逐渐下降，并伴随着叶片逐渐衰老、光合速率下降以及光合产物不足等，影响小麦籽粒产量的建成[18]。在小麦叶片衰老过程中叶绿体和叶绿素的降解速率最明显[19]，因此，众多学者在研究小麦衰老时常将叶绿素含量降低、蛋白质含量减少以及膜脂过氧化和一些保护酶活性降低作为衡量衰老的主要生理指标[20]。曾旭等[21]研究了多效唑对小麦叶片衰老过程中生理生化指标的影响，发现适宜浓度（100、200 mg/L）的多效唑处理，能有效延缓小麦旗叶叶绿素含量及净光合速率的降低，对超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性具有增强效应，且有效地抑制了膜脂氧化反应。多效唑对延缓小麦植株衰老起重要的调控作用。张锡金等[22]探讨了多效唑对延缓小麦衰老的机理，指出多效唑延缓小麦衰老的原因主要是调控了内源激素的相对含量，促使CTKs/ABA在叶片衰老前显著上升，在形态上表现为叶片功能期的延长。其中，CTKs可延缓作物叶片的衰老，而ABA则对叶片衰老起到促进作用[22]。

2.5抗旱能力

小麦是除水稻外需水量较大的农作物。近年来，干旱缺水已成为限制小麦生产发展的主要因素之一[23]。干旱会引起植株体产生膜质过氧化反应，损伤机体组织。相比之下，多效唑处理后能使小麦叶片膜系统在较长时间内保持稳定，膜质过氧化产物丙二醛含量较低，体内保护酶类超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性提高[24～26]。这些酶类具有将逆境条件下产生的有害物质转化为无害物质的作用[27]。同时，多效唑能增大植株根冠比，提高植株的吸水能力[25]。因此，多效唑通过改善小麦的形态指标及生理特性，进而提高植株的抗旱性能。

3　注意事项与研究方向

多效唑既是一种植物生长调节剂，又是一种延缓剂。麦田多效唑的使用应据小麦长势而定。在小麦非倒伏情况下，若多效唑使用不当，会对小麦生长表现出强烈的延缓效应，影响小麦生产。因此，农业生产上，在麦田无倒伏风险时，应慎重使用多效唑。此外，由于多效唑在土壤中残留期较长[28]，因此，在施用方式上不宜选择根灌的方法施用。

小麦株高与产量呈显著正相关[29]，株高每增加1 cm，单株粒重提高0.24 g[30]。而麦田应用多效唑后会抑制小麦的株高生长，势必会对小麦产量产生一定的负面影响。因此，今后应在小麦无倒伏风险的情况下，重点开展多效唑引起小麦株高降低程度与产量相关性方面的工作。

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Present Situation of Resisting Adversity Stress of Wheat by Paclobutrazol

PEI Yan-ting1，SUN Jing-hai1，XIE Lian-jie2，LIU Peng1，JIN Yi-rong1
（1.Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhou 253000，China；2.Zhaoyuan Agriculture Technology Promotion Center，Zhaoyuan 265400，China）

Abstract：Paclobutrazol is a triazole plant growth regulator and it has a certain role in the regulation of morphological index of wheat. Moreover，it also can promote the physiological characteristics and guarantee the safe production of wheat by resisting adversity stress. Therefore，the present situation of resisting adversity stress of wheat by paclobutrazol in lodging-resistant，disease resistance，drought resistance，cold and hot resistance，anti-aging and other aspects were reviewed in order to provide references for the safe production of wheat.

Key words：Paclobutrazol；Wheat；Adversity stress；Present situation

中图分类号：S512.1+1

文献标识码：A

文章编号：1008-1631（2016）01-0052-03

收稿日期：2015-06-15

作者简介：裴艳婷（1982-），女，山东微山人，助理研究员，硕士，主要从事小麦育种与栽培技术研究。E-mail：Happy原go69@163.com。