低温胁迫对不同品种小麦小花分化期生长发育的影响

曹前辉 杨燕安

摘要 对郑麦9023、衡观35和X3015在小花分化期-4 ℃条件下4 h、8 h、12 h、3 d低温处理，测定其叶片中丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）含量变化。结果表明：3个小麦品种叶片中MDA、Pro含量在不同时间低温处理下均存在显著差异，而且随着处理时间的延长，MDA含量增高，Pro含量增加。综合分析可见，衡观35抗寒能力最强，X3015次之，郑麦9023抗寒性最弱。

关键词 小麦；小花分化期；低温处理；MDA；Pro

中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）06-0024-01

低温胁迫是冬小麦种植中常常遇到的一种自然灾害，不同植物种类、不同器官、不同生育时期的抗寒性不一样[1-4]。本研究选用不同类型小麦品种（郑麦9023、衡观35、X3015）在小花分化期对其进行低温处理，探讨植物体内丙二醛（MDA）含量及脯氨酸（Pro）含量的变化规律与抗冷害的关系。

1 材料与方法

试验于2013—2014年在河南科技学院试验田进行。选择3个供试品种：郑麦9023、衡观35、X3015；其中郑麦9023为春性品种，衡观35为冬性品种，X3015为半冬性品种。

在幼穗分化处于小花期时选取叶片进行试验。在冰箱内-4 ℃低温下，分别处理4 h、8 h、12 h、3 d。丙二醛含量测定采用硫代巴比妥酸法[5]，脯氨酸含量测定采用酸性茚三酮染色法。采用Excel 2003进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 同一温度不同处理时间小麦叶片中丙二醛含量的变化

由表1可以看出，-4 ℃处理4 h后各品种MDA含量，其中郑麦9023含量为0.001 9 μmol/L，衡观35含量为0.001 2 μmol/L，X3015含量为0.001 7 μmol/L，郑麦9023含量高于衡观35和X3015，其中郑麦9023与X3015差异不显著，与衡观35差异显著；在处理8 h后，郑麦9023的MDA含量为0.002 3 μmol/L，衡观35为0.001 4 μmol/L，X3015为0.001 9 μmol/L，3个品种叶片中MDA含量差异显著；12 h后，随着低温处理时间的延长，丙二醛含量也相继升高，郑麦9023 MDA含量为0.003 1 μmol/L，衡观35含量为0.001 9 μmol/L，X3015为0.002 5 μmol/L，郑麦9023与X3015差异不显著，与衡观35差异显著。而在低温处理12 h后，3个品种叶片中MDA含量均达到最大值。低温处理3 d后，各品种叶片中丙二醛含量都略有降低。郑麦9023的MDA含量为0.002 7 μmol/L，衡观35为0.001 7 μmol/L，X3015为0.002 1 μmol/L，衡观35与X3015差异不显著，两者均与郑麦9023差异显著。综上所述，各处理时间下叶片中丙二醛含量均表现为：郑麦9023>X3015>衡观35。

2.2 同一温度不同处理时间小麦叶片中脯氨酸含量的变化

由表2可以看出，-4 ℃低温处理4 h后各品种叶片中Pro含量，郑麦9023含量为7.327 6 μg/g，衡观35为40.506 1 μg/g，X3015为11.717 4 μg/g，其中郑麦9023与X3015差异不显著，而衡观35与郑麦9023、X3015差异显著；在处理8 h后，郑麦9023含量为7.838 1 μg/g，衡观35为70.881 8 μg/g，X3015为16.719 7 μg/g，其中郑麦9023与X3015差异不显著，而衡观35与郑麦9023、X3015差异显著；在处理12 h后，郑麦9023 Pro含量为27.030 5 μg/g，衡观35为135.345 3 μg/g，X3015为44.181 2 μg/g，郑麦9023与X3015差异不显著，而衡观35与郑麦9023、X3015表现为差异极显著；在处理3 d后，郑麦9023 Pro含量为9.471 5 μg/g，衡觀35为121.767 7 μg/g，X3015为24.172 1 μg/g，郑麦9023与X3015差异不显著，而衡观35与郑麦9023、X3015差异均显著。综上所述，在各个处理时间下叶片中Pro含量表现为：衡观35>X3015>郑麦9023。

3 结论与讨论

由结果分析可知，衡观35表现出较强的抗寒性，与其为冬性小麦品种类型表现一致。X3015表现出中等的抗寒性，与其为半冬性品种类型表现一致。郑麦9023抗寒性较弱，与其品种类型为春性表现一致。

丙二醛作为脂质过氧化作用的产物，其含量多少反应膜脂过氧化程度的强弱，亦可作为植物抗性评价的重要参考指标。因此，丙二醛含量越高，其抗寒能力越弱，这与前面得出的结论一致。脯氨酸是植物在逆境胁迫下体内积累的重要渗透调节物质之一。其含量的增加，可通过渗透调节作用增强吸水，减轻渗透胁迫伤害，对植物抵抗干旱、进行渗透调节起了重要的作用。植物在正常条件下，游离脯氨酸含量很低，但遇到干旱、低温、盐碱等逆境时，游离脯氨酸便会大量积累，可使植物具有一定的抗逆性，且可溶性脯氨酸含量与不同器官的抗冷性成正比关系。因此，可作为抗寒评价的指标。

小麦抗寒性的生理生化研究，有很多可作为抗寒性鉴定的指标，如用寒胁迫蛋白质、可溶性糖、过氧化物酶、叶绿素含量等的变化作为抗寒鉴定指标，用SOD活性、Pro含量作为膜脂抗氧化作用指标，用电导率、细胞液浓度等作为质膜透性指标，本试验选择Pro含量和MDA含量2个抗寒指标反映供试品种在小花分化期经过同温度不同处理时间下抗寒性的变化情况，其他生理指标的变化，有待于进一步探讨。

4 参考文献

[1] 王树刚，王振林，王平，等.不同小麦品种对低温胁迫的反应及抗冻性评价[J].生态学报，2011，31（4）：1064-1072.

[2] 李娇，杨培珠，李立功，等.影响小麦抗寒性的主要因素[J].天津农业科学学报，2011，17（5）：32-35.

[3] 薛香，吴玉娥，郜庆炉.不同类型小麦品种的主要抗寒性生理指标[J].贵州农业科学学报，2011，39（7）：68-70.

[4] 高京草，王慧霞，李西选.可溶性蛋白、丙二醛含量与枣树枝条抗寒性的关系研究[J].北方园艺，2010（23）：18-20.

[5] 陈贵.提取植物体内的溶剂及作为衰老指标的探讨[J].植物生理学通讯，1991，27（1）：44-46.