不同品种间甘薯抗旱性差异分析

陈传信 唐君 高海峰 刘恩良 金平

摘  要：方法：在甘薯块茎膨大期自然干旱条件下，测定甘薯叶绿素、丙二醛、脯氨酸含量和POD活性，比较不同品种甘薯对干旱胁迫的适应性。结果：干旱胁迫下，叶绿素含量明显下降;丙二醛含量总体先呈上升趋势，后出现下降;脯氨酸含量也呈现先上升后下降的趋势;POD活性则明显上升。结论：干旱胁迫下的丙二醛含量与POD活性呈负相关，POD活性增强可能是丙二醛含量下降的主要原因;甘薯品种川9-15-13抗旱性最强，其次是商薯9号和漯薯10号。

关键词：甘薯;抗旱性;生理指标

中图分类号 S531文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）01-0049-03

Analysis of Drought Resistance Difference between Different Varieties of Sweet Potato

Chen Chuanxin1 et al.

（1Institute of Food Crops of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences，Urumqi 830091，China）

Abstract：Method：The test in sweet potato tuber enlargement stage by natural drought through on sweet potato leaf chlorophyll content，MDA content，proline content and POD activity was measured，many comparison of different sweet potato varieties to drought stress adaptability.Results：under drought stress，the chlorophyll content was decreased;MDA content overall assumes the trend of escalation，appeared to decline after;proline content also showed the trend of first increased and then decreased;and POD activity is significantly increased.Conclusion：under drought stress，the content of malondialdehyde （MDA） and the activity of pod was negatively correlated，the POD activity enhanced，MDA content decreased，which may is one of the main reasons for the MDA content decreased.Experimental materials （Chuan 9-15-13）showed the strongest drought resistance，followed by Shangshu 9 and Luoshu 10.

Key words：Sweet Potato;Drought resistance;Physiological index

1 引言

甘薯又名紅薯、红芋、蕃薯等，一年生草本植物，地下部分为圆形、椭圆形或纺锤形的块根，块根的形状、皮色和肉色因品种或土壤类型而异[1，2]。甘薯在我国大部分地区都有大面积种植，是我国重要的粮食经济作物[3-7]。甘薯的根、茎、叶可加工成青饲料或发酵饲料，营养成分比一般饲料高3～4倍[8]。在甘薯生产中常常会遇到不同程度的干旱胁迫，极大地影响了其产量和品质[9，10]。干旱是全世界普遍存在的一种气候现象，干旱条件下植物会发生较大的生理变化，使之尽量适应干旱胁迫，然而植物对干旱胁迫的适应是一个复杂的过程[11-13]。目前，大量学者对植物耐旱性鉴定的生理生化指标做了细致研究[14-18]，研究结果一致表明，叶片的相对含水量、丙二醛含量、脯氨酸含量、叶绿素含量和POD活性等生理生化指标均与植物的抗旱性有密切联系，可作为植物抗旱的重要指标[19，20]。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 供试材料 实验材料见表1。

2.1.2 试剂及仪器 试剂：NaCl，Na2SO4，NaOH，H2O2，蒸馏水，HgCl2，3，5-二硝基水杨酸，酒石酸钾钠，淀粉，柠檬酸，柠檬酸钠，碳酸钙，磷酸，冰醋酸，乙醇，愈创木酚，茚三酮，磺基水杨酸，甲苯。

仪器：分光光度计（UV-2550型），离心机，恒温水浴锅，电子顶载天平，研钵，刻度试管。

2.2 实验方法

2.2.1 实验设计 利用新疆特殊气候条件，在大田对不同品种甘薯按区域种植，在自然干旱条件下进行胁迫处理，待甘薯块茎膨大期第1次对甘薯叶片进行采样检测分析，样品采集具有随机性，代表性，采集的样品用冰盒保存带回实验室冷冻保存，进行生理指标测定。在不同干旱胁迫时间共进行4次采样，分别记为处理1，处理2，处理3和处理4。

2.2.2 生理生化指标检测 叶绿素含量的测定采用乙醇法，MDA含量的测定采用硫代巴比妥酸（TBA）法，脯氨酸含量的测定采用茚三酮显色法，POD的活性测定采用愈创木酚法[21]。

3 结果与分析

3.1 不同品种叶片中叶绿素含量变化 如图1所示，所有品种的叶绿素含量在干旱胁迫下都呈现下降趋势，随着干旱胁迫的时间增加，叶绿素含量下降的速度越来越快，证明干旱胁迫下甘薯叶片中叶绿体受到严重破坏，大量叶绿素分解，但3号品种的叶绿素含量几乎不变。

3.2 不同品种叶片中丙二醛含量变化 从图2中可以明显看出，几乎所有试验品种的丙二醛含量都有不同程度的增加，其中增加最快的是5号品种，说明此品种遭受干旱胁迫导致的膜脂氧化程度最大，抗旱性低，而3号品种的丙二醛含量在小幅的增加后又出现了下降，说明该品种的抗氧化系统在抗旱中起到了重要的作用。

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图2 干旱胁迫下不同甘薯的丙二醛含量变化

3.3 不同品种叶片中脯氨酸含量变化 如图3所示，所有试验品种甘薯的脯氨酸含量不同程度的增加后又减少到了较低水平。可以推测为所有试验品种在干旱胁迫初期都通过改变细胞渗透压来适应逆境，最后细胞渗透压达到一定水平，脯氨酸含量也随之递减。

3.4 不同品种叶片中脯氨酸含量变化 如图4所示，大多数品种的POD都呈上升趋势，与其他研究者研究结果相一致，说明POD活性的强弱可以作为甘薯抗旱的重要指标。其中7号和9号品种变化最为明显，其次是3号品种。

4 结论

干旱胁迫给甘薯生产带来了严重的影响，从叶绿素，MDA，POD及脯氨酸的改变可以看出，干旱使得植物体内细胞色素遭到破坏，叶绿素释放，细胞膜脂过氧化，MDA积累。生理代谢水平上，植物处于抵抗逆境会有一种适应性的防御反应，合成积累大量渗透调节物质，并启动保护酶系，维持体内代谢的动态平衡。在干旱胁迫下，MDA含量变化规律与POD活性的变化相反，表明MDA含量（膜脂过氧化）会受到POD活性调控。

以上生理指标综合显示，甘薯品种川9-15-13在干旱生理生化指标的检测中表现出较高的抗旱性，其次是商薯9号和漯薯10号。

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（责编：王慧晴）