外源ABA与SA对冬小麦越冬前后苗期生理特性影响的研究

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小麦是一种世界性的粮食作物。在我国小麦在粮食生产中占有相当重要的地位。小麦分为春季播种的春小麦与秋冬播种的冬小麦,小麦是喜冷作物,随着全球变暖的影响,春小麦产量开始大幅下降,冬小麦的重要性在日益增加,‘东农冬麦1号’是国内首例可在高寒地区越冬的冬小麦品种,其抗寒能力强,返青率高的优点使其拥有了很高的研究价值,为探究低温胁迫下外源激素对提高寒地冬小麦抗寒性的影响,本研究以大田种植的强抗寒性的冬小麦品种东农冬麦1号弱抗寒性冬小麦品种济麦22(可耐受-10℃以上低温)为试验材料,从三叶期开始用水杨酸(SA)(浓度为10-33 mol/L)、脱落酸(浓度为10-5mol/L)(ABA)和(SA+ABA)混合液处理样品(蒸馏水处理做空白对照),分别在大田自然降温至5℃、0℃、-10℃、-25℃时取样小麦叶片及分蘖节,测定电导率、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白、抗氧化酶活性和叶绿素含量,以及麦苗的形态学特征和越冬前后叶绿素荧光特性。主要研究结果如下:⑴外源SA与ABA对冬小麦光合特性的影响随着低温胁迫时间的延长,经激素处理的各组冬小麦叶绿素含量明显大于对照组。越冬期随着温度的降低,两种冬小麦的最大光量子产量(Fv/Fm)与非光化学淬灭系数(NPQ)都随着温度降低和胁迫时间的延长而总体呈下降趋势,而实际光量子产量(ΦPSII)与光化学淬灭系数(qP)随着胁迫时间的延长呈上升趋势。两种冬小麦单独喷施SA和喷施(ABA+SA)均能有效提高Fv/Fm、ΦPSII、q P的值,而降低NPQ值,从而增强小麦的光合活性。其中外施(ABA+SA)混合液处理对于提高冬小麦的抗寒性效果更好。激素处理对强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号的作用效果较弱抗寒品种济麦22强。返青期,东农冬麦1号(ABA+SA)处理组的ΦPSII与q P上升明显高于对照组,说明返青后经(ABA+SA)处理的植株仍然保持较高的光合活性。⑵外源SA与ABA对冬小麦抗寒生理生化指标的影响随着温度的降低,东农冬麦1号的相对电导率、MDA含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及抗氧化酶活性不断增加,在不同温度下与对照组相比喷施SA、ABA及(ABA+SA)能够不同程度的降低相对电导率和MDA含量,提高可溶性糖、可溶性蛋白含量,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性;且-10℃条件下(ABA+SA)处理组较其它处理组效果更显著。随温度的降低,济麦22的相对电导率、MDA不断增加,可溶性糖、可溶性蛋白含量先上升后下降,与对照组相比喷施SA、ABA及(ABA+SA)能够不同程度的降低相对电导率、MDA含量,以及提高可溶性糖和可溶性蛋白含量,SOD、POD、CAT活性;-10℃条件下,各激素处理组较对照组效果更显著。两种抗寒性不同的冬小麦相比,外源激素对东农冬麦1号的作用效果优于济麦22。⑶外源SA与ABA对冬小麦形态指标的影响随着低温胁迫的延长,冬小麦的根长、根数、苗长和分蘖数都呈上升趋势,而鲜重与干重,呈先上升后下降趋势。单独喷施ABA能够显著增加植株鲜重,单独喷施SA能够显著增加冬小麦根数,而喷施(ABA+SA)能够有效增加根长,且-10℃条件下极显著增加干重。不同抗寒性的两个冬小麦品种相比,外源激素对东农冬麦1号的作用效果比济麦22明显。⑷返青率大田外源喷施SA、ABA和(ABA+SA)对东农冬麦1号和济麦22的返青率都有所提高,但对东农冬麦1号的效果更明显,且(ABA+SA)处理的效果最佳。
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