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    壳聚糖作用于植物可以抑制其组织中脯氨酸等物质的积累,增加叶绿素、蛋白质和可溶性糖的含量,而植物中脯氨酸蛋白质、可溶性糖含量高,植物抗旱性就好。小麦是我国第二大粮食作物,其耐旱性的研究较重要[2-5]。目前干旱胁迫下CTS对小麦幼苗的生理生化特性的影响研究少,本研究为小麦抗旱改良的方式提供理论和实践依据。
    本试验以小麦幼苗为试材,采用喷施CTS并结合溶液培养模拟干旱的方法,从膜脂过氧化与光合特性角度,研究干旱胁迫下CTS对小麦幼苗抗旱性的影响,旨在探讨CTS在小麦抗旱性形成过程中的生理功能及其作用机理,寻找缓解小麦干旱逆境伤害的方法为小麦栽培提供充足的理论依据。
    1材料与方法
    1.1实验材料
    本实验所用小麦种子由周口师范学院重点实验室提供,PEG购买于天津市巴斯夫化工有限公司,CTS购买于天津市津化化学试剂厂。
    1.2实验设计
    将小麦种子用0.1%的氯化汞消毒7min,水冲洗5-6次,在恒温箱浸种24h,然后均匀放在铺有两层滤纸和纱布的托盘中,将托盘放在温室中培养,光照度4000~4500lx,光暗周期为16h/12h,温度26℃。每天浇适量等量蒸馏水(滤纸湿润为止,蒸馏水不宜过多)。当小麦长到二叶一心时,用20%的PEG进行干旱胁迫处理,同时用等量不同浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0g/L)的壳聚糖喷施幼苗。以去离子水培养作对照(CK),连续培养5天后,对每组小麦幼苗进行相关生理指标的测定。
    1.3测定项目与方法
    形态指标:用称量法称幼苗的鲜重,用直尺测幼苗的株高和根长。
    生理指标:叶绿素含量的测定采用分光度法和改良的Arnon法[6-7],可溶性蛋白含量的测定方法采用考马斯亮蓝比色法[6],脯氨酸含量的测定采用磺基水杨酸浸提法[6],丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸显色法[8],过氧化物酶活力测定采用愈创木酚比色法[9],过氧化氢酶活性测定采用高锰酸钾滴定法[10],超氧化物歧化酶活性测定采用氮蓝四唑法[11]。
    1.4数据统计与分析
    每个处理组3次重复,实验数据结果用Excel软件进行分析。
    2结果与分析
    2.1外源CTS对干旱胁迫下小麦幼苗鲜重的影响
     
    图1 CTS对干旱胁迫下小麦幼苗鲜重的影响
    实验结果如图1所示,对照组幼苗鲜重为0.14g,20%PEG干旱胁迫后,幼苗鲜重为0.06g,比CK减少了42.9%。数据说明干旱胁迫下,小麦幼苗的生长受到抑制,有机物积累减慢。喷洒不同浓度的CTS溶液后,鲜重随着浓度的升高而增加,之后随着浓度增加鲜重降低,与0g/LCS处理相比分别增加了12%、25%、50%、62.5%、37.5%、25%,结果显示CTS处理后幼苗鲜重明显增加,增强小麦的抗旱性,最适浓度为2.0g/L。
    2.2外源CTS对干旱胁迫下小麦幼苗株高的影响
     
    图2 CTS对干旱胁迫下小麦幼苗株高的影响
    实验结果如图2所示,对照组(CK)幼苗株高位7.98cm,20%PEG干旱胁迫,幼苗株高为5.24cm,比对照组降低了34.34%。说明干旱胁迫阻碍小麦的生长。喷洒不同浓度的CTS,幼苗的株高逐渐增加,并随着CTS浓度增加呈现先增加后又降低的趋势,与0g/L CTS处理相比,分别增加了24.62%、33.02%、38.36%、52.48%、43.51%、39.50%,以上数据说明CTS处理能够增加幼苗的株高,缓解干旱对小麦幼苗生长的抑制,且最适的CTS浓度为2.0g/L。
    2.3外源CTS对干旱胁迫下小麦幼苗根长的影响
    实验结果如图3所示,对照组(CK)幼苗根长为2.53cm ,20%PEG干旱胁迫后,
    幼苗根长为1.58cm,比对照组降低了37.5%。说明干旱胁迫下小麦的生长受到抑制。喷洒不同浓度的CTS后,小麦幼苗根长逐渐增加,并随着浓度的递增先上升后下降,与0g/L CTS处理相比,依次增加2.53%、10.12%、25.94%、52.53%、32.91%、29.74%,结果显示,CTS的处理可以增加幼苗的根长,提高根吸收营养的能力,最适浓度为2.0g/L。
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