⽟⽶低温胁迫下五项⽣理指标测定
⽟⽶低温胁迫下五项⽣理指标测定
马⼴伟
（东北农业⼤学⽣命科学学院2008级⽣物科学哈尔滨150036）摘要：本实验研究了⽟⽶幼苗在5℃处理6⼩时后，叶绿素含量、组织⽔势、组织抗逆性、根系活⼒、过氧化氢酶的活性五项⽣理指标的变化，并分析了变化的原因，综合讨论了低温胁迫对⽟⽶幼苗的影响。关键词：，低温，⽟⽶，⽣理指标
植物寒害⼀般分为两种：冰点以上低温对植物的伤害为冷害；冰点以下低温对植物的伤害为冻害。本⽂主要讨论冷害对⽟⽶幼苗的影响。
低温会在⼀定程度上破坏细胞膜，从⽽影响植物膜系统维持的⽣理功能【1,2】。根据对低温的抗逆性将植物分为两类：低温⽶感型，如⽟⽶（极限低温5℃），⾹蕉（极限低温14℃）；低温⾮敏感型，这类植物在15℃以下0℃以上时受冷害的迹象不明显【3】。⽣活在寒带及温带早春、晚秋的植物⼀般对冷害的抗性较强，原产在热带和亚热带地区的植物以及温带夏季⽣长的植物对冷害的抗性⼀般较弱。同⼀作物的不同品种间对冷害的抗性也有差异【1,4】。低温冷害是限制物种分布与农业⽣产的重要因素【1,5】
⿊龙江省属于⾼寒地区，冬季时间长，温度低；夏季早晚温差⼤，⽟⽶是当地主要的农作物之⼀，所以，研究低温对⽟⽶幼苗的
伤害有重⼤的实际意义。1 材料与⽅法
1.1 材料
9单48号⽟⽶⾃交系，由东北农业⼤学⽣命科学学院植物⽣理实验室提供。
1.2 ⽅法
1.2.1 ⽟⽶浸种和催芽精选种⼦400粒左右,⽤蒸馏⽔将⽟⽶种⼦洗净，放⼊⼤烧杯。先⽤75%酒精浸泡10s后⽤蒸馏⽔洗净残余酒精，再⽤5%次氯酸钙浸泡10min后⽤蒸馏⽔洗净，加蒸馏⽔没过种⼦，37℃恒温暗培养进⾏催芽。1.2.2 ⽟⽶幼苗的培养和低温胁迫处理⽟⽶催芽16h后，⽤蒸馏⽔洗三次，洗去种⼦表⾯抑制⽣长的物质。将⼤烧杯中⽔倒净，⽤⼲净的湿布塞住烧杯⼝,⽬的是保湿，加盖培养⽫保持⽔分，37℃恒温暗培养，每隔4⼩时左右⽤蒸馏⽔洗三次。然后进⾏沙培，将沙⼦平铺在培养盘上，⽤喷壶浇适当的完全营养液（表⼀）。将种⼦放在沙⼦上，种脐向上，种⼦间距离适当。种⼦上覆盖适当的沙⼦，约1cm 厚，保证沙⼦湿度适当，为保湿，将培养盘上⾯盖上⼀层塑料膜。两周后，选取⼀部分⽟⽶幼苗，放在5℃冰箱⾥低温处理6⼩时，以备后续试验。
外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗根系生长及生理特性的影响
李海燕，毕文双，王燚，田礼欣，任晓松，刘赵月，李晶
（东北农业大学农学院，哈尔滨150030）
摘要：以玉米品种‘郑单958’为试验材料，采用盆栽试验，探究施加5-氨基乙酰丙酸（ALA）对低温胁迫
（2、4、6、8d）下玉米幼苗根系生长、抗氧化酶活性和渗透调节物质的影响。结果表明，低温胁迫处理显著降低
幼苗茎叶和根系干鲜重，抑制根长、根表面积和根体积，提高超氧阴离子（O
2·-）产生速率、过氧化氢（H
2O
2）和丙
二醛（MDA）含量，上调超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性并促进脯氨酸和可溶
性蛋白合成。随低温胁迫时间延长，施加15mg·L-1ALA处理有效缓解低温胁迫对幼苗根系生长的抑制作用，提
高SOD、POD和CAT活性，降低活性氧物质和丙二醛产生，促进脯氨酸和可溶性蛋白合成，缓解低温胁迫对玉米
幼苗根系损伤。
关键词：5-氨基乙酰丙酸；玉米；低温；抗氧化系统；渗透调节物质
中图分类号：S511；S216文献标志码：A文章编号：1005-9369（2019）02-0009-09
李海燕,毕文双,王燚,等.外源ALA对低温胁迫下玉米幼苗根系生长及生理特性的影响[J].东北农业大学学报,2019,50(2):9-17.
DOI:10.19720/ki.issn.1005-9369.2019.2.0002
LiHaiyan,BiWenshuang,WangYi,etal.EffectofexogenousALAonrootgrowthandphysiologicalcharacteristicsofmaize
seedlingsunderlowtemperaturestress[J].JournalofNortheastAgriculturalUniversity,2019,50(2):9-17.(inChinesewith
Englishabstract)DOI:10.19720/ki.issn.1005-9369.2019.2.0002
专业研究・Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
64 大陆桥视野·２０１６年第２４期玉米是我国农业生产的主体部分之一，其生产的高低对我国农业生产有着重要的影响。随着工业化进程的加快，人们所生活的物质环境的污染日趋严重，尤其是镉等重金属的污染越来越严重，对我国的农业已然造成了严重的影响。所以，减少镉等重金属对玉米生产的影响也越来越重要。而镉等重金属污染对环境、抑制作物生长发育以及影响农产品安全和人体健康危害很大［１］。水杨酸是生物体内普遍存在的酚类化合物之一，它可以促进种子萌发、幼苗生长等生理作用。为进一步探讨水杨酸对镉胁迫下的植物的作用规律，本研究采用水培试验方法，在含有不同浓度镉培养液中添加适量的水杨酸，探讨适量水杨酸在不同浓度的镉胁迫下对玉米种子的发芽及萌发后的生理特性的影响，从而为预防玉米重金属早期伤害及重金属污染土壤的治理提供理论依据。１．材料与方法试验材料是从市场上购买来的普通玉米种子，再从中选取大小均匀、健康饱满的无虫害的玉米种子。试验共设计１０个处理，以是否加入水杨酸为对照分为２组，每组设多个不同镉离子浓度梯度，分别为：０ μｍｏｌ•Ｌ－１、５０ μｍｏｌ•Ｌ－１ 、１００ μｍｏｌ•Ｌ－１、１５０ μｍｏｌ•Ｌ－１、２００ μｍｏｌ•Ｌ－１。每个处理设３次重复。选择均匀、饱满、健康、无虫害的玉米种子，用２．５％次氯酸钠消毒１５ ｍｉｎ，用自来水反复冲洗，再用去离子水冲洗数次。将种子分成与处理数相应份额，每份８０粒，装入干净的小烧杯中并标记号码，分别用水杨酸浓度梯度为０ μｍｏｌ•Ｌ－１、５０ μｍｏｌ•Ｌ－１、１００ μｍｏｌ•Ｌ－１、１５０ μｍｏｌ•Ｌ－１、２００ μｍｏｌ•Ｌ－１浸泡１２ ｈ。然后依次移入铺有两层滤纸的培养皿中，每皿２０粒，余下种子做更换替补，用相应浓度的水杨酸于光照培养箱中培养（培养箱温度２５ ℃，光控１２ ｈ，间隔１２ ｈ）。每个处理重复三次。一周后，选取玉米种子发芽和幼苗生长最好的一组作为最适水杨酸浓度。选择均匀饱满玉米种子，用２．５％次氯酸钠消毒１５ ｍｉｎ，用自来水反复冲洗，再用去离子水冲洗数次。将种子分成与处理数相应份额，每份１００粒，装入干净的小烧杯中并标记号码，然后用相应镉浓度和最适浓度的水杨酸溶液浸种１２ ｈ。采用水培法将种子按编号依次移入铺有两层滤纸的培养皿中，每皿３０粒，余下种子做更换替补，于光照培养箱中培养（培养箱温度２５ ℃，光控１２ ｈ，间隔１２ ｈ）。补充等量相应浓度的镉和最适浓度的水杨酸溶液或去离子水。培养一周左右，并记录好其发芽数。然后将发芽的种子苗移至含相应浓度处理液的水培箱中继续培养， 每组１０株， 每个处理重复３次。一周后， 每个指标随机抽５ 株植株进行测定其可溶性总糖、蛋白质含量、丙二醛含量等生理指标， 取其平均值。用蒽酮比色法测定其可溶性总糖，采用考马氏亮蓝染料结合法测定其蛋白质含量，用硫代巴比妥酸（ＴＢＡ）显色法测定其丙二醛的含量，采用Ｅｘｃｅｌ制作图标，ＤＰＳ软件进行数据处理与分析。２．结果与分析２．１水杨酸最适浓度的筛选玉米种子用相应浓度的水杨酸于光照培养箱中培养（培养箱温度２５ ℃，光控１２ ｈ，间隔１２ ｈ）。一周后，进行观察，统计种子的发芽数，实验结果见表１。从表１中可知，用１００ μｍｏｌ•Ｌ－１的水杨酸浓度处理过的玉米种子的发芽率最好。因此选取１００ μｍｏｌ•Ｌ－１的水杨酸浓度为本实验的后续处理浓度。表 １不同浓度的水杨酸对玉米种子的发芽率的影响水杨酸的浓度（μｍｏｌ•Ｌ－１）发芽率（％）０８０５０８５１００９５１５０９０２００８０２．２水杨酸在镉胁迫下对玉米种子发芽的影响采用水培法将玉米种子按编号依次移入铺有两层滤纸的培养皿中，每皿３０粒，余下种子做更换替补，于光照培养箱中培养（培养箱温度２５ ℃，光控１２ ｈ，间隔１２ ｈ），补充等量相应浓度的镉和１００ μｍｏｌ•Ｌ－１的水杨酸溶液或去离子水。培养一周左右，各处理组发芽势及发芽率数据见表２，从表２中看出：在没有加水杨酸的试验组中空白对照的玉米种子发芽率及发芽势最好，随着镉离子浓度增加发芽率及发芽势越来越差；加入水杨酸处理组发芽率及发芽势明显高于对照组。并且在发芽率方面，当镉离子浓度低于或等于１５０ μｍｏｌ•Ｌ－１时对照组和处理组都没有显著性差异，而当镉离子浓度达到２００ μｍｏｌ•Ｌ－１时对照组与处理组却存在显著性差异，但没有达到极显著性差异。在第５天的发芽势中所有的对照组与处理组都不存在明显性差异的现象。表 ２水杨酸在不同镉离子浓度胁迫下对玉米种子的发芽率及发芽势的影响镉离子浓度（μｍｏｌ•Ｌ－１）发芽率（％）第５天的发芽势（％）Ｃｄ２＋０８３．３３±１．９２５ａＡ０．０２９±０．０１９ｂＢＣｄ２＋０＋ＳＡ１００９１．１１±１．１１ａＡ０．０７±０．０３６ａｂＡＢＣｄ２＋５０７７．７８±１．１１ｂｃＢ０．１５５±０．０２２ａＡＣｄ２＋５０＋ＳＡ１００８２．２２±１．１１ｂＢ０．０６７±５．３７７ａｂＡＢＣｄ２＋１００７５．５６±１．１１３ｃＢ０．１０３±０．０６７ａｂＡＢＣｄ２＋１００＋ＳＡ１００７８．８９±１．１１ｂｃＢ０．０８１±０．０４６ａｂＡＢＣｄ２＋１５０５６．６７±５．０９３ｄＣ０．０６７±５．３７７ａｂＡＢＣｄ２＋１５０＋ＳＡ１００５５．５６±１．１１３ｄＣ０．０２９±０．０１９ｂＢＣｄ２＋２００４３．３３±５．５０６ｅＤ０．０４３±０．０１９ｂＡＢＣｄ２＋２００＋ＳＡ１００５１．１１±１．１１ｄＣＤ０．０４８±０．０１９ｂＡＢ注：对Ｃｄ２＋ 进行（ＬＳＤ）统计分析，表中不同字母表示差异显著，大小写字母分别表示差异达０．０１ 和０．０５的显著水平。２．３水杨酸在镉胁迫下对玉米幼苗的生理特性的影响２．３．１水杨酸在镉胁迫下对玉米幼苗叶片中可溶性糖含量的影响实验采用蒽酮比色法测定各个组项的可溶性糖含量数据见图１。从图１可以看出不管是处理组还是对照组的玉米幼苗叶片中可溶性糖的含量都随着重金属镉浓度的增加而增加，并且不难看出在加入水杨酸的处理组中玉米幼苗中可溶性糖的含量比没加水杨酸的对照组可溶性糖的含量增加的还要多（最高竟达到０．５１％左右）而且增加的幅度要大得多。这就说明，一定量的水杨酸使在镉离子胁迫下的玉米幼苗叶片中的可溶性糖的含量提高。水杨酸在镉胁迫下对玉米种子发芽和幼苗生理特性的影响研究罗秋权 ／ 湖南人文科技学院农业与生物技术学院【摘 要】采用水培的实验方法来培养玉米种子，通过玉米种子发芽试验来研究水杨酸在镉胁迫下对玉米种子的萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明：不同镉离子浓度对玉米种子的发芽及幼苗生理特性有不同影响。在一定范围内，随着镉离子的浓度升高，玉米的发芽率及发芽势越低，玉米幼苗中可溶性糖、蛋白质和丙二醛的含量也越高。而加入适量的水杨酸后，玉米种子的发芽率相对对照组最高提高了７．７８％；玉米幼苗叶片中可溶性糖最高提高了０．５１％，可溶性蛋白质最高提高了３７１．１４ μｇ•ｍｌ－１；丙二醛的含量相对对照组最高降低了２１９．９７ μｍｏｌ•ｇ－１。表明水杨酸在镉胁迫下对玉米有一定的缓解效果。【关键词】水杨酸；镉胁迫；玉米；生理特性大陆桥视野ＮＥＷ ＳＩＬＫ ＲＯＡＤ ＨＯＲＩＺＯＮ
山地农业生物学报２７（２）：１ １９～１２２，２００８
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｙ
低温胁迫程度对茄子幼苗生理特性的影响
张素勤 ，耿广东 ，程智慧
（１．贵州大学农学院，贵州贵阳５５００２５；２．西北农林科技大学园艺学院，陕西杨凌７１２１００）
摘要：通过５℃和８℃的低温处理，研究了低温对茄子幼苗的生理效应。结果表明，随着温度的下降，茄子叶片
内ＳＯＤ活性增大，在５℃低温下，ＳＯＤ活性增加得最多；在低温条件下，茄子幼苗叶片内ＰＯＤ活性被激活，经５℃
和８℃低温处理后，其体内ＰＯＤ活性分另Ｉ】比对照增加２９２％和１１３％，且差异均达到极显著水平；ＣＡＴ活性随温
度下降而呈现先降后升的变化趋势；ＭＤＡ含量随温度的下降而增加，经５℃和８℃处理后，茄子幼苗体内ＭＤＡ
含量比对照分另Ｉ】增加２４．９４％和３０．２２％；脯氨酸和可溶性蛋白质含量也随温度的下降而增加。
关键词：低温胁迫；茄子；幼苗；生理特性
中图分类号：￥６４１．１０１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０４５７（２００８）０２—０ｌ１９一ｏ４
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｌｄ ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｅｇｇｐｌａｎｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ
ＺＨＡＮＧ Ｓｕ—ｑｉｎ ・ ，ＧＥＮＧ Ｇｕａｎｇ—ｄｕｎｇ ・ ，ＣＨＥＮＧ Ｚｈｉ—ｈｕｉ２‘（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｇｕｉｙａｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ ５５００２５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１２１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａ￣：Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｅｇｇｐｌａｎｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｗｅｒｅ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ａｔ ５￣Ｃ ａｎｄ ８￣Ｃ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｅｇｇ—
