不同禾本科牧草在干旱脅迫和低溫脅迫下的生理響應.pdf

1、為解決我國西北地區(qū)在實施保護性耕作技術體系和退耕還林還草戰(zhàn)略中抗逆、高產(chǎn)、優(yōu)良牧草資源短缺問題，本研究采用從美國風蝕研究中心(USDA-ARS，Wind Erosion Research Unit，KSU)引進的貓尾草(Phleum Pratense)、扁穗冰草(Agropyron desertorum)、葦狀羊茅(Festuca arundinacea)、無芒雀麥(Bromus Inermis)、披堿草(Elymus dahuricu

2、s)、細莖披堿草(Elymus junceus)、高冰草(Agropyron elongatum)和新麥草(Agropyron trachycaulum)八種禾本科牧草為試驗材料，為便于敘述，我們分別編號為：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ。 利用盆栽控水法，在拔節(jié)期測定不同水分脅迫下各草種葉片中葉綠素、脯氨酸、可溶性糖、葉綠素熒光、MDA、SOD、CAT和POD等相關生理生化參數(shù)的動態(tài)變化，得出如下結論：葉綠素相對含量變化的總體

3、趨勢是隨水分脅迫的加劇而降低，在嚴重水分脅迫下降到最低；在輕微水分脅迫下各牧草脯氨酸含量增加緩慢，隨水分脅迫的進一步加劇而急驟升高；可溶性糖含量隨水分脅迫的加劇而持續(xù)增加：Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSII隨水分脅迫加劇先升高，后降低，在輕微水分脅迫下達到最大；SOD、CAT和POD活性隨水分脅迫加劇先升高后降低，輕微和中度水分脅迫對保護酶的動態(tài)平衡影響較小，變化平緩；嚴重水分脅迫打破了保護酶的動態(tài)平衡，酶活性急劇降低，其中SOD最為突

4、出；MDA含量隨水分脅迫加深而持續(xù)增加。運用隸屬函數(shù)法對各草種的抗旱性進行綜合評價得其抗旱性強弱順序為：Ⅳ>Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅱ>Ⅷ>Ⅶ。 采用人工控溫法對各草種進行低溫抗寒鍛煉、冷凍處理和解凍恢復生長，分別在抗寒鍛煉前(白天/夜間：25/20℃)、抗寒鍛煉后(2℃)、冷凍處理后(-25℃)和返青恢復生長(白天/夜間：25/20℃)15d后取根進行測定脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)、MDA、SOD、CAT和POD等相關生理生化指標

5、的動態(tài)變化，得出以下結論：可溶性糖的含量在抗寒鍛煉和冷凍處理后增加，返青后降低；脯氨酸含量隨處理的變化發(fā)生了顯著變化(P<0.05)，在冷凍處理后積累量達到最大，返青后顯著降低，其中Ⅰ、Ⅵ、Ⅷ積累變化最為顯著；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號草種的可溶性蛋白質(zhì)含量呈升．降．升的變化趨勢，在冷凍處理后降到最低，Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ則呈先持續(xù)升高，返青后降低的變化趨勢；不同溫度處理下SOD、CAT和POD的活性的變化因種而異，大部分草種均是在冷凍處理后降到最低，返青

6、后又有所回升，其中SOD受溫度變化最敏感。運用隸屬函數(shù)法對各生理參數(shù)的動態(tài)變化進行綜合評價得其耐寒性順序為：Ⅷ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅵ>Ⅳ>Ⅶ>Ⅴ>Ⅱ。 水分和溫度脅迫下都有：脯氨酸、可溶性糖和SOD受處理變化反應最敏感，規(guī)律性最強，在抗旱耐寒性綜合評價中所占權重較大；因子分析表明：對抗旱性和耐寒性的主因子起主要作用的幾乎都是滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和保護酶，部分主因子間存在一定的間接作用。綜合抗旱性和耐寒性的評價結果得出：Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ具有較強的抗旱耐寒