白三葉草苗期土壤干旱脅迫生理生化特性研究.pdf

1、白三葉(Trifilium repens L)是三葉草屬豆科植物。白三葉蛋白質(zhì)含量高，營(yíng)養(yǎng)豐富，是優(yōu)質(zhì)牧草。白三葉草姿美、顏色綠、綠色期長(zhǎng)，也是草坪草的骨干草種之一。白三葉具有固氮能力，種植白三葉可提高土壤肥力、增加地面覆蓋、控制雜草生長(zhǎng)、保持土壤溫度、減少土壤侵蝕。 中國(guó)是一個(gè)畜牧業(yè)發(fā)展比較落后的國(guó)家，畜牧業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ螅由铣鞘谢ㄔO(shè)在快速前進(jìn)，新農(nóng)村建設(shè)也在逐步推進(jìn)，三葉草作為優(yōu)良的牧草和草坪草，具有良好的推廣前景。但是白三

2、葉的生態(tài)幅比較狹窄，抗逆性不強(qiáng)，喜溫暖濕潤(rùn)的氣候，不耐干旱和長(zhǎng)期積水。推動(dòng)白三葉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要對(duì)三葉草進(jìn)行更多的基礎(chǔ)性的研究。 本文以阿根廷白三葉為研究材料，以大容量(16L)盆缽置于敞棚中斷水處理模擬土壤自然干旱，研究白三葉草在干旱過(guò)程中的生理生化變化規(guī)律。按干旱處理時(shí)間進(jìn)程測(cè)定白三葉幼苗期生長(zhǎng)、生理指標(biāo)變化，測(cè)定白三葉抗氧化酶活性變化；研究干旱后(50％萎蔫)抗氧化酶同工酶譜變化。研究白三葉草在干旱脅迫下的生理生化響應(yīng)，進(jìn)

3、一步了解白三葉的抗旱性特征和生態(tài)適應(yīng)性。以便利用干旱脅迫下草坪草的生理生化響映情況來(lái)指導(dǎo)節(jié)水灌溉工作，為白三葉草坪草的干旱期間的田間管理與抗旱性的改良提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。希望為白三葉草的利用和推廣做些基礎(chǔ)理論工作。 通過(guò)盆缽(瓦質(zhì))斷水處理栽種三葉草，模擬土壤自然干旱，當(dāng)斷水處理至19天時(shí)，觀察到部分老葉出現(xiàn)萎焉，三葉草葉片顏色逐漸變成青灰色，且無(wú)光澤。干旱處理27天時(shí)，50％左右的植株出現(xiàn)的萎蔫。對(duì)白三葉苗期進(jìn)行生長(zhǎng)及其生理生化

4、特性的研究，試驗(yàn)結(jié)果如下： 1.斷水處理后白三葉日均生長(zhǎng)率由1.6mm/day逐漸減小，15天后生長(zhǎng)漸微，處理20天后基本停止；而對(duì)照試驗(yàn)期間后15天日均生長(zhǎng)率略高，達(dá)到2.0mm/day。白三葉草苗期根系發(fā)達(dá)，具有較高的根冠比(0.3左右)。干旱處理后根冠比逐漸上升，斷水處理20天后根冠比出現(xiàn)較顯著變化，第30天時(shí)，根冠比增加了20％；對(duì)照植株根冠比相對(duì)穩(wěn)定在0.3左右。 2.隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)，三葉草葉片的相對(duì)含水量逐

5、漸減小，水分飽和虧缺逐漸增大，葉片中葉綠體色素總含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，斷水處理30天后，葉綠體色素下降了26％，但類(lèi)胡蘿卜素的含量變化不明顯，有微量上升。可溶性糖含量從處理15天后開(kāi)始上升，第25天左右達(dá)到峰值，濃度增加一倍多。脯氨酸和丙二醛在細(xì)胞中的濃度均隨著干旱脅迫的延長(zhǎng)而大幅度升高，達(dá)到峰值時(shí)，脯氨酸升高了6倍，丙二醛升高了3倍。脯氨酸含量第20天附近達(dá)到峰值，丙二醛含量第25天附近達(dá)到峰值；達(dá)到峰值后二者均有下降趨勢(shì)。 3.苗期白三

6、葉根中的SOD和POD活性均要高于葉中SOD和POD的活性，兩種酶均至少高出一倍。隨著干旱程度的增加，在斷水處理第15天后，根和葉中的SOD和POD活性均急劇上升。但在根中的SOD活性上升要略早于葉。隨著土壤含水量逐漸降低，土壤干旱越來(lái)越重，至第25天左右時(shí)，根葉中的SOD酶和POD酶的活性達(dá)到高峰，高峰時(shí)SOD和POD活性均是對(duì)照的3倍以上。爾后又成下降趨勢(shì)，到第30天時(shí)，回落到斷水處理開(kāi)始的水平。對(duì)照中SOD和POD活性幾乎沒(méi)有什么

7、變化。 苗期白三葉根葉中CAT活性隨著土壤的干旱程度的增加，活性變化明顯。與對(duì)照根葉相比，CAT活性并沒(méi)有多大差異。值得注意的是，干旱處理20天以后，白三葉草根葉中的CAT活性有逐漸變?nèi)醯嫩E象。 4.斷水處理27天即植株出現(xiàn)50％萎蔫時(shí)超氧化物歧化酶(SOD)電泳圖譜與對(duì)照相比，可以看出白三葉根、莖、葉中超氧化物歧化酶(SOD)同工酶譜沒(méi)有差異，但明顯可以看出處理樣譜帶顏色較深，即SOD活性在干旱脅迫中增大。POD同工酶

8、電泳顯示，干旱脅迫致使POD酶譜變化較大。根在干旱脅迫后，與對(duì)照比較，有三條帶(Rf=0.08，0.21，0.39)顏色變深，活性增強(qiáng)。但有一條區(qū)區(qū)帶(Rf=0.34)相較于對(duì)照，活性下降較多。莖葉特異譜帶(Rf=0.56)活性微弱，干旱處理樣中消失。根莖葉一條共有譜帶(Rf=0.08)在處理和對(duì)照中活性都很微弱，但明顯可以看出干旱處理后譜帶變亮，活性增強(qiáng)。CAT同工酶電泳顯示，三葉苗期根、莖和葉中均只出現(xiàn)了1條相同的酶譜區(qū)帶。但干旱脅