干旱和高温对大豆苗期抗氧化特性的影响

发布时间：2020-10-23 03:03

　　试验于2017年在东北农业大学校内玻璃防雨棚内进行。以黑农44(抗旱品种)和黑农65(敏感品种)为试验材料,在苗期采用浓度为0%、5%、10%、15%、20%的PEG-6000来模拟不同程度的干旱胁迫,用人工气候培养箱模拟高温胁迫,研究了高温及干旱对大豆叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和膜脂过氧化作用的影响,为提高大豆抗旱抗热、优质、高产提供理论依据。主要结论如下:在大豆苗期进行干旱处理,叶片中抗氧化酶活性随着干旱程度的加剧和胁迫时间的延长呈单峰曲线变化,浓度为20%PEG-6000的处理叶片SOD、POD、CAT、APX活性的最大值出现在干旱第5天,而浓度为15%的处理最大值出现在第7天,前3天各处理不同干旱水平间抗氧化酶活性差异不显著,之后变化较明显,抗旱性强的品种黑农44抗氧化酶活性高于敏感性黑农65,对产生的自由基清除能力较强。随着干旱程度的加剧和胁迫时间的延长,大豆叶片中渗透调节物质含量呈单峰曲线变化,浓度为15%和20%的处理叶片各指标峰值均出现在第7天和第5天,且20%的最大值都高于15%,黑农44各渗透调节物质含量高于黑农65,随着干旱程度的加剧和胁迫时间的延长,叶片中MDA含量保持持续增加,黑农44MDA含量在整个处理时期都低于黑农65,干旱对黑农44叶片细胞膜脂损害程度较轻,对黑农65破坏严重。高温使大豆叶片抗氧化酶活性升高,随着胁迫时间的延长,抗氧化酶活性会降低,处理到48h时,高温处理叶片SOD、POD、CAT、APX活性显著低于对照组,抗氧化酶活性在胁迫12h时达到峰值,整个处理期间,黑农44抗氧化酶活性普遍高于黑农65,对干旱的抵御效果更好。高温使大豆叶片中渗透调节物质含量增加,随着高温时间的延长,渗透调节物质含量会逐渐降低,处理时间达到48h时,叶片中各指标含量均低于对照组,脯氨酸和可溶性糖含量最大值出现在24h处,在处理12h时,可溶性蛋白含量达到峰值,脯氨酸和可溶性糖在高温早期发挥更大的作用,随着胁迫时间的延长,叶片中MDA含量逐渐升高,处理前期升高较缓慢,处理4h后,MDA含量显著高于对照值,抗性强的黑农44MDA含量低于敏感性黑农65,黑农65叶片膜脂过氧化程度较强,细胞质膜受损严重。
【学位单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S565.1
【部分图文】：

干旱处理,叶片,品种,氧化酶活性

3 结果与分析3.1 干旱和高温对抗氧化酶活性的影响3.1.1 干旱对抗氧化酶活性的影响3.1.1.1 干旱对 SOD 活性的影响如图 3-1、3-2 所示，两品种（HN44 和 HN65 ）的对照组（0%PEG-6000）叶片 SOD 活性在整个处理期间变化不明显；随着干旱胁迫时间的延长，两品种浓度为 5%和 10%PEG-6000处理的叶片 SOD 活性均呈现逐渐升高的趋势，浓度为 15%和 20%PEG-6000 处理的叶片 SOD活性呈先升高后降低的趋势，且两品种在这两个浓度处理下，叶片 SOD 活性的峰值均出现在第 7 天和第 5 天，处理浓度为 20%PEG-6000 时，HN44 叶片 SOD 活性在胁迫第 8 天低于对照，HN65 在胁迫第 7 天低于对照；如表 3-1、3-2 所示，处理时间在第 2-6 天时，两品种各浓度处理间均呈现显著性差异，显著性关系为 20%>15%>10%>5%>0%（P<0.05），在整个处理期间，对照组和处理组 HN44 叶片 SOD 活性始终大于 HN65，抗旱性存在差异。

干旱处理

图 3-2 干旱处理对黑农 65SOD 活性的影响Figure 3-2 Effect of drought treatment on SOD activity of Heinong 65表 3-1 干旱处理后黑农 44SOD 活性的变化（U/g FW）Table 3-1 Changes of SOD activity in Heinong 44 after drought treatment0％PEG 5％PEG 10％PEG 15％PEG 20％PEGSOD 0 天88.87±0.17a 88.87±0.17a 88.87±0.17a 88.87±0.17a 88.87±0.17a1 天91.97±0.45ab 91.81±0.55ab 93.59±1.04a 94.61±0.19a 96.85±0.68a2 天92.24±0.34d 99.65±1.22d 117.16±0.46c 138.84±0.83b 165.18±1.89a3 天94.94±0.79e 118.75±2.36d 133.41±2.01c 179.26±3.06b 209.92±1.76a4 天96.03±1.42e 143.94±2.46d 162.95±1.17c 207.75±2.33b 344.07±2.46a5 天98.20±0.72e 158.50±3.46d 188.10±1.70c 255.17±2.45b 866.65±3.68a6 天99.74±0.68e 186.29±2.31d 223.35±1.42c 349.08±2.66b 424.33±3.11a7 天102.35±0.86e 226.08±0.94c 273.40±2.17b 564.13±0.48a 139.64±1.05d8 天106.20±1.12d 262.67±1.38b 397.22±0.63a 142.36±1.56c 41.82±3.21e

干旱处理,叶片,浓度,品种

2 天83.90±0.71e 91.83±0.32d 106.39±0.54c 121.87±0.92b 153.46±0.31a3 天85.83±0.35e 107.74±0.24d 125.62±1.56c 157.52±0.05b 184.54±1.14a4 天87.37±0.08e 129.24±0.32d 148.57±0.17c 192.74±1.44b 302.60±0.87a5 天89.88±0.42e 143.82±1.77d 169.73±0.68c 238.83±0.24b 800.81±1.46a6 天94.28±0.16e 174.37±0.09d 208.81±0.14c 307.56±0.36b 399.82±0.69a7 天96.65±0.37d 209.83±0.81c 260.30±1.23b 520.39±1.07a 78.07±1.44e8 天99.51±0.52c 240.23±1.27b 369.56±0.35a 66.40±0.41d 33.00±0.74e3.1.1.2 干旱对 POD 活性的影响如图 3-3、3-4 所示，两品种的对照组叶片 POD 活性在整个处理期间无明显变化；随着干旱胁迫时间的延长，两品种浓度为 5%和 10%PEG-6000 处理的叶片 POD 活性均呈现逐渐升高的趋势，且浓度为 10%的处理叶片 POD 活性始终大于 5%，浓度为 15%和 20%PEG-6000处理的叶片 POD 活性呈先升高后降低的趋势，且两品种在这两个浓度处理下，叶片 POD 活性的峰值均出现在第 7 天和第 5 天，当处理浓度为 20%时，两品种叶片 POD 活性在胁迫第 8天时低于对照；如表 3-3、3-4 所示（P<0.05），处理时间在第 4-8 天中，两品种内各浓度处理间均呈显著性差异，且第 4-6 天各处理间的显著性关系为高浓度显著性大于低浓度，在整个处理期间，对照组和处理组 HN44 叶片 POD 活性都大于 HN65。
【参考文献】

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