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干旱胁迫对豌豆幼苗生理生化指标的影响
作者：陈凤娟 胡丽涛 刘国华 来源：《现代农业科技》2012年第12期
摘要 研究干旱胁迫下豌豆幼苗相关生理生化指标的变化，结果表明：随着干旱胁迫时间的延长，豌豆幼苗组织的游离氨基酸和还原糖含量呈上升趋势，VC含量先降后升，叶绿素含量呈先升后降、最后又上升的趋势；总体上菜豌保持相对较高的游离氨基酸总量、还原糖含量、叶绿素和VC含量，朱沙红则相反。3个品种的抗旱性强弱依次为：菜豌 >黑眉一号 >朱沙红。
关键词 豌豆；生理生化指标；干旱胁迫
中图分类号 S643.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2011）12-0111-02
植物的生长发育经常会受到干旱胁迫的影响[1]，干旱对农作物造成的损失在所有非生物胁迫中占首位，仅次于生物胁迫中病虫害造成的损失。许多重要农作物如水稻、土豆、豌豆等对干旱非常敏感，经常因干旱造成严重的产量损失[2]。因此，培育抗旱品种是农作物生产中的重要课题。
豌豆苗是一种营养丰富和口感鲜嫩的绿色蔬菜，在四川、重庆地区备受广大消费者的青睐。在豌豆苗生产中，如果在萌发时水分不足，会造成萌发时间延长，出苗率低或幼苗瘦弱，后期生长严重缺水时会导致物质代谢紊乱，幼苗生长缓慢或者死亡。基于此，笔者就豌豆在干旱胁迫下的组织中游离氨基酸总量、还原糖含量、叶绿素含量和VC含量的变化与植物抗旱性的机制进行研究，从而为豌豆栽培和抗旱品种选育提供理论依据和技术参数。 1 材料与方法 1.1 供试材料
供试材料为菜豌、黑眉一号、朱沙红3个豌豆品种。 1.2 试验设计
选取质量较好、大小均匀一致、易萌发的豌豆种子，培养土为自然土，种子经0.1% HgCl2消毒后浸泡12 h左右，播种于栽培钵（口径、高度分别为20、15 cm）中，每钵播种10粒，每一品种排苗6钵，外加一平行对照组，共计36钵。经15 d恢复生长后进行人工干旱胁迫处理。其余5钵进行断水处理，分别断水3、6、9、12、15 d。当植株出现不同程度的胁迫反应时测定各项生理指标。 1.3 生理指标的测定方法
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选心叶外侧第2～3片功能叶为测定材料。游离氨基酸总量的测定采用茚三酮溶液显色法，还原糖含量测定采用3，5-二硝基水杨酸法[3]；叶绿素含量测定采用混合液法[4]；VC含量测定采用2，6-二氯酚靛酚滴定法[3]。 1.4 数据处理
试验数据采用DPS软件二因素无重复方差进行统计分析。 2 结果与分析
2.1 干旱胁迫对豌豆组织中游离氨基酸总量的影响
正常处理下不同豌豆品种叶片中游离氨基酸总量水平较为接近，但是在干旱胁迫处理后3个豌豆品种叶片中游离氨基酸总量大体上呈逐步增加趋势（图1）。随着干旱胁迫的加剧，豌豆生长受到一定影响，有轻微致死现象。3个豌豆品种叶片内游离氨基酸总量的变化幅度亦不同，其中菜豌的变化最为明显。断水6 d时，豌豆游离氨基总量增加比较缓慢，而断水12 d增幅增大，菜豌、黑眉一号、朱沙红分别比CK增加了66%、35%、22%，体现出不同豌豆品种对干旱胁迫逆境的适应能力不同。
2.2 干旱胁迫对豌豆组织中还原糖含量的影响
豌豆叶片中的还原糖含量在干旱胁迫时都高于CK（图2）。分析表明，各品种和处理之间均无显著差异。在断水3 d时，菜豌的还原糖含量迅速增加，黑眉一号和朱沙红变化不是很明显，但断水6 d时，朱沙红的还原糖含量明显增加，菜豌和黑眉一号则次之。另外，在干旱胁迫中3种试材的还原糖含量均高于CK。 2.3 干旱胁迫对豌豆组织中叶绿素含量的影响
随着干旱胁迫时间的延长，各处理下叶绿素含量在干旱胁迫初期都有不同程度的上升（图3）；随着干旱胁迫程度的加剧，叶绿素总量表现为先升后降，最后又回升的趋势。分析表明，断水处理3、9 d与CK相比均达到了显著差异，菜豌与朱沙红间达到了显著差异。干旱胁迫初期叶绿素含量呈先升后降的趋势，说明在轻度水分胁迫下促进了豌豆叶绿素的合成。断水12 d以后，叶绿素又开始升高，这是豌豆对于干旱胁迫的一种适应。 2.4 干旱胁迫对豌豆组织中VC含量的影响
与CK相比，断水3 d时，菜豌和朱沙红的VC含量均升高；断水6 d时，朱沙红的Vc含量开始下降，而菜豌还在继续升高，直到断水9 d时，菜豌的VC含量开始下降；但是黑眉一号一直处于下降趋势（图4）。总之，随着干旱胁迫时间的延长，3种试材的VC含量均呈降低趋势，下降幅度为菜豌＜黑眉一号＜朱沙红。菜豌、黑眉一号、朱沙红的Vc含量分别较
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CK下降了6.7%、9.2%、21.7%。另外，在干旱胁迫下，朱沙红的VC含量显著低于黑眉一号，黑眉一号的VC含量低于菜豌。可见，品种保持相对较高的VC与其抗旱性强弱相关。 3 结论与讨论 3.1 结论
随着干旱胁迫程度的加剧和时间的延长，豌豆幼苗游离氨基酸和还原糖含量累积，胁迫程度愈严重，其值上升幅度越大，叶绿素含量呈先升后降、最后又上升的趋势，VC含量先降后升。不同品种间的生长差异显示：总体上菜豌保持相对较高的游离氨基酸总量、还原糖含量、叶绿素含量和VC，朱沙红则相反。3个豌豆品种的抗旱性强弱为菜豌＞黑眉一号＞朱沙红。 3.2 讨论
3.2.1 豌豆幼苗组织游离氨基酸总量与干旱胁迫。在水分胁迫下，植物通过渗透调节主动降低渗透势是一种重要的调节方式[5]，植物体内会累积大量游离氨基酸[6]。该试验中，干旱胁迫导致豌豆幼苗游离氨基酸的累积，干旱程度愈严重，其值上升幅度越大。且在同一胁迫梯度下，不同品种间游离氨基酸差异均表现较为明显。这可能是由于游离氨基酸的连续累积能降低渗透势，使豌豆具备了低水势抗旱的特征。可见，干旱胁迫下的游离氨基酸累积可作为抗旱性的鉴定指标。
3.2.2 豌豆幼苗组织还原糖含量与干旱胁迫。还原糖是重要的渗透调节物质，在增强植物抗旱性方面具有重要作用[7]。该试验中，干旱胁迫后，与正常供水相比，豌豆叶片还原糖含量显著增加，这是豌豆主动进行渗透调节的一种反应，通过降低细胞水势，维持生长发育。 3.2.3 豌豆幼苗组织中叶绿素含量与干旱胁迫。叶绿素是光合作用中最重要和最有效的色素，与植物抗旱性相关。该试验中，干旱胁迫初期叶绿素含量基本上要较高，随着干旱胁迫程度的加剧，3个豌豆品种的VC含量都呈先降后升的趋势，这说明豌豆起初能通过提高叶绿素含量而保证对光能的充分利用，提高转化率，以保证碳同化，增强体内的代谢活动，这种生理反应是对抗旱能力的表现，这与孔艳菊等[8]对黄栌的研究结果相似。但在胁迫后期，豌豆幼苗的水分吸收受到抑制，而导致叶片组织水和自由水的降低，造成叶绿素合成与降解的失衡，加剧了光合作用的降低[9]。因此，叶绿素含量可以作为豌豆抗旱性鉴定指标。
3.2.4 豌豆幼苗组织中VC含量与干旱胁迫。VC又称抗坏血酸，具有很强的还原性，可缓解逆境胁迫中活性氧自由基对植物的伤害。该试验中，豌豆VC含量在处理第3天呈上升趋势，其作用可能是消除活性氧自由基对植物造成的伤害；但是随着干旱胁迫程度的加剧，VC含量迅速下降，这是由于细胞内产生大量自由基及其清除机制的平衡受到破坏，即发生毒害作用[10]。 4 参考文献