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小麦是我国的第二大粮食作物。由于环境气候的变化,冬小麦越冬时田间存雪困难,麦苗裸露难以抵挡冬季严寒,造成冬小麦减产。低温是作物生长过程中常见的自然灾害和主要胁迫因子,对农业生产危害严重,会影响农作物的生长、产量和地理分布等。
水杨酸(salicylicacid,SA)是一种重要的小分子酚类物质,是植物体内的次生代谢产物,作为多功能植物激素和信号分子参与植物体内多种生理过程,在缓解氧化损伤以及增强植物的光合作用、抗逆性和环境适应能力方面具有重要作用。例如,SA可提高玉米幼苗和华北落叶松幼苗超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性,降低丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量。此外,SA还可以有效缓解铝对白苦瓜的毒害、黑果枸杞的盐胁迫、小麦的干旱胁迫和铅对小麦的毒害,以及提高高粱的耐冷性、水稻幼苗的耐盐性和茄子的抗旱性。
晋麦70全生育期267d左右,属强冬性中熟品种,具有较强的抗逆境和抗病虫害的能力。但有关SA对其抗寒性的相关研究较少。本研究以晋麦70为试验材料,采用模拟低温胁迫的方法,探究SA浸种对晋麦70叶片SOD、MDA、硝酸还原酶(Nitratereductase,NR)、脯氨酸、可溶性糖、细胞膜透性和细胞水势等生理指标的影响,旨在为冬小麦二叶期的抗寒性研究提供参考。
冬小麦(TritiamacstivumL.)晋麦70种子购于山西省农业科学院作物科学研究所。种子购回后,用0.5%高锰酸钾溶液冲洗消毒,再以蒸馏水冲洗后,备用。
在25℃下分别以蒸馏水以及0.25,0.50mmol/L水杨酸浸种18h(蒸馏水浸种为对照)。再以蒸馏水冲洗3次,阴干后,挑选籽粒饱满、大小均一的种子置于人工气候箱黑暗中萌发2d。随后,光照培养14h,温度为27℃/20℃(光/暗),湿度65%。将生长至二叶期的冬小麦幼苗平均分成2份,一份继续培养,一份置于-5℃胁迫6h。试验设3次重复。待低温胁迫结束后,取叶片进行相关生理指标的测定。
以氮蓝四唑(NBT)光还原法测定SOD活性;采用硫代巴比妥酸(TBA)法测定MDA含量;以离体法测定NR活性;以磺基水杨酸法测定游离脯氨酸含量;以蒽酮法测定可溶性糖含量;以相对电导率表示细胞膜透性;以露点水势仪测定叶片水势。
采用Excel2019和SPSS20.0软件对试验数据进行处理与分析,对各组间数据进行单因素方差分析并应用LSD方法比较显著性差异(P<0.05)。结果用“平均值±标准差”表示。
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