土壤干旱和复水对结缕草生理特性的影响精Word文件下载.docx
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土壤干旱和复水对结缕草生理特性的影响
王 微
（重庆文理学院 生命科学与技术学院,重庆402160
摘 要:
通过对结缕草在土壤干旱及复水过程中叶片相对含水量（RWC、游离脯氨酸含量（Pro、叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD活性、丙二醛（MDA含量、可溶性糖（TSC含量等生理指标的测定,研究土壤干旱对结缕草生理特性的影响。
结果表明:
干旱胁迫引起结缕草的叶片相对含水量明显下降,游离脯氨酸含量、丙二醛含量及可溶性糖含量均随干旱天数的增加呈持续增加的趋势,而叶绿素含量和SOD酶活性先增后减。
复水后各项生理指标除相对含水量、游离脯氨酸含量外均随着复水时间的增加逐渐恢复至对照水平。
干旱胁迫下,
结缕草水分平衡的保持、SOD酶活性及丙二醛含量的增加以及脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质的积累,是结缕草抗旱的重要生理机制。
关键词:
结缕草;
干旱胁迫;
复水;
生理特性
中图分类号:
S 688.406+
.1 文献标识码:
A 文章编号:
1001-0009（201123-0057-04 我国水资源匮乏,
成为制约草坪发展的一个重要因子[1
],干旱胁迫会引起草坪草从内到外发生一系列
生理、生化及形态上的变化[2
],因此研究草坪草抗旱生理,对草坪的经营管理具有重要价值。
禾本科植物结
缕草（Zoysia jap
onica是我国宝贵的野生植物资源,主要分布于我国的山东省和辽宁省[
3
]。
结缕草具有发达的地上匍匐茎和地下根状茎,由于其繁殖能力强,生态
适应幅度宽,
因而被广泛应用于城市各类草坪的建植[
4
但目前对草坪草抗旱性机理研究多是针对不同类型草坪草有限生理生化指标的比较以及抗旱性品种
的选育[
5-
9],对于结缕草抗旱性的研究大部分是短期的形态生理方面,而对结缕草对水分胁迫后的恢复研究也不多[
10
该试验以西南地区广为栽种的结缕草为材料,研究土壤连续干旱及复水过程中生理指标的变
化,探讨其对土壤干旱胁迫的生理响应机制,为草坪草抗旱性评价、生理指标筛选、抗旱栽培管理提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试草种为结缕草,为青岛海源草坪有限公司提供。
1.2 试验方法
2011年3月5日将结缕草种子洒播于重庆文理学院星湖校区生物园温室,5月6日进行移栽,采用草皮全铺法种植于盆高30cm,口径为20cm的花盆中,装入混合污泥、锯末、腐叶土等成分的中轻壤。
待生长到3~
4个真叶时进行干旱处理。
草种设3个处理:
①C
K:
对照处理,正常水分管理;
②处理Ⅰ:
干旱处理,试验开始起持续不浇水,草坪草由于土壤有效水分亏缺产生萎蔫现象,直至大部分
枯黄;
③处理Ⅱ:
水分胁迫第12天（即7月2日,50%结缕草出现萎蔫现象清晨恢复供水,浇透直至盆底有水渗出。
每个水平设3个重复。
试验于2011年6月20
日开始,7月20日结束,共30d。
1.3 项目测定
1.3.1 叶片相对含水量 先测叶片鲜重Wf,
再将叶片浸入蒸馏水中数小时,使叶片吸水成饱和状态。
取出用吸水纸吸取表面的水分,立即放入已知重量的称瓶中称重,再放入蒸馏水中一段时间后取出吸干外面水分,再称重,直至重量不再增加为止。
此时即为叶片吸水饱和时的重量Wt,
再将样品烘干,求得组织干重Wd,从而计算叶片相对含水量（RWC。
相对含水量（RWC=（Wf-Wd/Wt×
100%。
1.3.2 游离脯氨酸含量 采用酸性茚三酮显色法[11
]稍加改良。
称取0.5g叶片放入具塞试管,加5mL
3%磺基水杨酸,
于沸水浴中提取10min,离心,取上清液2mL加入2mL冰醋酸、2mL酸性茚三酮,沸水浴显色30min,520nm波长处比色测定。
1.3.3 叶绿素含量 采用分光光度法[11]。
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5
·
植物北方园艺2011（23:
57~60
1.3.4 超氧化物歧化酶活性 采用核黄素-NBT法,以抑制氯化硝基氮蓝四唑（NBT光化还原50%为1个酶活性单位[12]。
1.3.5 丙二醛（MDA含量 采用李合生[11]的硫代巴比妥酸（TBA显色法。
1.3.6 可溶性糖的含量 称取叶片0.1g,采用蒽酮乙酸乙酯比色法[12]。
从试验开始后的3、6、9、12、15、20、24、27、30d上午8:
00于生物园温室,分别采集处理和对照组植株叶片进行各项指标的测定。
各项指标每3d测1次。
对不同处理对生理指标的影响采用单因素方差分析（one-way ANOVA,由Spss 11.0统计软件来完成。
2 结果与分析
2.1 叶片相对含水量
由图1可知,对照组在试验期间的叶片相对含水量都在一个很小的范围内变化,变化范围为62.12%~67.36%,而处理组Ⅰ和Ⅱ与对照相比叶片相对含水量的变化较大,变化范围分别为31.25%~67.68%和49.33%~66.58%。
随着干旱胁迫天数的增加,结缕草叶片相对含水量逐渐下降,初期变化缓慢,但在干旱胁迫的第15天（叶片相对含水量值为59.34%后含水量下降的幅度加大,显著低于对照组（P<
0.05,持续干旱21d时为53.99%,30d时为31.25%。
干旱12d进行复水后,结缕草叶片RWC明显上升,复水6d内测得的RWC值和对照组差异不显著（P>
0.05,6d后RWC值则持续缓慢下降,虽然下降幅度较处理组Ⅰ小,但都没能完全恢复到干旱胁迫前的水平
。
图1 干旱与复水过程中叶片相对含水量的变化
注:
CK:
对照处理;
处理Ⅰ:
持续干旱;
处理Ⅱ:
水分胁迫第12天恢复供水。
下同。
2.2 游离脯氨酸含量
由图2可知,对照处理的结缕草叶片游离脯氨酸（Pro含量较低,变化波动小。
处理Ⅰ中游离脯氨酸含量随干旱天数增加呈持续增加的趋势。
在干旱胁迫的第12天,处理Ⅰ中游离脯氨酸含量为14.715μg/g,较CK组（10.573μg/g显著增大（P<
0.05,在胁迫的第27天（7月17日游离脯氨酸含量达到最高值39.554μg/g,为对照组的3.3倍。
证明了在水分胁迫下会造成体内游离脯氨酸的积累这一结论[13]。
处理Ⅱ在复水3d后游离脯氨酸含量迅速下降为9.713μg/g,和对照组值非常接近,而后有缓慢上升的趋势。
在复水期的前9d游离脯氨酸含量与对照组相比,差异均不显著（P>
0.05,后期则高于对照
图2 干旱与复水过程中游离脯氨酸含量的变化
2.3 叶绿素含量
色泽是草坪质量的一个主要评价指标,而外观的变化是植物适应性的直接表现[14]。
由图3可知,试验期间对照组叶绿素含量变化不大,保持在1.5mg/g左右,随着干旱胁迫的加剧,处理Ⅰ叶绿素含量先增加后减少,由胁迫第3天的1.149mg/g上升到胁迫第12天的最高值1.596mg/g,以后持续下降,在胁迫30d时降低到1.049mg/g。
这是由于在干旱胁迫的前期,叶片的含水量虽然减少但叶绿素的合成不受影响,则其含量增加;
在干旱胁迫的后期叶绿素合成速度小于分解速度,则其含量减少。
处理Ⅱ中,叶绿素含量也在胁迫第12天出现最高值1.632mg/g,结束胁迫进行复水,叶绿素含量在此值以下波动,但均高于处理Ⅰ,复水12d后（即试验的第21天,叶绿素含量与处理Ⅰ相比,有显著差异（P<
0.05
图3 干旱与复水过程中叶绿素含量的变化
2.4 超氧化物歧化酶活性
由图4可知,干旱胁迫条件下超氧化物歧化酶（SOD活性的整体变化趋势是先升后降。
胁迫初期（0~15d呈缓慢增加趋势,活性均高于对照,处理Ⅰ在干旱胁迫的第24天（7月14日测得峰值为153.88U/g,以后随着胁迫的进一步加深,处理Ⅰ中SOD活性不断下降,但显著高于对照。
复水处理后SOD活性的
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57~60植物·
变化相对处理Ⅰ缓慢,与对照差异不显著（P>
0.05。
可以看出适度的干旱处理能提高草坪草SOD活性,起到“练苗”的作用。
2.5 丙二醛含量
由图5可知,CK组处于正常的水分管理,丙二醛含量在5.522~7.608μmol/g之间,而处理Ⅰ由于长期处于干旱土壤中,植物体内水分流失,丙二醛含量呈上升趋势,且在干旱处理的第27天（7月17日测得峰值达到23.74μmol/g。
处理Ⅱ在干旱胁迫的第12天（7月2日复水后丙二醛含量立即停止上升,由10.736
μmol/g逐渐下降到试验结束时的8.11μmol/g。
试验表明,随着干旱胁迫时间的加剧,结缕草丙二醛含量逐渐上升,复水后有所下降,恢复至起始水平
图4 干旱与复水过程中超氧化物
歧化酶（SOD
活性的变化
图5 干旱与复水过程中丙二醛含量的变化
2.6 可溶性糖含量
随着干旱胁迫时间的延长,结缕草可溶性糖含量呈上升趋势,复水后含量有所下降。
由图6可知,CK组由于进行正常水分管理,可溶性糖含量在3.171~5.143mg/g之间
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