逆境胁迫对植物生理生化指标的影响

本科学生综合性实验报告

学号姓名

学院专业、班级

实验课程名称植物生理学实验

教师及职称

开课学期2012 至2013 学年上学期

填报时间2012 年12 月15 日

云南师范大学教务处编印

逆境胁迫对植物生理生化指标的影响

作者：

（，云南昆明650092）

摘要：对植物产生危害的环境称为逆境，又称胁迫。干旱是制约植物生长的主要逆境因素，以小麦幼苗在模拟干旱胁迫下，植株体内的生理生化指标会发生变化。实验采用PEG处理小麦幼苗，对抗氧化酶；脯氨酸；谷胱甘肽；过氧化氢；可溶性糖；丙二醛在植物体内的含量变化进行了研究，实验通过分光光度计分别在不同的波长中测出吸光率，间接计算出其含量，而通过对正常条件下的和逆境胁迫下一定量小麦体内以上各种物质含量的对比，从而了解小麦体内生理生化指标发生的变化。

关键词：小麦（Triticum aestivumLinn）；干旱胁迫；生理生化

1 引言

干旱是自然界常见的逆境胁迫因素，而且干旱也是植物最容易受到的胁迫之一。干旱不仅制约植物的生长发育与产量，也会引起植被结构与功能的时空变化。因此植物对干旱胁迫的适应及机制一直是植物逆境适应策略研究的一个热点【1-3】作物抗旱性的研究方法有多种，适应能力进行了研究：植物对干旱胁迫的适应过程和受伤害程度与干旱胁迫的强度以及植物自身的抗性紧密联系，并从生化代

谢、生理功能、形态适应、生长发育以及生物生产力等多种形式表现出来【1-5】。土壤有效水分状况与植物之间的关系一直是植物生理生态学研究领域的热点问题。大多数植物在短期或轻度土壤缺水情况下叶片水势下降，气孔关闭。限制CO2 摄取和光合作用速率：长期严重干旱条件下可限制植物生长,引起形态结构发生变化。甚至导致植物死亡【6】。大多实验是在人工控制的干旱或人工模拟干旱条件下进行。其主要方法是室外盆栽控制水分，苗期室内水培或砂培采用PEG 渗透胁迫、人工控制的温室、气候室和培养箱等。其中，PEG渗透胁迫法简单易行、条件容易控制、重复性好、试验周期短。本试验采PEG溶液模拟干旱胁迫的方法，研究干旱胁迫对小麦幼苗发芽率、抗氧化酶、脯氨酸、谷胱甘肽、过氧化氢、可溶性糖、丙二醛等生理生化指标含量的变化，并初步探讨小麦的抗逆机理，期望能够应用于农业生产实践中，为干旱农业生产提供理论依据。

2、材料与方法

2.1、实验材料

小麦种子：购于西山种子公司，供实验备用。（适宜条件下，选购的小麦种子发芽率较高的，所选购的实验材料较理想的，有利于用作实验材

料。）

培养条件：室温，充足水分、充足阳光供给，PEG干旱处理。

用水：自来水。

2.2、种子生命力（发芽率）的快速测定

将待测种子在适宜水中浸种，以增强种胚的呼吸强度。使显色迅速。

2.3、其它实验种子处理一致如下;

小麦种子→用0.1% HgCl2消毒10 min后→用蒸馏水漂洗干净→用蒸馏水于26℃下吸涨12 h →播于垫有6层湿润滤纸的带盖白磁盘（24cm×

16cm ）中 → 于26℃下暗萌发60 h → 选取长势一致的小麦幼苗做PEG 干旱处理。

2.4、测定方法

2.4.1、种子生命力（发芽率）的快速测定

各取50粒吸胀的玉米种子或小麦种子→沿胚的中心线切成两半（严格区分两个半粒），进行下列实验： 其中50个半粒进行曙红染色（室温染色10 min ），另一半进行TTC 染色（30℃水浴 20 min ） ，计算发芽率。

种子发芽率=有生命的种子/测试种子数X100﹪

2.4.2、逆境胁迫和脯氨酸（Pro ）的积累及测定

Pro 的提取：分别取0.1 g 实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 mL 3%磺基水杨酸（SSA ）和少许石英砂→充分研磨→用2 mL 3% SSA 洗研钵→5000 rpm 离心10 min →上清液定容至5 mL 。

测定：上清液各2 mL →分别加入( 2 mL 冰乙酸和2 mL 茚三酮试剂)→煮沸15 min →冷却后→5000 rpm 离心10 min （若没沉淀可略此步骤） →分别测定A520

计算：

ε520=3.24/mol.㎝

2.4.3、逆境胁迫和丙二醛（MDA ）的测定

用总显V V V W L A ⨯⨯⨯⨯ε520Pro content = (μmol.g -1FW)

MDA 提取：分别取0.1 g 实验组和对照组→加入3 mL 10%TCA 和少许石英砂→充分研磨→用2 mL 10%TCA 洗研钵→5000 rpm 离心10 min →上清液定容至5 mL 。

测定：分别取上清液各2 mL →加入0.6%TBA （用10%TCA 配制） 2 mL →煮沸12 min →冷却后→5000 rpm 离心5 min （视沉淀有无）→分别测定OD450和OD532。

计算：

OD450=C1X85.4

OD532=C1X7.4+155000XC2

其方程得：

C1/ (mmol/L) =11.71 OD450

C2/ (mol/L) =6.45 OD532-0.56 OD450

式中，C1为可溶性糖的浓度；C2为ＭＤＡ的浓度。

2.4.4、逆境胁迫与H 2O 2的积累及测定

H 2O 2提取：分别取0.1 g 实验组和对照组→加入3 mL 50 mM PBS (提取液，pH=6.8，内含1mM HA)和少许石英砂→充分研磨→用2 mL PBS 洗研钵→5000 rpm 离心10 min →上清液定容至5 mL 。

测定：分别取上清液各3 mL →加入0.1%Ti(SO4)2 [用20%(v/v) H2SO4配制] 1 mL →摇匀→ 5000 rpm 离心10 min → OD410。

计算：

用总显V V V W L A ⨯⨯⨯⨯ε410H 2O 2 content = (μmol.g -1FW)