寒地低温驯化期冬小麦品种间抗寒特征性状的比较研究

摘要

为了研究高寒地区冬小麦抗寒机理，本研究以东农冬麦1号和济麦22两个冬小麦品种为材料，设计2-10cm 9个播深，针对叶片和分蘖节进行抗寒性生理生化指标的研究，探明了低温驯化期两品种相对电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、MDA含量、膜透性和POD酶活性的变化规律。主要结论如下：
　　 1. 试验结果表明，播深太深会造成冬小麦出苗率较低，但不影响返青率，较浅的播深返青率较低，在冬麦播种时，不宜太深或太浅，以播深4-6cm为宜。
　　 2. 低温驯化阶段，2个品种不同播种深度处理的各次取样的相对电导率分布在0.08~0.251。2-3cm和7~10cm播深处理均使冬小麦叶片相对电导率出现较大波动。东农冬麦1号的电导率在低温驯化初期较高，但其细胞膜损伤的修复能力大于济麦22。
　　 3. 东农冬麦1号在较浅播深下叶片丙二醛含量高于济麦22，而济麦22在较深播深下叶片的丙二醛含量较高；在7cm播深处理下济麦22分蘖节的丙二醛含量较高，而东农冬麦1号则在10cm播深下丙二醛含量较高。在低温驯化中均有升高，并且在10月25日达到一个较高值。
　　 4. 同一取样时期的冬小麦分蘖节的可溶性糖含量要高于叶片。可溶性糖含量在低温驯化阶段呈持续升高趋势，并没有因为低温驯化期间温度的变化而出现太大的波动，由此可知，低温对冬小麦可溶性糖的积累的影响是持续性的，并且可溶性糖含量的升高对细胞具有保护作用。2个品种分蘖节中可溶性糖含量积累水平无显著差异。在不同播深处理间，2品种叶片和分蘖节处可溶性糖互有高低，而且均可达到较高水平。
　　 5. 在低温驯化期，2个品种不同播深叶片中可溶性蛋白含量的变化范围为0.25mg/g~0.310.25mg/g，分蘖节中可溶性蛋白含量的变化范围为0.090.25mg/g ~0.280.25mg/g，其中东农冬麦1号为0.180.25mg/g ~0.280.25mg/g，而济麦22为0.090.25mg/g ~0.250.25mg/g，东农冬麦1号于低温驯化期间在叶和分蘖节中积累可溶性蛋白的能力高于济麦22。每个品种在各次取样时期不同播深间叶片中可溶性蛋白含量变化不大，而在分蘖节中变化幅度较大；2个品种叶片和分蘖节中可溶性蛋白含量均有随驯化期延长而下降的趋势，而且随着播深的增加，这种趋势逐渐明显。在同一取样期内，播深较深处理的叶片和分蘖节的可溶性蛋白含量常出现较高值。
　　 6. 脯氨酸含量受温度变化影响较大，当温度较高时，各播深间脯氨酸含量差异不显著，在温度降低时，播深间则存在显著差异。各个播深的两个品种的两个部位的脯氨酸含量随着冷驯化的持续，都有较大的波动。整体上来说，呈现出下降-升高-下降-升高的趋势，并且同一播深的叶片和分蘖节处的脯氨酸含量的变化趋势大致趋同。这说明脯氨酸含量的增加是冬小麦在低温环境下的一个应激反应，增加的脯氨酸能减少冬小麦在低温驯化期受到的伤害。
　　 7. 各播深两品种分蘖节的POD活性没有显著差异，分蘖节的POD活性高于叶片。叶片POD活性随着低温驯化有所上升，而分蘖节的POD活性却在下降。