干旱胁迫对大豆幼苗生长及生理特性的影响*

高 蕾，孙海龙

（黑龙江林业职业技术学院，黑龙江牡丹江157011）

大豆是需水量较多的作物之一，是豆类作物中对水分最敏感的一种［1］。植物生理学家已针对多种植物，研究了植物对干旱胁迫的抗性机制［2-4］。为揭示大豆抗旱机理积累资料，以黑农48为材料，研究干旱胁迫对大豆幼苗生理生化特性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

以黑农48(脂肪含量19.1%，蛋白质含量44.7%)为试验材料（黑龙江省农业科学院大豆所提供），采用盆栽试验。盆栽选用直径26cm、高33cm塑胶盆，每盆装风干土10kg。选取籽粒饱满、大小一致、无病虫的种子进行播种，每盆保苗6株。5月27日播种于温室内。

1.2 材料处理

土壤水分分为三个等级：正常供水（A0）为80%～85%（田间持水量的百分数，下同），轻度干旱胁迫（A1）为65%～70%，中度干旱胁迫（A2）为 50%～55%。干旱胁迫处理从播种后15天开始，处理后第3天（播后第18天）开始取样，以后隔1天进行取样，用于生理生化指标的测定。

1.3 测定项目和方法

相对含水量（RW C）地测定：采用烘干法［5］；株高地测定：采用测量法；可溶性蛋白含量地测定：采用考马斯亮蓝染色法［6］；过氧化物酶（POD）活性的测定：愈创木酚比色法；过氧化氢酶（CAT）活性地测定：紫外吸收法测定。所测指标均选用大豆的第1、2复叶为试验材料，每日上午9:00～9:30取样，测定时重复3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对大豆幼苗叶片相对含水量（R W C）的影响

本实验在干旱胁迫的第3天，对各处理大豆幼苗叶片进行了相对含水量的测定。从图1中可以看出，大豆幼苗叶片的相对含水量在干旱胁迫后第3～7天时的变化与正常水分条件下的变化基本一致，在第7～9天，干旱胁迫下两个处理的相对含水量下降，而正常水分下的相对含水量值上升。在胁迫后第3天，轻度胁迫下和中度胁迫下的相对含水量比正常条件下低1.76%、2.88%，到胁迫第11天，比正常低了5.36%、6.85%。说明干旱会导致叶片的相对含水量降低。

2.2 干旱胁迫对大豆幼苗株高的影响

从图2可以看出，水分胁迫抑制了株高的增加，正常水分条件下株高增长速率快，干旱胁迫下株高增长速率慢。从干旱胁迫后第3～11天，正常水分胁迫下的大豆幼苗植株高度增长了3.7cm，轻度水分胁迫和中度水分胁迫下植株分别增长了0.98cm、和0.16cm。

干旱胁迫后第11天，正常水分条件下的株高平均比轻度胁迫和中度胁迫下高了21.5%和30.1%，说明干旱抑制了植株的生长。

图1 干旱胁迫对幼苗叶片相对含水量的影响Fig.1 Changes of relative water content in soybean seeding leaves under drought stress

图2 干旱胁迫对幼苗株高的影响Fig.2 Change of plant height in soybean seeding leaves under drought stress

2.3 干旱胁迫对大豆幼苗可溶性蛋白含量的影响

从图3可以看出，可溶性蛋白的含量随干旱胁迫的加剧而减小。在胁迫后第11天，轻度水分胁迫和中度水分胁迫的可溶性蛋白含量达最低点，分别比正常水分条件降低了28.4%和32.7%。在干旱胁迫下，可溶性蛋白含量呈下降趋势，而正常水分下呈上升趋势。可溶性蛋白含量与植物的抗逆性之间存在正相关，植物抗逆性地提高可能涉及特异可溶性蛋白质形成［7］。说明干旱会导致幼苗的抗逆能力降低。

2.4 干旱胁迫对大豆幼苗过氧化物酶活性的影响

从图4可以看出，中度胁迫和轻度胁迫下的POD活性分别在水分胁迫后第7天和第11天达最大值，较正常水分条件下高出34.7%和28.9%。说明在干旱胁迫下，POD活性升高。轻度胁迫下，POD的活性是逐渐升高的，而中度胁迫下，POD的活性是先升高后降低的。说明随着胁迫时间的延长以及胁迫程度的加深，POD活性又开始下降。

图3 干旱胁迫对幼苗叶片可溶性蛋白含量的影响Fig.3 Change of soluble protein content in soybean seeding leaves under drought stress

图4 干旱胁迫对幼苗叶片POD活性的影响Fig.4 Change of POD activity in soybean seeding leaves under drought stress

2.5 干旱胁迫对大豆幼苗过氧化氢酶活性的影响

从图5可以看出，在干旱胁迫后第3～10天里，轻度胁迫和中度胁迫下大豆幼苗叶片的CAT活性高于对照。在胁迫后第3天，中度胁迫下大豆幼苗叶片的CAT活性达最大值，较对照处理高出152%；在胁迫后第7天，轻度胁迫下大豆幼苗叶片的CAT达最大值，较对照处理高出84.9%。

正常水分条件下，大豆幼苗叶片的CAT活性变化不大；轻度干旱胁迫下，大豆幼苗叶片的CAT活性的变化趋势是先升高再降低；中度干旱胁迫下，大豆幼苗叶片的CAT活性是从最大值逐渐下降的。总体来看，干旱胁迫使大豆幼苗叶片的过氧化氢酶活性升高。

图5 干旱胁迫对幼苗叶片CAT活性的影响Fig.5 Change of CAT activity in soybean seeding leaves under drought stress

3 小结

本文通过对干旱胁迫下大豆幼苗各项生理指标特性地研究，结果表明在轻度和中度干旱胁迫下，植株生长受到抑制，株高降低；大豆幼苗叶片的相对含水量降低；幼苗叶片的可溶性蛋白的含量降低。干旱胁迫使大豆幼苗叶片的过氧化物酶活性升高，随着胁迫时间地延长以及胁迫程度地加深，过氧化物酶活性又开始下降；同时干旱胁迫也使大豆幼苗叶片的过氧化氢酶活性升高。

［1］杨鹏辉，李贵全，郭丽，等.干旱胁迫对不同抗旱大豆品种花荚期质膜透性地影响［J］.干旱地区农业研究，2003,21（3）：127-129.

［2］朱维琴,吴良欢,陶勤南.干旱逆境对不同品种水稻生长、渗透调节物质含量及保护酶活性地影响［J］.科技通报,2006,22(2):176-181.

［3］赵黎芳,张金政,张启翔,等.水分胁迫下扶芳藤幼苗保护酶活性和渗透调节物质地变化［J］.植物研究,2003,23(4):437-442.

［4］李明,王根轩.干旱胁迫对甘草幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用地影响［J］.生态学报,2002,22(4):503-507.

［5］邹琦.植物生理学实验指导［M］.北京：中国农业出版社，2001.

［6］张宪政.作物生理研究法［M］.北京：农业出版社,1992.

［7］汤章城.高粱幼苗对高渗透培养液的生长、生理反应及其抗逆性［J］.植物生理学报，10(1):37-45.