SODM和SODMU对小麦生理功能的影响

赵绘，高鹏，慕向宾，王占林，杜吉到

（1.大庆高新区华美科技有限公司，大庆163319；2.黑龙江八一农垦大学农学院）

小麦的世界产量和种植面积均居于栽培谷物的首位，以普通小麦种植最广。我国人口众多，人均耕地面积较少，因此在有限的耕地面积内通过提高小麦的各方面生理特性达到促进产量增加的研究具有深远的意义[1]。现在各类植物生长调节剂在农业生产上已成为提高作物产量和改善品质的有效途径之一[2-4]。夏玉米种植时玉米大喇叭口期叶面喷施乙烯利-甲哌鎓复合剂，能起到改善株型结构、促进同化物分配转运和提高产量的综合效果[5]。在大豆叶面喷施植物生长调节剂超氧化物模拟物（SODM），可维持叶片保护酶和同化物的正常生理代谢功能，有效地提高了叶片抗氧化能力和控制了叶片的衰老进程[6]。SODM叶面肥可以提高甜菜的含糖率，增产效果明显[7]。SODM叶面喷施可以提高了马铃薯块茎中淀粉、可溶性蛋白、蔗糖含量，对提高马铃薯产量、改善品质、有效调控根系的生理代谢均有一定的效果[8]。在小麦上，植物生长延缓剂烯效唑对小麦根、叶生理功能的影响已有研究报道[9]，而超氧化物模拟物及其不同施用方式对小麦生理功能的影响未见报道。以喷施、浸种、施用和相互配合施用（3-SODM）等方法研究SODM和超氧化物模拟物尿素（SODMU）对小麦生长的影响，分析SODM对增强小麦抗逆性，延缓其衰老，提高作物产量的作用。

1 材料与方法

1.1 试验材料

调节剂和肥料选用天意公司提供的SODM、SODMU。小麦品种选用弱筋小麦扬麦15和中筋小麦扬麦16。

1.2 试验设计

试验在2006年10月28日播种，采用人工条播，行距25 cm，播种量9 g·m-2，共设置1个对照4个处理。对照（CK）：常规高产栽培，用普通尿素30 g·m-2；分基肥（底肥）、苗肥（播种后20 d）和穗肥3次施用，其中基肥15 g·m-2、苗肥和穗肥各7.5 g·m-2。处理1（SODMU）：施用SODMU，施用方法与施用量均与对照相同。处理2（SODM浸）：（聚天冬氨酸钾+SODM）浸种，浓度300mg·kg-1（30%浓度稀释1 000倍），浸种12 h，施肥同CK。处理3（SODM喷）：喷SODM，于越冬期结束、返青后开始、每15天喷一次，共喷3次（最后一次接近抽穗）喷SODMU，浓度为600 mg·kg-1（30%浓度稀释500倍），每次喷施量150 g·m-2。处理4 SODMU+SODM浸种+SODM喷 （3-SODM）；种子用SODM浸种，浓度300 mg·kg-1（12 h）。施用SODM30 g·m-2；分基肥、苗肥和穗肥3次施用，其中基肥15 g·m-2、苗肥和穗肥各7.5 g·m-2。喷SODM，于返青后开始、每15天喷一次，共喷3次（最后一次接近抽穗），浓度为600mg·kg-1（30%浓度稀释500倍），每次喷施量150 g·m-2。小区面积12m2，重复3次，随机区组排列。

2 结果与分析

2.1 SODM对小麦抗氧化保护系统的影响

施用SODMU和SODM浸种对小麦叶片中的坏血酸（ASA）含量无显著影响，喷施SODM和3-SODM处理对生育中期（拔节期和抽穗期）叶片中ASA含量无显著影响，但显著提高了生育后期（抽穗至成熟）叶片的ASA含量（表1）。施用SODMU和SODM浸种对小麦叶片中超氧化物歧化酶（SOD）活性无显著影响，喷施SODM和3-SODM处理对生育中期（拔节期和抽穗期）叶片SOD活性无显著影响，但显著提高了生育后期（抽穗至成熟）叶片的SOD活性（表2）。施用SODMU和SODM浸种对小麦叶片中的过氧化酶（POD）活性无显著影响，喷施SODM和3-SODM处理对生育中期（拔节期和抽穗期）叶片中POD活性无显著影响，但显著增加了乳熟期和蜡熟期叶片POD活性（表3）。施用SODMU和SODM浸种对小麦叶片中的过氧化氢酶（CAT）活性无显著影响，但喷施SODM和3-SODM处理显著增加了乳熟期和蜡熟期叶片CAT活性（表4）。

表1 SODM和SODMU对小麦叶片抗坏血酸（ASA）含量的影响（μg.g-1 FW）Table1 Effects of SODM and SODMU on the contentof ascorbic acid ofwheat leaves

2.2 SODM对小麦叶片中一些内源激素的影响

乙烯和细胞分裂素是两类重要的植物激素，乙烯对细胞的分类与伸长、种子的休眠与萌发、开化以及性别的分化、器官的衰老及脱落、以及对逆境的应答起重要的调控作用。由于植物体内高的乙烯浓度对植物的生长有不利影响，因此人们称其为抑制型植物激素。而细胞分裂素，如玉米素（Z）和玉米素核苷（ZR），能促进细胞分裂，延缓植株衰老，人们称之为促进型植物激素。喷施SODM和3-SODM处理显著降低了抽穗至成熟期小麦叶片的乙烯释放速率。SODMU和SODM浸种处理小麦叶片的乙烯释放速率无显著变化（表5）。喷施SODM和3-SODM处理显著增加了拔节期、挑旗期和乳熟期、成熟期小麦叶片细胞分裂素（Z＋ZR）含量，在抽穗期和开花期表现不明显（表6）。

表2 SODM和SODMU对小麦叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响（Unit g-1 FW m in-1）Table2 Effects of SODM and SODMU on the activity of superoxide dismutase ofwheat leaves

表3 SODM和SODMU对小麦叶片过氧化物酶（POD）活性的影响（Unit g-1 FW m in-1）Table3 Effects of SODM and SODMU on the activity of peroxidase ofwheat leaves

表4 SODM和SODMU对小麦叶片过氧化物酶（CAT）活性的影响（mgH2O2 g-1 FW m in-1）Table4 Effects of SODM and SODMU on the activity of catalase ofwheat leaves

表5 SODM和SODMU对小麦叶片乙烯释放速率的影响（pmol·g-1 FW）Table5 Effects of SODM and SODMU on released rate of ethylene ofwheat leaves

表6 SODM和SODMU对小麦叶片细胞分裂素玉米素（Z）＋玉米素核苷（ZR）含量的影响（pmol·g-1 FW）Table6 Effects of SODM and SODMU on the contentof zeatin and ribosylzeatin ofwheat leaves

3 讨论

通过在小麦上以四种不同方法施用两种植物生长调节剂SODM和SODMU施用效果的比较研究证明，四种处理方式中喷施SODM和3-SODM处理效果最为明显。喷施SODM和3-SODM处理显著提高了抽穗至成熟期叶片的ASA含量和SOD活性，也显著增加了乳熟期和蜡熟期叶片POD和CAT活性。郑殿峰等研究也发现在大豆上喷施SODM可以显著提高SOD活性，POD活性及CAT活性，这些酶活性的升高可增加大豆的抗旱性[6-10]。同时，喷施SODM和3-SODM处理不仅显著降低了抽穗至成熟期小麦叶片的乙烯释放速率，而且显著增加了结实期小麦叶片Z＋ZR含量。另外，SODM对小麦叶片中乙烯、ASA、SOD、POD及CAT的调节作用主要表现在小麦生长中后期（抽穗期至成熟期）。而植物生长发育后期才发生叶片衰老，此过程中由于产生一些过量活性氧，使得保护酶在内的某些蛋白的降解，通过喷施SODM提高了小麦叶面保护酶的活性，从而起到了延缓作物衰老，增产的效果。

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