风沙流吹袭对油莎豆和大豆幼苗生理特征的影响

doi:10.12190/j.issn.2096-1197.2022.05.09

摘要/Abstract

摘要：

【目的】了解油莎豆（Cyperus esculentus）和大豆（Glycine max）幼苗对风沙流吹袭的生理响应。【方法】在内蒙古自治区东部的科尔沁沙地利用野外便携式沙风洞模拟风沙流吹袭，设置0（CK）、7、10、15 m/s 4个风沙流吹袭强度，分析风沙流吹袭对油莎豆和大豆幼苗膜质过氧化、保护酶系统以及渗透调节物质的影响。【结果】在风沙流吹袭的胁迫下，油莎豆和大豆幼苗的丙二醛（MDA）含量显著增加（P<0.05），发生了膜质过氧化损伤。油莎豆幼苗中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性在15 m/s风沙流强度下分别为62.6、62.5、27.1 U/g，相较7 m/s风沙流强度显著增加（P<0.05）；大豆幼苗3种保护酶的活性在15 m/s风沙流强度下与对照（CK）相比均无显著差异（P>0.05）。油莎豆幼苗的脯氨酸（Pro）和可溶性糖含量随风沙流吹袭强度的增加呈上升趋势；大豆幼苗的脯氨酸含量与对照（CK）相比显著增加（P<0.05），可溶性糖含量无显著变化（P>0.05）。【结论】风沙流胁迫有效地激活了油莎豆幼苗的保护酶系统，起到了缓解膜质过氧化损伤的作用；大豆幼苗的保护酶对风沙流胁迫的响应非常有限，未发挥保护作用。脯氨酸（Pro）和可溶性糖共同在油莎豆幼苗中发挥了渗透调节作用；大豆幼苗中发挥渗透调节作用的主要是脯氨酸。

关键词: 风沙流, 油莎豆, 大豆, 膜脂过氧化, 保护酶, 渗透调节物质

Abstract:

【Objective】To understand the physiological response of Cyperus esculentus and Glycine max seedlings to wind-blown sand flow.【Methods】In Horqin sandy land in the east of Inner Mongolia Autonomous Region，a portable outdoor sand wind tunnel was utilized to imitate wind-blown sand flow. Four intensities of 0（CK），7，10，and 15 m/s were set to analyse the effects of wind-blown sand flow on the membrane lipid peroxidation，protective enzyme system，and osmotic adjustment substances of Cyperus esculentus and Glycine max seedlings.【Results】Under the stress of wind-blown sand flow，the malondialdehyde（MDA）content in Cyperus esculentus and Glycine max seedlings increased significantly（P<0.05），and membrane lipid peroxidation damage occurred. The activities of superoxide dismutase（SOD），catalase（CAT）and peroxidase（POD）in Cyperus esculentus seedlings were 62.6，62.5 and 27.1 U/g respectively under wind-blown sand flow intensity of 15 m/s，which were significantly increased compared with the intensity of 7 m/s（P<0.05）. The activities of three protective enzymes in Glycine max seedlings had no significant difference between CK and wind-blown sand flow intensity of 15 m/s（P>0.05）. The content of proline（Pro）and soluble sugar in Cyperus esculentus seedlings increased with the increase of wind-blown sand flow intensity. Compared with CK，the content of Pro in Glycine max seedlings increased significantly（P<0.05），while the content of soluble sugar had no significant changes（P>0.05）.【Conclusion】The wind-blown sand flow stress effectively activated the protective enzyme system of Cyperus esculentus seedlings，and played a role in mitigating the membrane lipid peroxidation damage. The protective enzymes of Glycine max seedlings had limited response to wind-blown sand flow stress and did not play a protective role. Pro and soluble sugar together played an osmotic adjustment role in the seedlings of Cyperus esculentus. While in Glycine max seedlings Pro played an important role in osmotic adjustment.

Key words: Wind-blown sand flow, Cyperus esculentus, Glycine max, Membrane lipid peroxidation, Protective enzyme, Osmotic adjustment substances

中图分类号:

S565

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图/表 7

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