水资源是农业生产必不可少的基础条件，世界许多地区持续的水资源短缺严重影响着农业生产，干旱胁迫是农作物产量的限制因子之一〔1〕.在我国，约一半的国土面积位于干旱和半干旱地区，常受到干旱的威胁〔2〕，因此，筛选耐旱作物种质资源、增加作物在干旱胁迫下的产量、保持品质以及探讨植物的耐旱机理一直受到关注.

大豆〔Glycine max（L.）Merr〕原产于中国，在整个生育期内与其他作物相比需水较多，合成1 g干物质需要消耗600～800 g水.大豆是人类获取植物蛋白质和食用油的重要来源，干旱会导致大豆产量下降，严重干旱还会使大豆的蛋白质、脂肪等品质指标的含量下降，故需要选育更多的耐旱大豆品种来解决干旱胁迫对食品和蛋白质安全的威胁〔3〕.模拟干旱胁迫是研究植物对干旱响应的一种常用方法，早在1979年，Heyser等〔4〕就运用PEG6000模拟干旱胁迫，筛选出了抗旱的烟草细胞系.PEG6000是一种高分子渗透剂，具有很好的水溶性和脂溶性，不能穿越植物细胞壁进入细胞质，不会引起质壁分离，亲水性强，对植物细胞功能不会造成影响;一定浓度的PEG6000能使植物组织和细胞处于类似于干旱的胁迫中，能够有效模拟土壤干旱环境，是个理想的试验方法〔5-6〕，近年来被广泛用来模拟干旱胁迫进行作物抗旱性方面的研究〔7-10〕.本研究选用2个不同品种杂交大豆作为试验材料，在大豆播种30 d后采用PEG进行模拟干旱胁迫，通过测定不同品种杂交大豆在干旱胁迫下的生理生化指标，分析不同大豆对水分胁迫的生理响应，旨在为大豆抗旱品种的筛选、大豆抗旱基因的发掘和杂种优势理论的创新等研究提供试验数据.

1 材料与方法

1.1 供试品种

试验选用2个大豆杂交种:杂交豆2号和杂交豆5号，2个品种种子均由吉林省农业科学院大豆研究所提供.

1.2 试验设计

试验于2017年5月在内蒙古民族大学农场防雨棚中进行.采用盆栽方法，选饱满无病虫害的的大豆种子播于直径为30 cm、高为19 cm、桶底带有直径为1 cm圆孔的花盆中，用草炭土、珍珠岩、蛭石（体积比4∶3∶3）的混合物为基质.营养液随水浇入盆中.在日本园式配方的营养液〔Ca（NO3）2·4（H2O）945 mg/L+KNO3808 mg/L+NH4H2PO4153 mg/L+MgSO4·7H2O 493 mg/L〕中加入PEG6000配成不同质量浓度的处理液，模拟不同程度的干旱胁迫.试验共设4个处理，分别是CK（营养液）、轻度水分胁迫（营养液+5%的PEG6000，使其浓度为5%）、中度水分胁迫（营养液+10%的PEG6000，使其浓度为10%）、重度水分胁迫（营养液+15%的PEG6000，使其浓度为15%），采用完全随机排列设计，3次重复.

播种后30 d开始模拟干旱胁迫处理，处理10 d后，选取生长健壮的幼嫩叶片进行生理生化指标的测定.

1.3.4 丙二醛（MAD）含量的测定 采用硫代巴比妥酸（TBA）法〔13〕.

如图2所示，干旱胁迫使杂交豆5号叶片脯氨酸含量呈现增加—降低—增加的趋势，杂交豆2号叶片脯氨酸含量呈现降低—增加—降低的趋势.轻度和重度干旱胁迫下，杂交豆5号比杂交豆2号脯氨酸含量分别高28.0%和22.7%，而中度水分胁迫下杂交豆2号比杂交豆5号高128.2%.从该结果可以推论出在轻度和重度干旱胁迫下，杂交豆5号大豆叶片细胞渗透调节能力强于杂交豆2号，表现出更强的抗干旱能力;而中度干旱条件下，杂交豆2号叶片脯氨酸含量极显著（P＜0.01）高于杂交豆5号，差异如此大的原因在于杂交豆2号叶片脯氨酸含量的急剧上升和杂交豆5号叶片脯氨酸含量的急剧下降.综合轻度、中度和重度3个胁迫处理的脯氨酸含量的结果，杂交豆5号耐干旱胁迫的能力强于杂交豆2号，这也与实际的表型结果一致.

1.3 测定项目及方法

采用Excel2003和DPS2000进行数据统计分析.

1.3.3 可溶性糖含量的测定 采用蒽酮比色法〔12〕.

1.3.2 游离脯氨酸（Pro）含量测定 参照李合生〔11〕方法稍加改良，称取0.5 g叶片放入具塞试管，加5 mL 3%磺基水杨酸，于沸水浴中提取10 min，离心，取上清液2 mL加入2 mL冰醋酸、2 mL酸性茚三酮，沸水浴显色30 min，520 nm波长处比色测定.

由于不同压载舱水深不同，按照水深分成A、B、C等3类。A类压载舱包括D1和D2，B类舱包括L1、L2、L3，C类舱包括T1和T2。各舱由压载水表面至舱底的20个不同深度点进行采样，每个点采集5～15 L水样，测试水温。现场取5～8 L不等，使用15 μm孔径的筛绢进行过滤，水质澄清后灌入采样瓶，密封并带回实验室处理。采样船舶情况如表1所示。

1.4 数据统计分析

1.3.1叶绿素含量的测定 用SPAD-502叶绿素仪在开花期（7月5日）定点选取叶片，测定不同叶位的SPAD值.在每个叶片的前、中、后各测1次，最后取平均值.

2 结果与分析

2.1PEG胁迫对杂交大豆叶片SPAD值的影响

叶片SPAD值（叶绿素）的变化规律是反应叶片生理活性变化的重要指标之一.由图1可知，正常供水条件下，杂交豆2号叶片的SPAD值略高于杂交豆5号.干旱胁迫下，杂交豆5号叶片SPAD值先上升再下降最后上升，但变化幅度很小，从最低值到最高值仅增加了2.8%;杂交豆2号变化幅度较大，SPAD值从轻度胁迫的最小值40.07到重度胁迫的最大值44.77，增加了11.7%，变化趋势为先降低再增加最后显著增加.在轻度和中度干旱胁迫下，杂交豆5号叶片的SPAD值均高于杂交豆2号，但二者差异不显著;重度胁迫后杂交豆2号叶片的SPAD值迅速升高，显著高于杂交豆5号（P＜0.05）.从该结果可以看出，干旱胁迫对杂交豆5号SPAD值影响较小，即叶片叶绿素相对含量变化较小，说明杂交豆5号对干旱胁迫反应不敏感，对水分胁迫的耐受性较强.杂交豆2号SPAD值在重度水分胁迫处理后的大幅度上升是实验误差还是品种的真实反应，还需进一步的重复实验加以验证.

  

图1 不同处理对杂交大豆叶片SPAD值的影响Figure 1 Effect of treatments on SPAD values of hybrid soybean leaves

 

注:图中标不同小写字母者表示在5%水平上差异显著，下同.

2.2 PEG胁迫对杂交大豆叶片脯氨酸含量的影响

为全面贯彻国家大力发展特色小镇建设精神，《广西培育特色小镇意见》提出，到2020年，要培育30个左右全国特色小镇、100个左右自治区级特色小镇、建设200个左右市级特色小镇。该意见的出台为广西贯彻国家特色小镇发展战略、发展广西区域经济明确了方向。

独立学院是本科办学层次，高职高专是专科办学层次，二者办学规格截然不同。许多独立学院法学专业在人才培养中将办学规格与高职高专混同，这是十分错误的。独立学院法学本科教育与高职高专的法律教育相比，知识基础要求必须达到普通本科的文化层次，理论体系也应达到一定的广度和深度，以使学生的专业能力有足够的理论支撑。

2.2.4 配备安全防护用品 半专业扑火队每名队员每2年阻燃服、手套、毛巾、作训鞋、挂包各1套(双、条)。手电、灯具和水壶各1个(把)扑火装备，二号扑火工具20把、风力灭火机2台、油箱2个，油锯1台，背包1个(背包内有打火机、火柴、创可贴、风油精等应急用品)，每个队配有防火宣传禁火旗10-20面，防火装备置物架3-4个，应急报警宣传喇叭3-4个，防火宣传警示教育铜锣铜钟2-3个等。对配置的装备、机具统一放置，登记造册，专人管理，防止损坏丢失，保持完好备用。消防队负责消防器材管理，使之保持良好状态，做好快速应急准备、积极主动高效出击。

  

图2 不同处理对杂交大豆叶片脯氨酸含量的影响Figure 2 Effects of treatments on proline content in leavesof hybrid soybeans

2.3 PEG胁迫对杂交大豆叶片可溶性糖含量的影响

从图3可以看出，干旱胁迫下，杂交豆5号叶片可溶性糖含量呈现降低—增加—增加趋势，而杂交豆2号却表现一直下降趋势.在正常供水条件下，杂交豆2号叶片可溶性糖含量高于杂交豆5号，高出43.1%.干旱胁迫后，杂交豆2号叶片可溶性糖含量迅速降低，中度和重度胁迫条件下，杂交豆5号叶片可溶性糖含量比杂交豆2号分别高6.3%和17.8%.可溶性糖和游离脯氨酸一样，也是细胞内重要的渗透调节物质，含量高有利于调节细胞内的渗透压，延缓细胞由于受到干旱等逆境胁迫而导致的大量失水.该结果表明，杂交豆5号抵御干旱的能力强于杂交豆2号.

  

图3 不同处理对杂交大豆叶片可溶性糖含量的影响Figure 3 Effects of treatments on soluble sugar content in leaves of hybrid soybeans

2.4 PEG胁迫对杂交大豆叶片丙二醛含量的影响

如图4所示，在正常供水和水分胁迫条件下，杂交豆2号叶片丙二醛含量均高于杂交豆5号.干旱胁迫处理后，杂交豆5号丙二醛含量的变化趋势表现为升高—降低—升高，杂交豆2号丙二醛含量的变化趋势是一直升高.轻度、中度和重度干旱条件下，杂交豆2号丙二醛含量比杂交豆5号丙二醛含量分别高23.5%，68.3%和1.9%，其中，中度水分胁迫2个品种叶片丙二醛含量差异显著（P＜0.05）.试验结果说明水分胁迫使杂交豆5号细胞膜受伤害的程度更小，对干旱的耐受能力更强.

  

图4 不同处理对杂交大豆叶片丙二醛含量的影响Figure 4 Effect of treatments on the content of MAD in the leaves of hybrid soybean

2.5PEG胁迫对杂交大豆叶片谷胱甘肽还原酶活性的影响

谷胱甘肽还原酶是一种帮助保护细胞免受氧化应激损坏的酶.由图5可知，轻度干旱胁迫下，杂交豆5号谷胱甘肽还原酶活性迅速升高，随着水分胁迫程度的加重，呈缓慢下降趋势，而杂交豆2号谷胱甘肽还原酶活性随着PEG浓度的增加，呈直线下降趋势.轻度、中度、重度干旱胁迫条件下，杂交豆5号叶片谷胱甘肽还原酶活性比杂交豆2号分别高27.7%，36.0%和57.1%，杂交豆5号在重度水分胁迫下更能保护细胞免受氧化损伤，具有更强的耐旱性能.

  

图5 不同处理对杂交大豆叶片谷胱甘肽还原酶活性的影响Figure 5 Effects of treatments on GR activity in leaves of hybrid soybeans

3 结论与讨论

本研究分析了2个品种杂交大豆抗旱相关的生理指标，包括植物光能利用率相关的叶绿素相对含量（SPAD值），细胞内重要的渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量，导致膜脂过氧化、损伤生物膜结构的丙二醛含量以及保护细胞免受氧化应激损坏的谷胱甘肽还原酶活性.已有的研究结果表明，随着干旱胁迫程度的加重，测定的植物叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛含量一般表现逐渐升高的趋势〔14-15〕，且相同程度的水分胁迫，抗旱品种可溶性糖和脯氨酸含量比干旱敏感型品种高，而丙二醛含量却表现为干旱敏感型品种高，对细胞膜的损伤程度相对较大〔16-18〕.本研究结果和前人的结论基本一致，在相同的干旱胁迫条件下，抗旱性更强的杂交豆5号可溶性糖含量、脯氨酸含量高于杂交豆2号，丙二醛含量低于杂交豆2号，只是随着PEG浓度的增加，脯氨酸含量表现比较复杂的变化，杂交豆5号叶片脯氨酸含量呈现增加—降低—增加趋势，而杂交豆2号叶片脯氨酸含量呈现降低—增加—降低趋势，这和大多数研究结果不一致，还需做进一步的深入研究.叶绿素是植物进行光合作用最重要的色素，耐旱性强的品种对干旱反应不敏感，胁迫处理过程中叶绿素含量变化幅度小〔19〕，本研究结果也证明了这一结论，干旱胁迫下，耐旱性较强的杂交豆5号SPAD值变幅较小.逆境胁迫下，植物体内谷胱甘肽还原酶的活性会明显升高〔20〕，张腾国等〔21〕研究了10%的PEG模拟干旱胁迫下油菜谷胱甘肽还原酶活性的变化，发现2种油菜谷胱甘肽还原酶活性与对照相比显著升高.本研究中杂交豆5号谷胱甘肽还原酶活性随胁迫程度加重，活性升高，而杂交豆2号结果刚好相反，需深入研究.根据2个杂交大豆品种对不同程度PEG模拟干旱胁迫的综合生理反应及表型特征，杂交豆5号比杂交豆2号具有更强的耐干旱胁迫能力，较适于干旱地区推广种植.

根据表5，贵州男性和女性民族学生总体上在F1的检验值和美式英语母语使用者的F1标准值分别只在两个单词（占比1.4%）的发音上存在显著性差异，其中男性学生在burst和firm的F1上与标准值差异显著，双尾P值均小于0.05。

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