根围促生菌对小麦苗期诱导耐旱性的研究
目 录
1 引言..1
2 材料与方法..2
2.1 供试材料与地点...2
2.2 试验设计.......2
2.2.1 培养基制备....2
2.2.2 菌体制备..2
2.2.3 试验方法....2
2.3 测定内容与方法.......3
2.3.1 小麦抗旱系数的测定....3
2.3.2 小麦各种抗旱形态与生理指标的测定3
3 结果与分析 3
3.1 不同根围促生菌对小麦耐旱能力的影响...3
3.2 不同根围促生菌对小麦抗旱形态指标的影响...........4
3.3 不同根围促生菌对小麦叶片生理指标的影响.......6
3.3.1 叶片叶绿素含量6
3.3.2 叶片丙二醛含量7
3.3.3 叶片脯氨酸含量8
3.3.4 根系活力8
3.3.5 叶片细胞质膜透性9
4 讨论10
结论 ....12
致谢 ....13
参考文献 14
1 引言
水资源是基础自然资源，是生态环境的控制性因素之一，同时又是战略性经济资源，是一个国家综合国力的有机组成部分[1]。干旱在我国分布广泛，一年四季均有可能发生，对农业生产影响十分严重。小麦是世界上最重要的粮食作物之一，随着世界人口的增加，人们对小麦的需求量也在不断的增加。在世界范围内，由于水分亏缺所造成的小麦减产，可能要超过其他因素所导致的产量损失的总和[2]。研究小麦耐旱性对提高小麦产量和品质具有重要意义。有资料显示[3]，我国是 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
一个干旱缺水严重的国家，人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4、在世界上名列110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。人均可利用水资源量仅为900立方米，并且分布极不均。目前，水缺乏已成了严重制约我国社会经济发展的“瓶颈”之一。
我国作为一个缺水的农业大国，农业用水量占总用水量的60%～70%，水资源利用效率仅为30%～40%，远低于发达国家的70%～80%[4]。水资源的缺乏和利用率低下已成为影响我国农业发展和粮食生产的重要问题。据报道，我国的粮食生产主要依赖于占国土总面积40% 的半干旱区[5]。在我国小麦是仅次于水稻的第2位重要粮食作物，是分布范围最广的一种作物，其产量与品质直接关系到国计民生。随着全球气候交暖，干旱是限制农业生产的最主要因素之一[6]，而目前我国正处于干旱频度显著增多的时期，因此总结和分析我国小麦抗旱性研究进展，对开展小麦抗旱工作具有重要意义[7] 。小麦种植范围广且分布相对集中，但水资源缺乏的旱地小麦种植面积占全国小麦总种植面积的1/4。据报道，旱地小麦的产量仅为全国小麦平均产量的48.2%，是我国小麦生产的“拖腿田”，也是提高我国小麦产量潜力最大的地区。大量研究表明，旱地小麦种植区造成小麦减产的主要原因是干旱胁迫[8]。
干旱是小麦生产的主要限制因素之一，如何更好地揭示小麦抗旱机制，为其抗旱性的改良积累理论和实践支撑，尚需要研究人员进行大量的工作。植物根际促生细菌(PGPR)是指生存在植物根圈范围中，对植物生长有促进或对病原菌由拮抗作用的有益细菌。国内外对PGPR的研究很多，主要集中在促进植物生长、活化土壤养分、减少化肥施用等[9]。然而，目前针对根围促生菌能否诱导小麦耐旱性这方面的研究还较少，因此研究根围促生菌诱导小麦幼苗耐旱性就显得尤为重要[10]。
本试验通过对盆栽小麦幼苗接种不同根围促生菌处理，进行干旱胁迫试验，测定叶绿素含量、脯氨酸含量等生理及形态指标，初步探讨不同根围促生菌对小麦幼苗耐旱能力的影响。希望通过模拟干旱胁迫试验测定抗旱系数、根冠比、叶片相对含水量等形态指标和叶绿素含量、根系活力等生理指标，来了解根围促生菌对小麦幼苗耐旱性的影响，以减轻小麦生产中的缺水问题，为小麦生长发育提供科学依据。
2 材料与方法
2.1 供试材料与地点
供试材料：金保姆7228小麦品种；
根围促生菌剂：枯草芽孢杆菌AR、枯草芽孢杆菌SM、枯草芽孢杆菌XY、
合剂（AR:SM:XY=10:10:1）、LB（培养细菌常用的液体培养基）；
盆钵试验地点：28号楼5楼温室盆栽试验；
试验指标测定地点：农学系谷物检测实验室处理与测定。
2.2 试验设计
2.2.1 培养基制备
LB 培养基(1 L)：胰蛋白胨10 g，酵母提取物5g，NaCl 10 g，补足水至1 L，用
1molL-1的NaOH调节PH至7.0～7.2，固体培养基在以上成分的基础上加入12 g琼脂粉，装后灭菌(105 Pa)20 min，备用。本实验所用到的种子培养液即LB培养液。
2.2.2 菌体制备
取保存于-70℃超低温冰箱中的菌株划线培养于LB平板培养基上。在28℃下培养24 h后转接于LB培养液中，28℃，200 rmin-1，培养24 h成种子液。以1:100 的比率在LB培养液中扩繁。28℃，200 rmin-1，扩繁24 h后所得菌液在5 000 rmin-1 ，4℃下离心10 min，离心所得菌体用LB培养液重悬浮并调浓度至108 cfuml-1。
2.2.3 试验方法
催芽2h后将小麦种子播入27×19×8cm3的营养土盆钵中，放置于温室(25℃左右)中正常生长，待长至三叶一心时开始进行根围促生菌处理，进行3次独立重复实验，每盆24株苗为一个处理，共有6个处理，合计18盆：
AR：每个盆钵浇灌300mL AR培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
SM：每个盆钵浇灌300mL SM培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
XY：每个盆钵浇灌300mL XY培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
合剂：每个盆钵浇灌300mL合剂培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
LB：每个盆钵浇灌300mL LB培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
CK(清水)：每个盆钵浇灌300mL清水；随后，断水进行模拟干旱处理。
2.3 测定内容与方法
2.3.1 抗旱系数测定
断水3d后，再连续12d跟踪观察小麦出现的干旱症状，根据小麦植株表现出的萎蔫程度，按照以下分级标准对各重复分株进行调查统计。
0级：植株生长正常，无萎蔫现象；
1级：植株生长基本正常，只有1片叶表现轻微萎蔫；
2级：植株萎蔫加重，2片叶出现萎蔫；
3级：植株明显萎蔫，3片叶以上均萎蔫；叶片萎蔫下垂，恢复困难。
将统计结果按以下公式计算抗旱系数：
抗旱系数(%)=[1-∑(各级株数×相应级数)/（总株数×3）]×100%
2.3.2 小麦各种抗旱形态与生理指标的测定
用根围促生菌处理过的小麦，中断浇水，等模拟干旱胁迫15d时，进行不同处理的随机取样，测定小麦根冠比、叶片相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、根系活力及细胞质膜透性。
1 引言..1
2 材料与方法..2
2.1 供试材料与地点...2
2.2 试验设计.......2
2.2.1 培养基制备....2
2.2.2 菌体制备..2
2.2.3 试验方法....2
2.3 测定内容与方法.......3
2.3.1 小麦抗旱系数的测定....3
2.3.2 小麦各种抗旱形态与生理指标的测定3
3 结果与分析 3
3.1 不同根围促生菌对小麦耐旱能力的影响...3
3.2 不同根围促生菌对小麦抗旱形态指标的影响...........4
3.3 不同根围促生菌对小麦叶片生理指标的影响.......6
3.3.1 叶片叶绿素含量6
3.3.2 叶片丙二醛含量7
3.3.3 叶片脯氨酸含量8
3.3.4 根系活力8
3.3.5 叶片细胞质膜透性9
4 讨论10
结论 ....12
致谢 ....13
参考文献 14
1 引言
水资源是基础自然资源，是生态环境的控制性因素之一，同时又是战略性经济资源，是一个国家综合国力的有机组成部分[1]。干旱在我国分布广泛，一年四季均有可能发生，对农业生产影响十分严重。小麦是世界上最重要的粮食作物之一，随着世界人口的增加，人们对小麦的需求量也在不断的增加。在世界范围内，由于水分亏缺所造成的小麦减产，可能要超过其他因素所导致的产量损失的总和[2]。研究小麦耐旱性对提高小麦产量和品质具有重要意义。有资料显示[3]，我国是 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
一个干旱缺水严重的国家，人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4、在世界上名列110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。人均可利用水资源量仅为900立方米，并且分布极不均。目前，水缺乏已成了严重制约我国社会经济发展的“瓶颈”之一。
我国作为一个缺水的农业大国，农业用水量占总用水量的60%～70%，水资源利用效率仅为30%～40%，远低于发达国家的70%～80%[4]。水资源的缺乏和利用率低下已成为影响我国农业发展和粮食生产的重要问题。据报道，我国的粮食生产主要依赖于占国土总面积40% 的半干旱区[5]。在我国小麦是仅次于水稻的第2位重要粮食作物，是分布范围最广的一种作物，其产量与品质直接关系到国计民生。随着全球气候交暖，干旱是限制农业生产的最主要因素之一[6]，而目前我国正处于干旱频度显著增多的时期，因此总结和分析我国小麦抗旱性研究进展，对开展小麦抗旱工作具有重要意义[7] 。小麦种植范围广且分布相对集中，但水资源缺乏的旱地小麦种植面积占全国小麦总种植面积的1/4。据报道，旱地小麦的产量仅为全国小麦平均产量的48.2%，是我国小麦生产的“拖腿田”，也是提高我国小麦产量潜力最大的地区。大量研究表明，旱地小麦种植区造成小麦减产的主要原因是干旱胁迫[8]。
干旱是小麦生产的主要限制因素之一，如何更好地揭示小麦抗旱机制，为其抗旱性的改良积累理论和实践支撑，尚需要研究人员进行大量的工作。植物根际促生细菌(PGPR)是指生存在植物根圈范围中，对植物生长有促进或对病原菌由拮抗作用的有益细菌。国内外对PGPR的研究很多，主要集中在促进植物生长、活化土壤养分、减少化肥施用等[9]。然而，目前针对根围促生菌能否诱导小麦耐旱性这方面的研究还较少，因此研究根围促生菌诱导小麦幼苗耐旱性就显得尤为重要[10]。
本试验通过对盆栽小麦幼苗接种不同根围促生菌处理，进行干旱胁迫试验，测定叶绿素含量、脯氨酸含量等生理及形态指标，初步探讨不同根围促生菌对小麦幼苗耐旱能力的影响。希望通过模拟干旱胁迫试验测定抗旱系数、根冠比、叶片相对含水量等形态指标和叶绿素含量、根系活力等生理指标，来了解根围促生菌对小麦幼苗耐旱性的影响，以减轻小麦生产中的缺水问题，为小麦生长发育提供科学依据。
2 材料与方法
2.1 供试材料与地点
供试材料：金保姆7228小麦品种；
根围促生菌剂：枯草芽孢杆菌AR、枯草芽孢杆菌SM、枯草芽孢杆菌XY、
合剂（AR:SM:XY=10:10:1）、LB（培养细菌常用的液体培养基）；
盆钵试验地点：28号楼5楼温室盆栽试验；
试验指标测定地点：农学系谷物检测实验室处理与测定。
2.2 试验设计
2.2.1 培养基制备
LB 培养基(1 L)：胰蛋白胨10 g，酵母提取物5g，NaCl 10 g，补足水至1 L，用
1molL-1的NaOH调节PH至7.0～7.2，固体培养基在以上成分的基础上加入12 g琼脂粉，装后灭菌(105 Pa)20 min，备用。本实验所用到的种子培养液即LB培养液。
2.2.2 菌体制备
取保存于-70℃超低温冰箱中的菌株划线培养于LB平板培养基上。在28℃下培养24 h后转接于LB培养液中，28℃，200 rmin-1，培养24 h成种子液。以1:100 的比率在LB培养液中扩繁。28℃，200 rmin-1，扩繁24 h后所得菌液在5 000 rmin-1 ，4℃下离心10 min，离心所得菌体用LB培养液重悬浮并调浓度至108 cfuml-1。
2.2.3 试验方法
催芽2h后将小麦种子播入27×19×8cm3的营养土盆钵中，放置于温室(25℃左右)中正常生长，待长至三叶一心时开始进行根围促生菌处理，进行3次独立重复实验，每盆24株苗为一个处理，共有6个处理，合计18盆：
AR：每个盆钵浇灌300mL AR培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
SM：每个盆钵浇灌300mL SM培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
XY：每个盆钵浇灌300mL XY培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
合剂：每个盆钵浇灌300mL合剂培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
LB：每个盆钵浇灌300mL LB培养液，然后断水进行模拟干旱处理；
CK(清水)：每个盆钵浇灌300mL清水；随后，断水进行模拟干旱处理。
2.3 测定内容与方法
2.3.1 抗旱系数测定
断水3d后，再连续12d跟踪观察小麦出现的干旱症状，根据小麦植株表现出的萎蔫程度，按照以下分级标准对各重复分株进行调查统计。
0级：植株生长正常，无萎蔫现象；
1级：植株生长基本正常，只有1片叶表现轻微萎蔫；
2级：植株萎蔫加重，2片叶出现萎蔫；
3级：植株明显萎蔫，3片叶以上均萎蔫；叶片萎蔫下垂，恢复困难。
将统计结果按以下公式计算抗旱系数：
抗旱系数(%)=[1-∑(各级株数×相应级数)/（总株数×3）]×100%
2.3.2 小麦各种抗旱形态与生理指标的测定
用根围促生菌处理过的小麦，中断浇水，等模拟干旱胁迫15d时，进行不同处理的随机取样，测定小麦根冠比、叶片相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、根系活力及细胞质膜透性。
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