水分胁迫和复水对谷子生理特性的影响

来源：江苏农业科学杂志2025年第第17期北京时间：

作者：杜杰;谢安琦;夏清;智慧;王文霞

单位：吕梁学院生物与食品工程系，山西吕梁 033000

摘要：为阐明优质谷子品种对干旱胁迫及复水的生理响应机制，以晋谷21号为材料，通过盆栽试验，设置正常对照(CK)与干旱胁迫及复水处理(T1)，分别测定干旱胁迫结束及复水5、10 d后谷子的氮含量、光合参数、叶绿素含量、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性及氮代谢酶活性等生理指标。结果显示，干旱胁迫结束后，与CK相比，T1处理下叶片氮含量和叶绿素相对含量(SPAD值)分别显著下降38.11%、12.32%(P<0.05)；净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)分别显著降低22.86%、32.55%(P<0.05)；氮同化关键酶谷氨酰胺合成酶(GS)和硝酸还原酶(NR)活性也受到显著抑制。同时，胁迫导致抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性分别显著升高34.92%、49.51%、62.73%(P<0.05)，丙二醛(MDA)含量显著增加52.82%(P<0.05)，可溶性糖和游离脯氨酸含量显著积累，而可溶性蛋白含量则显著降低。复水处理有效促进了谷子各项生理指标的恢复，复水10 d后，叶片SPAD值、Pn、Gs、MDA含量、可溶性蛋白及脯氨酸含量均恢复至CK水平，抗氧化酶活性也与对照水平无显著差异。此外，复水植株在成熟期表现出叶片和茎秆氮含量的显著“超补偿”积累效应，且可溶性糖含量仍显著高于CK。研究结果揭示了谷子通过协同调控光合作用、氮代谢、抗氧化系统及渗透调节等多重生理途径以响应水分胁迫与复水过程，特别是复水后的氮素超量补偿机制。

关键词：谷子;水分胁迫;复水;光合作用;抗氧化酶;渗透调节物质