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本文采用双因素裂区设计,在人工模拟淹水条件下,以两种不同基因型芝麻﹙抗涝基因型河南1号和不抗涝基因型冀芝1号﹚为试验材料,测定了渍涝胁迫下不同基因型芝麻的生长速率、比叶重、叶绿素含量、根系活力、脯氨酸含量、可溶性糖含量、游离氨基酸含量、叶片的水分状态、SOD活性、CAT活性、POD活性、质膜透性和MDA含量,统计了渍涝胁迫下不同基因型芝麻的单株结蒴数、每蒴粒数、单株秕粒率、单株千粒重和单株产量。研究结果如下:1.在苗期(4对真叶时)、初花期、盛花期、终花期4个生育期,分别对芝麻进行淹水48h的处理。淹水组与对照组相比,芝麻的生长速率、叶绿素含量、比叶重和芝麻根系活力均下降。在初花期、盛花期淹水后,淹水处理与对照相比差异均达到极显著水平(P<0.01)。盛花期淹水与其它生育期淹水相比,芝麻各生理指标的相对受害率最大.在盛花期淹水48h,抗涝基因型芝麻河南1号的生长速率、叶片的叶绿素含量、比叶重和根系TTC还原强度的相对受害率分别为44.49%、41.62%、36.04%、35.28%,不抗涝基因型芝麻冀芝1号的相对受害率分别为51.2%、53.93%、43.27%、41.78%。芝麻受渍涝胁迫后其单株结蒴数、每蒴粒数、单株千粒重都受到不同程度的影响,导致芝麻减产。盛花期渍涝胁迫对芝麻产量影响最大。在盛花期渍涝胁迫48h,抗涝基因型芝麻河南1号的单株结蒴数、每蒴粒数、单株千粒重分别下降为对照的80.69%、80.28%和86.47%,秕粒率达25.9% ,单株产量下降为对照的55.98%;不抗涝基因型冀芝1号的单株结蒴数、每蒴粒数、单株千粒重分别下降为对照的70.05%、71.95%和79.38%,秕粒率达33.2% ,单株产量下降为对照的40.01%。初花期和终花期受渍涝胁迫后对其单株结蒴数、每蒴粒数、单株千粒重也均有较大影响。抗涝基因型芝麻河南1号在初花期和终花期受渍涝胁迫后单株产量分别下降为对照的60.79%和76.99%;不抗涝基因型芝麻冀芝1号在初花期和终花期受渍涝胁迫后单株产量分别下降为对照的57.83%和71.13%。而相同渍涝程度下,苗期受渍涝胁迫影响较小。由此可以看出,不同生育阶段渍涝胁迫对芝麻的伤害程度依次为盛花期>初花期>终花期>苗期;渍涝胁迫对不同基因型芝麻的伤害程度为不抗涝基因型冀芝1号>抗涝基因型河南1号。2.在盛花期进行渍涝胁迫,随着淹水时间的延长,芝麻的比叶重、叶绿素含量、根系活力逐渐降低。在盛花期淹水72h,芝麻的比叶重、叶绿素含量、根系活力较对照均极显著下降﹙P<0.01﹚。在盛花期淹水72h,抗涝基因型芝麻河南1号的比叶重、叶绿素含量、根系活力的相对受害率分别为41.5%、48.78%、41.78%,不抗涝基因型芝麻冀芝1号的相对受害率分别为56.18%、58.68%、51.76%。在盛花期进行渍涝胁迫,淹水处理的单株结蒴数、每蒴粒数和单株千粒重均较对照显著降低,从而导致淹水处理的单株产量也较对照显著降低;并且随着淹水时间的延长,其下降的幅度也变大。与其它生育期渍涝相比,盛花期渍涝胁迫对芝麻的伤害最严重,渍涝胁迫后芝麻大幅度减产。淹水24h、48h和72h,抗涝基因型芝麻河南1号的单株产量分别下降为对照的78.9%、67.9%和44.0%;不抗涝基因型芝麻冀芝1号的单株产量分别下降为对照的74.9%、62.7%和33.4%。由此可以看出,芝麻盛花期随着持续渍涝胁迫时间的延长,芝麻的生理指标发生改变、产量急剧下降;盛花期持续渍涝胁迫对不同基因型芝麻的伤害程度为不抗涝基因型冀芝1号>抗涝基因型河南1号。3.随着盛花期渍涝胁迫时间的延长,质膜透性和MDA含量逐渐增加。胁迫72h河南1号的相对电导率达到53.16%,而对照的相对电导率为19.54%;胁迫72h冀芝1号的相对电导率达到71.45%,而对照的相对电导率为21.87%;胁迫72h河南1号的MDA含量达到152nmol/g,而对照为96nmol/g;胁迫72h冀芝1号的MDA含量达到172nmol/g,而对照为102nmol/g。抗涝基因型芝麻河南1号比不抗涝基因型芝麻冀芝1号具有较低的质膜透性和MDA含量。芝麻SOD活性变化趋势是先升后降,24h时达到峰值,河南1号和冀芝1号SOD活性分别较对照增加了48.1%和40.7%;随后明显下降,72h时河南1号和冀芝1号SOD活性分别时比对照下降了19.8%和36.8%。芝麻叶片的CAT活性变化也呈现出先升后降的趋势,36h时CAT活性达到最高,河南1号和冀芝1号CAT活性分别比对照增加了59.1 %和41.7 %;然后CAT活性迅速下降,72h时河南1号和冀芝1号的CAT活性分别比对照下降了16.7%和32.1%。POD活性的变化也呈先升后降的趋势:河南1号的POD活性在渍涝胁迫36h达到峰值(比对照增加了34.1%),而冀芝1号在48h时达到峰值(比对照增加了41.8%)。然后POD活性缓慢下降,72h时仍都维持较高水平(冀芝1号和河南1号POD活性分别高于对照5.7%和20.4%)。在盛花期持续渍涝胁迫下,抗涝基因型芝麻河南1号比不抗涝基因型芝麻冀芝1号具有较高的SOD、CAT和POD活性,同时还具有较低的质膜透性和MDA含量。4.在苗期人工模拟淹水条件下,不同基因型芝麻叶片中的渗透调节物质如脯氨酸、可溶性糖、游离氨基酸含量淹水初期均上升而后下降,自由水/束缚水比值随淹水时间延长明显下降。抗涝基因型芝麻河南1号叶片中几种有机物质含量高于不抗涝基因型芝麻冀芝1号。