不同抗旱型芜菁幼苗对干旱胁迫及复水的生理响应差异

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2025.02.013

摘要/Abstract

摘要： 为明确干旱胁迫和复水对芜菁幼苗生理特性的影响，以芜菁幼苗［黄恰玛古（B1），抗旱型；恰玛古（B2），干旱敏感型］为研究对象，采用盆栽控水法，研究叶片在轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫以及复水后的相对电导率、丙二醛（MDA）含量、渗透调节物质［可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、还原糖］含量、抗氧化物酶［超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）］活性、功能物质（总酚、类黄酮、花青素）含量及内源激素［生长素（IAA）、脱落酸（ABA）、反式玉米素核苷（ZR）、赤霉素（GA₃）］含量的变化。结果表明，随着干旱程度增加，2种芜菁幼苗叶片的相对电导率和MDA含量逐渐增加，B1增幅较小。干旱胁迫下，B1、B2种质幼苗叶片的脯氨酸、可溶性糖含量呈逐渐增加的趋势，还原糖含量先增加后降低，B1种质可溶性蛋白含量呈先增加后降低的趋势，B2呈逐渐增加的趋势；B1、B2种质幼苗叶片的SOD、POD活性与干旱胁迫程度呈正比，B1在重度干旱胁迫时CAT活性有最大值，B2在轻度干旱胁迫时有最大值；B1、B2种质幼苗叶片总酚、类黄酮含量逐渐增加，B1花青素含量逐渐增加，而B2先增加后降低；且各处理时期中B2种质指标变化幅度较B1大。随干旱程度增加，IAA、ABA、ZR含量呈先上升后下降的趋势，GA₃含量呈逐渐降低的趋势，且B1的IAA、ZR、GA3含量较B2低。复水后，除B2的POD活性外，各生理指标含量恢复。综上，干旱以及复水对不同抗旱型芜菁种质叶片生理特性的影响不同，干旱胁迫下，抗旱型种质受到的影响小且表现出更强的干旱适应能力和恢复能力。

关键词: 芜菁幼苗, 干旱胁迫, 复水, 生理特性

Abstract: In order to clarify the effects of drought stress and rehydration on the physiological characteristics of turnip seedlings ［Huangqiamagu（B1）：drought⁃resistant type；Qiamagu（B2）：drought⁃sensitive type）］，pot culture was used to control water. The relative conductivity，malondialdehyde（MDA），osmotic adjustment substances［soluble sugar（SS），soluble protein（SP），proline（Pro），reducing sugar］，antioxidant enzymes［superoxide dismutase（SOD），peroxidase（POD），catalase（CAT）］，functional substances（total phenols，flavonoids，anthocyanins）and endogenous hormones［auxin（IAA），abscisic acid（ABA），trans⁃zeatin nucleoside（ZR），gibberellin（GA₃）］ of leaves after mild drought stress and severe drought stress and rehydration were studied.The results showed that with the increase of drought degree，the relative conductivity and MDA content of leaves of two turnip seedlings increased gradually，while the increase of B1 was smaller. Under drought stress，the contents of Pro and SS in the leaves of B1 and B2 germplasm seedlings increased gradually，the content of reducing sugar increased first and then decreased，the content of SP in B1 germplasm increased first and then decreased，and B2 increased gradually. The activities of SOD and POD in leaves of B1 and B2 germplasm seedlings were in direct proportion to the degree of drought stress，with the maximum value of CAT in B1 under severe drought stress and the maximum value of CAT in B2 under mild drought stress.The contents of total phenols and flavonoids in leaves of B1 and B2 germplasm seedlings increased gradually.The anthocyanin content of B1 increased gradually，while B2 increased first and then decreased.And the change range of B2 indexes in each treatment was larger than that of B1. With the increase of drought degree，IAA，ABA and ZR increased first and then decreased，while GA₃ decreased gradually，and the contents of IAA，ZR and GA₃ in B1 were lower than those in B2.After rehydration，the contents of all physiological indexes recovered except POD of B2.To sum up，drought and rehydration have different effects on the physiological characteristics of leaves of different drought⁃resistant turnip germplasms.Under drought stress，drought⁃resistant germplasm is less affected and shows stronger drought adaptability and resilience.

Key words: Turnip seedlings, Drought stress, Rehydration, Physiological characteristics

中图分类号:

S631.3

何苗, 姜元昊, 闵昊哲, 林涛, 王铎, 轩正英. 不同抗旱型芜菁幼苗对干旱胁迫及复水的生理响应差异[J]. 河南农业科学, 2025, 54(2): 116-123.

HE Miao, JIANG Yuanhao, MIN Haozhe, LIN Tao, WANG Duo, XUAN Zhengying. Differences in Physiological Responses of Different Drought⁃tolerant Turnip Seedlings to Drought Stress and Rehydration[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2025, 54(2): 116-123.

图/表 6

参考文献

［1］卓露，林晓华，薛山，等. 植物耐干机制研究进展［J］.华中农业大学学报，2023，42（5）：28⁃34.
ZHUO L，LIN X H，XUE S，et al. Progress on studying mechanism of plant drought tolerance［J］.Journal of

Huazhong Agricultural University，2023，42（5）：28⁃34.

［2］哈那嘎尔.干旱胁迫下马铃薯“克新1号”和“冀张薯8号”生理响应及产量和品质的变化［D］.呼和浩特：内蒙古师范大学，2023.

HA N.Physiological responses and changes in yield and quality of potato "Kexin 1" and "Jizhangshu 8" under drought［D］.Hohhot：Inner Mongolia Normal University，2023.

［3］董宇辰.干旱胁迫对大豆生理及光合特性的影响［D］.哈尔滨：东北农业大学，2022.

DONG Y C. Effects of drought stress on physiological and photosynthetic characteristics of soybean[D］.Harbin：Northeast Agricultural University，2022.

［4］季元祖，张德，赵军营，等. 花椒抗旱性研究进展［J］.干旱地区农业研究，2023，41（5）：302⁃310.

JI Y Z，ZHANG D，ZHAO J Y，et al. Research progress on drought stress response of Chinese prickly ash［J］.Agricultural Research in the Arid Areas，2023，41（5）：302⁃310.

［5］张露荷，赵通，黄华梨，等.‘赞皇大枣’和‘冬枣’对干旱胁迫的生理响应［J］.干旱地区农业研究，2023，41（3）：104⁃113.

ZHANG L H，ZHAO T，HUANG H L，et al.Physiological response of ‘Zanhuangdazao’ and ‘Dongzao’to drought stress［J］.Agricultural Research in the Arid Areas，2023，41（3）：104⁃113.

［6］金梦.干旱胁迫对黄瓜幼苗次生代谢物质含量及相关酶活性的影响［D］.合肥：安徽农业大学，2017.

JIN M.Drought stress of the seedlings of cucumber secondary metabolite substance content and related enzyme activities［D］.Hefei： Anhui Agricultural University，2017.

［7］CAGRI M O，MURAT A，EZGI O，et al. Drought stress tolerance in plants：Interplay of molecular，biochemical and physiological responses in important development stages［J］.Physiologia，2022，2（4）：180⁃197.

［8］TAKASHI K，MIKI F，FUMINORI T，et al.Inter⁃tissue and inter⁃organ signaling in drought stress response and phenotyping of drought tolerance［J］.The Plant Journal：for Cell and Molecular Biology，2021，109（2）：342⁃358.

［9］陈俊芳，吴宪，杨佳绒，等.全球气候变化下干旱及复水对植物和土壤微生物的影响：进展与展望［J］.生态学杂志，2023，42（12）：3038⁃3049.

CHEN J F，WU X，YANG J R，et al. Effects of drought and rewatering on plants and soil microorganisms under climate change：Review and perspectives［J］.Chinese Journal of Ecology，2023，42（12）：3038⁃3049.

［10］张德纯. 蔬菜史话·芜菁［J］.中国蔬菜，2012（17）：43.

ZHANG D C. History of vegetable·turnips［J］.China Vegetables，2012（17）：43.

［11］马国财，王玉茹，轩正英.新疆芜菁不同品种营养成分分析与比较［J］.食品工业科技，2016，37（4）：360⁃364.

MA G C，WANG Y R，XUAN Z Y.Analysis and comparison of nutritional compositions in Xinjiang turnip（Brassica rapa L.）［J］.Science and Technology of Food Industry，2016，37（4）：360⁃364.

［12］尹立河，张俊，姜军，等.南疆地区水资源问题与对策建议［J］.中国地质，2023，50（1）：1⁃12.

YIN L H，ZHANG J，JIANG J，et al.Issues and countermeasures on water resources in the Southern Xinjiang［J］.Geology in China，2023，50（1）：1⁃12.

［13］李合生.植物生理生化实验原理和技术［M］.北京：高等教育出版社，2000.

LI H S. Principles and techniques of plant physiology and biochemistry experiments［M］.Beijing：Higher Education Press，2000.

［14］王爽，吕霞. 外源ABA对干旱胁迫及复水下弥勒苣苔生长的影响［J］.黑龙江农业科学，2022（6）：67⁃71.

WANG S，LÜ X.Effects of exogenous ABA on Paraisometrum mileense growth under drought stress and rewatering［J］. Heilongjiang Agricultural Sciences，2022（6）：67⁃71.

［15］王荣荣，陈天鹏，尹豪杰，等.不同抗旱性春小麦根系生长对干旱胁迫的响应及滴灌复水补偿效应［J］. 中国农业科学，2023，56（24）：4826⁃4841.

WANG R R，CHEN T P，YIN H J，et al.Response and drip irrigation re⁃watering compensation effect of spring wheat roots to drought stress with different drought tolerance varieties［J］. Scientia Agricultura Sinica，2023，56（24）：4826⁃4841.

［16］赵龙，蔡焕杰，曹玉鑫. 生育期干旱-复水对夏玉米生化指标的影响［J］.节水灌溉，2021（6）：9⁃16.

ZHAO L，CAI H J，CAO Y X. Effect of drought stress and re⁃watering on biochemical indexes of summer maize during growth period［J］.Water Saving Irrigation，2021（6）：9⁃16.

［17］高亚宁.芜菁种质资源苗期抗旱性评价及其应对干旱胁迫的生理响应［D］. 阿拉尔：塔里木大学，2023.

GAO Y N. Evaluation of drought resistance of turnip（Brassica rapa L.）resources at seedling stage and its physiological response to droughtstress［D］. Alar：Tarim University，2023.

［18］张平，张慧，刘俊娜，等.干旱及复水处理对抗旱性不同小麦品种/系苗期生理生化指标的影响［J］.西北农业学报，2020，29（12）：1795⁃1802.

ZHANG P，ZHANG H，LIU J N，et al.Effects of drought and re⁃watering treatment on physiological and biochemical indexes of different drought⁃resistant wheat varieties/lines at seedling stage［J］.Acta Agriculturae Boreali⁃occidentalis Sinica，2020，29（12）：1795⁃1802.

［19］李硕，李美玄，刘英卉，等.干旱-复水处理对吉林文冠果幼苗生理特性和光合参数的影响［J］.江苏农业科学，2023，51（18）：134⁃143.

LI S，LI M X，LIU Y H，et al.Influences of drought⁃rewatering on physiological characteristics and photosynthetic parameters of Xanthoceras sorbifolia seedlings in Jilin Province［J］.Jiangsu Agricultural Sciences，2023，51（18）：134⁃143.

［20］贾斯淳，王娜，郝兴宇，等.不同干旱胁迫处理对大豆品种生长及逆境生理的影响［J］.华北农学报，2019，34（5）：137⁃144.

JIA S C，WANG N，HAO X Y，et al.Effects of different drought stresses on growth and physiological properties of soybean［J］.Acta Agriculturae Boreali⁃Sinica，2019，34（5）：137⁃144.

［21］朱广慧.不同种源地紫楠幼苗对水分胁迫的适应性分析［J］.安徽农学通报，2023，29（Z1）：71⁃75.

ZHU G H.Analysis of adaptation to water stress in Phoebe sheareri from different provenance［J］.Anhui Agricultural Science Bulletin，2023，29（Z1）：71⁃75.

［22］王鹏，杨奥军，冯志进，等.外源5-ALA对干旱胁迫下玉米幼苗生长的缓解效应及抗氧化酶基因表达的影响［J］.干旱地区农业研究，2022，40（4）：1⁃9.

WANG P，YANG A J，FENG Z J，et al.Effects of exogenous 5⁃ALA on growth of maize seedlings andexpression of antioxidant enzyme genes under drought stress［J］.Agricultural Research in the Arid Areas2022，40（4）：1⁃9.

［23］崔兆韵，徐祎，邹俊丽，等.干旱及复水对冬小麦叶片生理指标和光合特性的影响［J］.节水灌溉，2023 （10）：36⁃42.

CUI Z Y，XU Y，ZOU J L，et al.Effects of drought and rewatering on physiological indexes and photosynthetic characteristics of winter wheat leaves［J］.Water Saving Irrigation，2023（10）：36⁃42.

［24］王丹丹，王鹏，韩智阳，等.干旱胁迫对赤芍生理特性影响及相关基因的克隆表达［J］.干旱地区农业研究，2022，40（5）：71⁃80.

WANG D D，WANG P，HAN Z Y，et al.Effects of drought stress on physiology characteristics of Radix paeoniae Rubra and clonal expression of related genes［J］.Agricultural Research in the Arid Areas，2022，40（5）：71⁃80.

［25］吴海霞，赖淼，孙亚卿，等.甜菜幼苗叶片对干旱胁迫的生理响应及其蛋白质组学分析［J］.植物生理学报，2022，58（5）：835⁃843.

WU H X，LAI M，SUN Y Q，et al.Physiological responses and proteomic analysis of sugar beet seedling leaves under drought stress［J］.Plant Physiology Journal，2022，58（5）：835⁃843.

［26］李柯.干旱胁迫对荆芥生长生理及次生代谢的影响［D］.南京：南京农业大学，2020.

LI K.Effects of drought stress on growth，physiology and secondary metabolism of Schizonepeta tenuifolia Briq［D］.Nanjing：Nanjing Agricultural University，2020.

［27］马建蓉，朱玉雪，朱永娟，等. 干旱胁迫对藜麦幼苗生长及生理的影响［J］.大麦与谷类科学，2022，39（4）：14⁃20，26.

MA J R，ZHU Y X，ZHU Y J，et al.Effects of drought stress and rehydration on the growth of quinoa seedlings［J］.Barley and Cereal Sciences，2022，39（4）：14⁃20，26.

［28］王龙飞.UV-B辐射及干旱胁迫对三种胡枝子叶片光合特性及花青素含量的影响［D］.杨凌：西北农林科技大学，2013.

WANG L F.The interactive effects of drought and enhanced UV⁃B radiation on photosynthesis and anthocyanin in three species in Lespedeza Michx.［D］.Yangling：Northwest A & F University，2013.

［29］王亚茹.干旱胁迫及复水对蓝靛果生长发育和果实品质的影响［D］.哈尔滨：东北农业大学，2023.

WANG Y R. Effects of drought stress and rehydration on the growth and fruit quality of blue honeysuckle （Lonicera caerulea L.）［D］.Harbin： Northeast Agricultural University，2023.

［30］刘同歌，苑海鹏，叶云舒，等. 干旱胁迫和复水对火麻生理及次生代谢产物含量的影响［J］.节水灌溉，2023（12）：41⁃50.

LIU T G，YUAN H P，YE Y S，et al.Effects of drought stress and rewatering on physiology and contents of secondary metabolites of Cannabis sativa L.［J］.Water Saving Irrigation，2023（12）：41⁃50.

［31］DAISUKE T，FUMINORI T，KAZUKO Y，et al.ABA⁃responsive gene expression in response to drought stress：Cellular regulation and long⁃distance signaling［J］.Advances in Botanical Research，2019，92 （C）：83⁃113.

［32］刘紫俊，秦瑞鑫，石启玲，等.大白菜幼苗对干旱胁迫和复水的响应［J］.植物生理学报，2023，59（7）：1311⁃1320.

LIU Z J，QIN R X，SHI Q L，et al.Response of Chinese cabbage seedlings to drought stress and rehydration［J］.Plant Physiology Journal，2023，59（7）：1311⁃1320.

[1]	刘佳琪, 邹义萍, 殷雅文, 郝明灼. 不同植物生长调节剂对北美冬青果实品质的影响[J]. 河南农业科学, 2025, 54(1): 128-135.
[2]	田云芳, 楚志刚, 陈丽培, 贺一新, 刘晓娟, 范春丽. 褪黑素对切花菊的保鲜效应分析[J]. 河南农业科学, 2025, 54(1): 119-127.
[3]	韩金玲, 钟婷玮, 杨晴, 赵晓丽, 杨敏, 王秀平. MWCNTs-COOH对干旱胁迫下小麦幼苗生长的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(6): 18-26.
[4]	杨艳, 肖斌. 干旱胁迫下外源褪黑素对王族海棠光合作用、ASA-GSH循环以及激素变化的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(6): 100-110.
[5]	董洪瑞, 朱杰, 周勇, 李皓轩, 杨伟, 蒋梦蝶, 朱波, 聂江文, 刘章勇. 穗肥施钾量和叶面肥对稻虾共作水稻生理特性、产量和品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(5): 30-39.
[6]	张乐, 张富国, 靳亚忠, 张亦涛, 张有利. 不同分子质量壳寡糖对干旱胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(12): 10-22.
[7]	唐茜, 王佳丽, 李文强. 胞外多糖对盐胁迫下荆芥种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(10): 96-105.
[8]	马仲炼, 龚健福, 马永翠, 田虹, 刘德福, 杨顺强. 外源褪黑素对苦荞生理特性、产量及品质的影响[J]. 河南农业科学, 2024, 53(1): 41-47.
[9]	谢小文, 张心悦, 付家旭, 邵京, 温鹏飞, 王同朝, 卫丽. 干旱-复水处理下玉米差异表达bHLH基因的鉴定与分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(9): 33-44.
[10]	信龙飞, 娄闯, 冀保毅, 刘红云, 张艳玲. 干旱胁迫对桔梗光合作用和生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(8): 69-77.
[11]	岳贺伟, 李连珍, 王雨情, 王溶溶, 刘旸, 魏俊杰, 苌建峰. IAA 对黄精种子萌发及生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(3): 64-72.
[12]	陈丽飞, 李嘉峻, 刘云怡慧, 白云, 孟缘, 李江, 周蕴薇. 干旱胁迫下大苞萱草WRKY 基因家族成员鉴定及生物信息学分析[J]. 河南农业科学, 2023, 52(2): 113-123.
[13]	李星仪, 路风银, 刘爱平, 谢永康, 郑志安. 热风干燥中相对湿度对不同厚度山药片的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(10): 162-171.
[14]	殷全玉, 匡志豪, 王景, 任天宝, 张松涛, 姬小明, 刘国顺, 穆耀辉. 黑胫病不同抗性烤烟品种对哈茨木霉的生理响应[J]. 河南农业科学, 2022, 51(9): 88-98.
[15]	尹娟, 朱庆松, 赵晶晶, 曹永奕, 马桂花. 超声波对盐胁迫下紫松果菊种子萌发和幼苗生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(8): 117-127.