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赤霉素对盐胁迫下田菁种子吸水及萌发的影响

2021-06-14 16:30编辑: www.51jrft.com51今日论文网
较高的种子萌发率和出苗质量是作物获得高产的基础和前提。本试验设置0、70、140和210 mmol/L的4个盐分(NaCl)处理浓度和0、70、140和210 mg/L的4个赤霉素(GA3)处理浓度组合,通过对种子吸水指标和萌发指标以及根茎比指标分别进行测量和计算。结果表明盐分处理对种子的吸水和萌发产生了抑制作用,且随着盐分浓度的升高抑制作用增强。不同盐分浓度处理对种子中丙二醛(MDA)含量影响不同。在四个盐分浓度中,70 mmol/L NaCl处理对种子的发芽率和α-淀粉酶活性有一定的促进作用,但140和210 mmol/L NaCl对发芽率和α-淀粉酶活性产生了抑制作用。与高盐浓度相比,低盐浓度下赤霉素对田菁种子萌发和生长的影响较大,在四中GA3浓度下,140 mg/L GA3显著增加了种子的吸水量、吸水百分率、吸水速率、发芽率、发芽势、发芽指数、幼茎长、MDA含量和α-淀粉酶活性。因此,在140mmol/L的盐分浓度下田菁种子萌发和幼苗生长受到显著抑制;而140 mg/L外源赤霉素能够促进盐胁迫下田菁种子萌发和生长,且此浓度下效果最佳。关键词 田菁,盐分,赤霉素,种子吸水,种子萌发
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 试验方法 2
2.3 测定指标 2
2.3.1 种子吸水指标 2
2.3.2 种子发芽指标 3
2.3.3 种子生长指标 3
2.3.4 种子生理指标 3
2.4 数据分析 3
3 结果与分析 3
3.1 盐分和赤霉素处理对田菁种子吸水特性的影响 3
3.2 盐分和赤霉素处理对田菁种子萌发特性的影响 4
3.3 盐分和赤霉素处理对田菁幼苗生长特性的影响 9
3.4 盐分和赤霉素处理对田菁幼苗生理特性的影响 9
4 讨论 13
4.1 盐分胁迫对种子吸水的影响 13
4.2 赤霉素对种子萌发的影响 13
4.3 盐分胁迫下赤霉素对根茎比的影响 13
4.4 不同浓度的赤霉素对MDA含量的影响 14
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/> 4.5 不同浓度的赤霉素对α淀粉酶活性的影响 14
结论 15
致谢 16
参考文献 17
1 引言
土壤盐渍化是一个世界性的资源问题和生态问题。当前,全球盐碱地面积已达9.5×108公顷[1]。中国盐渍土地总面积约1亿公顷,其中现代盐渍化土壤约0.37亿公顷,残余盐渍化土壤约0.45亿公顷,潜在盐渍化土壤约0.17亿公顷[2]。土壤盐渍化问题可谓触目惊心。但更值得警觉的是,土壤盐渍化总是发生在干旱、半干旱地区的绿洲地带和经济比较发达的沿海地区、各大河流三角洲和土壤肥沃的冲积平原,其生态破坏性和对人类生存的危害显而易见。据联合国环境规划署(UNEP)的调查统计,在旱地土壤退化中,因土壤盐渍化造成的土地荒漠化达110万公顷以上,仅次于风蚀和水蚀,居第三位,而且还有逐年上升的趋势。土壤盐渍化已经,并还在成为危及人类生存的重大资源与环境问题。土壤盐渍化这一古老的生态灾难再一次向人类提出了严峻警告[3]。如何开发利用这些盐碱地,应该引起农业的高度重视。在盐碱地上引种一些耐盐的经济植物,一方面具有一定的经济价值,另一方面还是生物改良盐碱地的一种好措施[4]。
由于土壤含盐量增加,土壤溶液水势不断降低,植物吸水能力减少,由此而导致植物生理干旱。在盐分胁迫下植物生长受到抑制是由于水分亏缺造成的。植物水分亏缺的原因是因为土壤中含有大量可溶性盐,降低了土壤渗透势,使根系吸水困难或根本不能吸水。所以,在盐碱地区,虽然土壤含水量很大,但由于含盐量也很高,植物吸水不足容易导致生理干旱[5]。
田菁(Sesbania cnnabina Pers.),豆科田菁属一年生草本植物,亚灌木状无刺,羽状复叶,叶片线形或长椭圆形,长12~14 mm,宽2.5~3 mm,两面密生褐色小腺点,幼时有毛。花2~6朵排成疏松的总状花序,花冠黄色,长约15 mm,旗瓣扁圆形。荚果长圆柱形,长15~18 cm,直径2~3 mm。种子数多,长圆形,直径约1.5 mmol/L,黑褐色[6]。田菁生于田间、海边及湿地,耐潮湿和盐碱,是改良盐渍土的理想植物[7,8]。
外源赤霉素(gibberellin,简称GA3)可以刺激细胞分裂和伸长,最显著的生理效应是促进植物的生长,主要是促进细胞的伸长[9],有研究表明,一定浓度的赤霉素具有促进多种作物种子萌发和幼苗生长的作用[10,11]。尹昌喜[12]研究结果表明,10 μmol/LGA3处理能显著缓解一定浓度范围内的盐胁迫对水稻种子发芽及幼苗生长的抑制作用。认识盐胁迫对植物产生的影响和作用机理,能够有的放矢地克服盐害,寻找提高植物耐盐性的途径和方法,对于促进作物的高产稳产,加强盐渍土的治理和综合开发利用具有重意义要。尽管研究者已从盐分胁迫对植物的影响及植物的抗盐研究方面开展了大量研究,但由于其机制十分复杂,许多重要问题仍有待探索。需继续加强基础研究,彻底弄清盐胁迫机理和植物耐盐机制,以便更好地指导农业生产实际。
2 材料与方法
2.1 试验材料与地点
本试验在生命科学与食品工程学院农学实验室完成。田菁种子由江苏省盐城市农业科学研究院提供,为上一年度收获,储藏环境良好、健壮饱满,无损伤,无虫害的种子。种子用5%次氯酸钠消毒5分钟,再用去离子水洗净晾干后备用。
2.2 试验方法
试验设盐分(NaCl)浓度和赤霉素(GA3)浓度两个试验因子。盐分浓度盐分设置4个浓度,分别为0、70、140和210 mmol/L 4个浓度,采用NaCl和去离子水配制。赤霉素也设置4个浓度,分别为0、70、140和210 mg/L(相当于0、202.1、404.2和606.3 μmol/L)。试验采用二因素完全随机试验,共16个处理,各处理重复3次。
发芽试验开始前,对田菁种子用不同浓度的赤霉素浸种6小时,晾干待用。取48个直径为15 cm的培养皿,按照处理及重复对应编号,在培养皿内铺放两层滤纸,分别注入对应处理的NaCl溶液15 mL,达到滤纸饱和为止。每个处理取100粒种子,均匀摆放在培养皿中,摆完后加盖,保持空气流通,将培养皿放入25℃的智能培养箱中,昼/夜光照周期为16 h/8 h,相对湿度为60%,保水保湿。实验开始后,每8 h将种子取出,用纸吸去种子表面的残留水分后称重,计算吸水量、吸水百分率和吸水速率。每天统计发芽种子数,发芽标准为胚根突破种皮,并计算种子发芽势、发芽率、发芽速率。在第1、3、5、7天测定种子中的α淀粉酶活性。第1、4、7、10天测定丙二醛(MDA)含量。
2.3 测定指标
2.3.1 种子吸水指标
吸水指标包括吸水量、吸水百分率和吸水速率,计算方法分别为:
吸水量(g)Y1 = XtnX0
吸水百分率(%)Y2=Y1/X0*100

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