周麗 金寧 張德罡 贠旭疆
摘要:2014年9月采用紙上發(fā)芽法(TP),研究鹽脅迫下硝普鈉浸種對草地早熟禾種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明:隨著硝普鈉濃度的升高,草地早熟禾種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、胚芽和胚根長、幼苗鮮重均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。硝普鈉對草地早熟禾種子的萌發(fā)具有低濃度促進而高濃度抑制的雙重效應,在鹽脅迫下SNP 溶液浸種濃度為0.25 mmol/L時抗鹽效果最佳,發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)分別為44.7%,25.3%和12.2%,活力指數(shù)為0.224 7、0.938 5,胚芽和胚根長為1.12 cm、1.08 cm,幼苗鮮重為0.020 8 g。
關(guān)鍵詞:草地早熟禾;種子萌發(fā);硝普納;鹽脅迫
中圖分類號:Q 945.78文獻標識碼:A文章編號:1009-5500(2015)05-0055-05
草地早熟禾(Poa pratensis)為禾本科主要的冷季型草坪草,以其適應性廣、植株低矮、綠期長、坪質(zhì)優(yōu)美等特性,廣泛應用于綠地、公園、運動場建設[1]。但草地早熟禾存在發(fā)芽速度慢、成坪時間長、幼苗生長弱等缺點。
種子萌發(fā)是植物繁殖過程的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié),對種子萌發(fā)特性及其生態(tài)因子關(guān)系的研究是種子生理生態(tài)學的重要研究[2],土壤鹽漬化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的全球性問題[3],我國是鹽漬化土地面積大,危害較嚴重的國家之一[4]。我國 1億 hm2耕地中約有 700萬 hm2鹽堿地[5],鹽脅迫作為植物逆境脅迫的普遍形式,是影響種子萌發(fā)的重要因素,因此在鹽堿化比較嚴重的地區(qū)建植草坪時,需選出耐鹽堿能力較強的草種[6]。硝普鈉(SNP)是外源一氧化氮(NO)的直接供體,可在水溶液中釋放出NO,促進種子萌發(fā)[7]。0.15 mmol/L的SNP大約產(chǎn)生0.2 μmol/L的NO[8]。近年來國內(nèi)關(guān)于NO提高植物的抗鹽性的研究多見于小麥[9,10]、玉米 [11,12]、黃瓜[13],研究外源NO供體硝普鈉(SNP)對草地早熟禾種子萌發(fā)的影響, 旨在探討SPN對牧草種子萌發(fā)的調(diào)節(jié)作用,以期為生產(chǎn)實踐中選擇浸種的SNP濃度和進一步開展植物耐鹽調(diào)控機理研究和耐鹽品種的選育提供參考。
1材料和方法
1.1試驗材料
草地早熟禾午夜Ⅱ號的種子購于甘肅百綠草業(yè)發(fā)展有限責任公司。試驗前,選擇成熟、飽滿且大小適中、均勻一致的種子作為萌發(fā)試驗材料。
1.2試驗方法
種子發(fā)芽試驗,采用紙上發(fā)芽(TP)方法[14], 將種子置于直徑為9 cm 的培養(yǎng)皿中進行培養(yǎng)。試驗開始先將種子用10 g/L的HgCl2 溶液浸種15 min 進行消毒[15]。再將浸種后的種子用去離子水洗凈5~6次,晾干待用。
1.2.1浸種處理 用4個不同濃度硝普鈉(SPN)溶液在25℃下進行浸種處理,溶液濃度分別0.125、0.25、0.5、1.0 mmol/L,以蒸餾水浸種為對照(CK),浸種時間均為24 h 。
1.2.2干旱脅迫萌發(fā)試驗浸種后,用蒸餾水沖洗3 次備用。SPN浸種各處理分別添加到含4 mL 鹽溶液(125 mmol/L NaCl)的培養(yǎng)皿上進行發(fā)芽試驗,每個培養(yǎng)皿共添加50粒種子,每處理3個重復。在25℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)暗萌發(fā),再用稱重法補充蒸發(fā)的水分,保持溶液的濃度恒定。每天觀察并記錄發(fā)芽種子數(shù)(以胚根長等于種子長或胚芽長等于種子長度一半為發(fā)芽標準),當連續(xù)2 d種子的發(fā)芽數(shù)不變時視為發(fā)芽試驗結(jié)束,試驗結(jié)束后測定并計算種子萌發(fā)相關(guān)指標。
1.2.3測定項目和方法在第12 d統(tǒng)計發(fā)芽勢、第21 d(發(fā)芽試驗的最后1 d)統(tǒng)計發(fā)芽率,并測量幼苗胚芽長、胚根長和幼苗鮮重[16]。
發(fā)芽率(%)=(供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù))×100%
發(fā)芽勢(%)=(6 d內(nèi)供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù))×100%
發(fā)芽指數(shù)(Gi)=∑Gt/Dt
式中:Gt為在t 日內(nèi)的發(fā)芽數(shù),Dt為相應的發(fā)芽日數(shù)[17]。
活力指數(shù)(VI1)=幼苗長度(cm)×發(fā)芽率(%)
活力指數(shù)(VI2)=幼苗鮮重(g)×發(fā)芽率(%)[18]
1.3數(shù)據(jù)分析
所有數(shù)據(jù)用平均值正負標準誤差表示,SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進行差異顯著性分析,Excel 2003制圖。
2結(jié)果與分析
2.1硝普鈉浸種對種子萌發(fā)的影響
SNP浸種處理對草地早熟禾種子萌發(fā)具有促進作用(表1)。各濃度SNP浸種處理后,其草地早熟禾
表1不同濃度SNP 處理下草地早熟禾種子萌發(fā)指標
Table 1Effect of SNP on seed germination of
kentucky bluegrass
硝普鈉濃度
/mmol·L-1發(fā)芽率/%發(fā)芽勢/%發(fā)芽指數(shù)/%CK30.7±1.76c14.0±1.15d7.3±0.09c0.12542.7±2.40ab21.3±0.67b11.3±0.83ab0.2544.7±5.21a25.3±0.67a12.2±0.95a0.5035.3±1.34abc18.6±0.67bc9.8±0.40bc1.0032.0±6.00bc17.0±3.00cd8.8±1.71bc注:同列不同小寫字母表示差異達到顯著水平(P<0.05),下同
種子的發(fā)芽率,發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均較對照高,且隨著SNP 濃度的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。 其中,以0.25 mmol/L濃度處理效果最好,其發(fā)芽率為44.7%,比對照高14%,發(fā)芽勢為25.3%,為對照的1.8倍,平均發(fā)芽指數(shù)為12.2%,約為對照的1.7倍。其次是SNP 0.125 mmol/L濃度處理的效果,其發(fā)芽率為42.7%,比對照高12%,發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)分別為21.3%、11.3%,均約為對照的1.5倍。當SNP濃度逐漸升高到0.5 mmol/L和1.0 mmol/L,發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均降低,但都高于對照,說明SNP在0~1.0 mmol/L濃度浸種對草地早熟禾種子萌發(fā)有促進作用,作用因濃度不同而略有差異,以SNP 0.125~0.25 mmol/L最佳。
總之,SNP溶液浸種后相對提高了草地早熟禾種子的萌發(fā)抗鹽性,研究結(jié)果表明,在鹽脅迫下SNP 溶液浸種濃度為0.25 mmol/L時抗鹽效果最佳。
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Effect of seed soaking with sodium nitroprusside on
seed germination of Kentucky bluegrass
ZHOU Li1,JIN Ning2 ,ZHANG De-gang1,YUN XU-jiang1,3
(1.College of Pratacultural Science,Gansu Agricultural University/Key Laboratory of Grassland Ecosystem,
Ministry of Education/Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province/Sino-U.S.Centers
for Grazingland Ecosystem Sustainability,Lanzhou 730070,China; 2.College of Horticulture,
Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China; 3.National Animal Husbandry
Service,Ministry of Agriculture,Beijing 100025,China)
Abstract:The effect of sodium nitroprusside (SNP) on the seed germination of kentucky bluegrass (KB) under salt stress was studied by using paper towel method in September 2014.The results showed that the germination rate,germination potential,germination index,vigor index,shoot length,root length and fresh weight showed an increasing and then decreasing pattern along with the increase of SNP concentration.SNP had double effects on the seed germination of KB (positive effect at low concentration and negative effect at high concentration).The optimum concentration of SNP for resisting salt stress was 0.25 mmol/L and the germination rate,germination potential,germination index were 44.7%,25.3% and 12.2%,the vigor index were 0.224 7 and 0.938 5,the shoot length and root length were 1.12 cm and 1.08 cm,the fresh weight of seedling was 0.020 8 g respectively.
Key words:kentucky bluegrass;seed germination;salt stress;sodium nitroprusside