劉飛+貢鑫+陳伯清+萬發(fā)香
(1.淮陰工學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,江蘇淮安 223003;2.揚(yáng)州大學(xué),江蘇揚(yáng)州 225000)
摘 要 實(shí)驗(yàn)以毛豆雙福7號(hào)為材料,NaHCO3和Na2CO3以摩爾質(zhì)量1∶1配置成堿性鹽,研究在不同濃度下種子生長生理情況。結(jié)果顯示,堿性鹽對(duì)種子的發(fā)芽和生長都有抑制作用,各指標(biāo)呈現(xiàn)不同形式的下降趨勢(shì)。丙二醛和電導(dǎo)率在堿性鹽下呈上升趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞 毛豆;堿性鹽;生長生理
中圖分類號(hào):Q945 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.24.067
經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口數(shù)量急劇增加使土地資源受到嚴(yán)重破壞,我國的土地鹽漬化也越來越嚴(yán)峻,嚴(yán)重影響農(nóng)作物栽培[1]。研究毛豆在堿性鹽下的相關(guān)指標(biāo),為堿性鹽對(duì)種子生長生理方面的研究提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
雙福7號(hào)。堿性鹽:濃度梯度為0、30、60、90、120、150 mmol/L。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
將種子放入培養(yǎng)皿,每天加入相應(yīng)的堿性鹽和蒸餾水5 mL,培養(yǎng)至毛豆幼苗。記錄種子發(fā)芽情況以測定發(fā)芽指標(biāo)。用硫代巴比妥酸法測定丙二醛(MDA),電導(dǎo)儀法測定電導(dǎo)率。用STAT1.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,Excel2003制作圖表分析。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
2 結(jié)果與分析
2.1 堿性鹽對(duì)發(fā)芽的影響
如表1中,發(fā)芽率隨鹽濃度增加呈線性下降趨勢(shì)
y=-0.1757x+92.435(R2=0.9478),可得該品種種子耐鹽濃度118 mmol/L,耐鹽半致死濃度254 mmol/L,耐鹽致死濃度471 mmol/L。發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)可反映種子活力,分析種子傷害程度,發(fā)芽勢(shì)隨鹽濃度增加呈線性下降趨勢(shì)y=-0.3704x+92.593(R2=0.9412),發(fā)芽指數(shù)隨鹽濃度增加呈線性下降趨勢(shì)y=-0.0676x+17.338(R2=0.9793)。
2.2 堿性鹽對(duì)生長指標(biāo)的影響
自由水和結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)重要組成部分,兩者比值反映植物細(xì)胞代謝能力[2-3]。實(shí)驗(yàn)中幼苗鮮質(zhì)量以自由水為主,干質(zhì)量以結(jié)合水為主,含水量可分析堿性鹽下的代謝能力。詳見表2。
鹽脅迫下,根莖長可直觀反映幼苗生長的傷害程度。根、莖長隨鹽濃度的增加分別呈指數(shù)下降趨勢(shì)y=7.6368e-0.0166x(R2 = 0.9906),y = 6.4644e-0.0156x(R2 = 0.9616)。側(cè)根數(shù)隨濃度增加呈線性下降趨勢(shì)y=-0.1088x + 17.286(R2 = 0.9337)。
表1 不同濃度下種子發(fā)芽參數(shù)
鹽濃度/(mmol/L) 發(fā)芽勢(shì)(100%) 發(fā)芽率(100%) 發(fā)芽指數(shù)
0(CK) 91.11±1.57 a 95.56±1.58 a 17.22±0.49 a
30 76.67±2.69 b 85.56±4.59 b 15.00±0.28 b
60 74.44±2.76 b 78.89±3.61 c 14.21±0.55 b
90 64.44±4.16 c 75.56±1.57 cd 10.62±0.92 c
120 52.22±1.57 d 73.33±2.72 d 9.56±0.34 c
150 30.00±2.72 e 66.67±3.15 e 6.99±0.19 d
注:表中同列不同字母表示0.05水平差異顯著。下同。
2.3 堿性鹽對(duì)生理指標(biāo)的影響
MDA是膜脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物。鹽脅迫下,細(xì)胞產(chǎn)生自由基使質(zhì)膜中不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化,膜結(jié)構(gòu)遭到破壞,使質(zhì)膜積累丙二醛(見圖1),MDA含量可作為耐鹽性強(qiáng)弱的一個(gè)重要指標(biāo)。
相對(duì)電導(dǎo)率是衡量細(xì)胞膜穩(wěn)定性的重要指標(biāo),可反映質(zhì)膜受傷害程度。幼苗根系的相對(duì)電導(dǎo)率在鹽脅迫下增加,與Na+濃度呈正相關(guān)。(見圖2)
注:不同字母表示 0.05 水平差異顯著。下同。
不同濃度下幼苗根系丙二醛含量不同濃度下幼苗根系電導(dǎo)率
3 結(jié)論與討論
研究表明,高pH值最直接的受害部位是根莖部,實(shí)驗(yàn)中幼苗根莖長呈指數(shù)下降。楊春武研究表明植物的根部如果處在高pH值下,會(huì)直接影響根部對(duì)礦物質(zhì)吸收,破壞氧氣對(duì)根部的供應(yīng)能力和根細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能,根系的細(xì)胞內(nèi)外的離子出現(xiàn)不平衡狀態(tài)[4]。電導(dǎo)率變化也說明根系是受鹽脅迫最直接、最敏感的部位,與根長變化表現(xiàn)一致。本實(shí)驗(yàn)測得該品種耐鹽濃度118 mmol/L,鹽/堿害指數(shù)(%)為23.26%,在鹽/堿危害程度分級(jí)表中為耐鹽性,表明雙福7號(hào)有良好的耐鹽性,為進(jìn)一步研究毛豆耐鹽性提供了理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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[4]Munns R.Comparative physiology of salt and water stress[J].Plant Cell Environ,2002(25):239-250.
(責(zé)任編輯:劉昀)