馬德源 李發(fā)良 朱劍鋒 戰(zhàn)偉龑 楊洪兵
摘要以6個不同的蕎麥品種為試驗材料,通過蕎麥種子發(fā)芽率(Gr)、發(fā)芽指數(shù)(Gi)和活力指數(shù)(Vi)、質(zhì)膜透性和丙二醛含量等指標(biāo)的測定,對各品種種子萌發(fā)期和幼苗期的耐鹽性進行了比較研究。結(jié)果表明:種子活力指數(shù)和幼苗質(zhì)膜透性是對鹽特別敏感的指標(biāo);在種子萌發(fā)期和幼苗期,川蕎1號的耐鹽性最強,川蕎2號次之,TQ-0808的耐鹽性最弱。
關(guān)鍵詞蕎麥;活力指數(shù);質(zhì)膜透性;MDA含量;耐鹽性
中圖分類號 S517.037 文獻標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2009)03-0157-02
土壤鹽漬化是作物生產(chǎn)中常遇到的自然逆境。據(jù)不完全統(tǒng)計,全世界共有3.8億公頃不同程度的鹽漬化土壤,中國有鹽漬化和次生鹽漬化土地4 000萬公頃以上[1],嚴重影響糧食產(chǎn)量,成為限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素。土壤鹽害可通過合理的水土管理和化學(xué)改良措施緩解,但成本太高,而培育耐鹽品種是改良和利用鹽堿地最具積極意義的措施。植物的耐鹽性隨個體發(fā)育階段的不同而變化。龔明等[2]指出,植物在種子萌發(fā)期及幼苗期耐鹽性最差;其次是生殖期,而在其他發(fā)育階段對鹽脅迫相對不敏感。蕎麥?zhǔn)请p子葉蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum Mill.)植物,具有很高的營養(yǎng)價值和保健功效[3]。目前對蕎麥逆境生理的研究有高溫脅迫[4]和水分脅迫[5]等方面,而對蕎麥耐鹽性的研究較少。本試驗以6個蕎麥品種為研究對象,初步探討了鹽脅迫下蕎麥種子萌發(fā)期及幼苗期各種生理指標(biāo)的變化,比較了品種間耐鹽性的差異,為以后篩選和培育高耐鹽蕎麥品種提供一定的理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1供試材料
本試驗的蕎麥種子由四川省涼山州農(nóng)科所高山作物研究站提供。包括3個苦蕎品種:川蕎1號、川蕎2號、依額,3個甜蕎品種:定蕎1號、TQ-0801、TQ-0808。
1.2種子指標(biāo)的測定
挑選大小一致、籽粒飽滿的蕎麥種子,1g/L的高錳酸鉀消毒10min,蒸餾水中通氣吸漲5h,種子均勻擺放在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中,NaCl溶液濃度分別為0mmoL/L、50mmoL/L、75mmoL/L和100mmoL/L,每個處理設(shè)3個重復(fù),26℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每天在同一時間記錄發(fā)芽數(shù),培養(yǎng)5d后把胚根和胚芽分開,并稱其鮮重,計算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)[6]。
發(fā)芽率(Gr)=n/N×100%
發(fā)芽指數(shù)(Gi)=ΣGt/Dt
活力指數(shù)(Vi)=S·ΣGt/Dt
其中,n為發(fā)芽數(shù);N為種子總數(shù);Gt為在時間t(d)的發(fā)芽數(shù);Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù);S為幼苗生長勢(胚根的平均鮮重)。
1.3幼苗指標(biāo)的測定
種子發(fā)芽后移至塑料盆中,采用Hoagland營養(yǎng)液通氣培養(yǎng),自然光照,晝夜溫度為26℃/16℃,相對濕度60%左右,常規(guī)管理,培養(yǎng)至二葉一心期后分別以0mmoL/L、50 mmoL/L、75mmoL/L和100mmoL/L的NaCl(NaCl溶液用Hoagland營養(yǎng)液配制)進行處理,處理3d后測其質(zhì)膜透性和MDA含量,每個處理設(shè)3個重復(fù)。質(zhì)膜透性的測定參照馬書尚和袁秀林[7]的方法,MDA含量的測定采用李合生[8]的方法。
2結(jié)果與分析
2.1不同濃度NaCl處理對蕎麥種子指標(biāo)的影響
由表1可看出,隨著NaCl處理濃度的增加,不同蕎麥品種的Gr、Gi和Vi均呈下降趨勢。50mmoL/L的NaCl處理下,川蕎1號和川蕎2號的各項指標(biāo)下降幅度明顯低于其他4個品種,定蕎1號和TQ-0808的下降幅度較大;75mmoL/L的NaCl處理下,不同蕎麥品種的Gr、Gi和Vi差異進一步增大;NaCl濃度增加到100mmoL/L時,川蕎1號和川蕎2號的Gr、Gi和Vi仍維持在較高的水平上,TQ-0808的各項指標(biāo)下降幅度較大,特別是Vi的變化幅度最大,是對鹽脅迫較為敏感的指標(biāo)。
2.2不同濃度NaCl處理對蕎麥葉片質(zhì)膜透性的影響
隨著NaCl處理濃度的增加,蕎麥葉片的質(zhì)膜透性均明顯增加,川蕎1號和川蕎2號的增幅低于其他4個品種(見圖1)。50mmoL/L的NaCl處理下,TQ-0808的葉片質(zhì)膜透性是15.72%,而川蕎1號和川蕎2號在此濃度下的葉片質(zhì)膜透性分別為10.91%和11.39%;75mmoL/L的NaCl處理下,蕎麥葉片的質(zhì)膜透性繼續(xù)增加,其中TQ-0808的增幅最大;100mmoL/L的NaCl處理下,TQ-0808葉片的質(zhì)膜透性為0 mmoL/L的3.46倍,川蕎1號僅為0 mmoL/L的2.29倍。NaCl脅迫下,TQ-0808的葉片質(zhì)膜透性最大,說明其對鹽脅迫的適應(yīng)性較差。
2.3不同濃度NaCl處理對蕎麥葉片MDA含量的影響
由圖2可見,隨著NaCl處理濃度的增加,6種蕎麥葉片的MDA含量均呈遞增趨勢,TQ-0808的增加幅度最大。50mmoL/L的NaCl處理下,川蕎1號的葉片MDA含量為8.95μmoL/g鮮重,而TQ-0808葉片MDA含量較高,為11.23 μmoL/g鮮重;75mmoL/L的NaCl處理下,川蕎1號葉片MDA含量最低,為12.37μmoL/g 鮮重,而TQ-0808葉片MDA含量最高,為16.80μmoL/g 鮮重;在100mmoL/L的NaCl處理下,6個蕎麥品種葉片的MDA含量分別為0mmoL/L的1.55倍、1.70倍、1.82倍、1.98倍、1.86倍和2.13倍,川蕎1號的增幅最小,增幅較大的是TQ-0808。MDA是脂質(zhì)過氧化作用的產(chǎn)物,其含量多少可表示膜損傷程度的大小,TQ-0808的MDA含量增幅較大,表示其膜損傷程度大。
3討論
種子耐鹽性及其機制是植物耐鹽性早期鑒定及耐鹽個體與品種早期選擇的基礎(chǔ)[9]。丁順華等[6]研究發(fā)現(xiàn)耐鹽小麥的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)高于鹽敏感小麥。本試驗結(jié)果表明,相同NaCl處理下川蕎1號的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均高于TQ-0808,說明川蕎1號種子萌發(fā)對鹽脅迫的適應(yīng)性強于TQ-0808。
膜系統(tǒng)是植物鹽害的原初位點和主要部位,質(zhì)膜受到鹽脅迫后會發(fā)生一系列脅變,導(dǎo)致質(zhì)膜透性增大和膜脂過氧化,損害膜的正常生理功能[10]。逆境條件下,膜脂過氧化產(chǎn)物(MDA)增多,MDA可以與膜蛋白發(fā)生交聯(lián)作用,進一步加劇了質(zhì)膜透性的增加[11]。鹽生植物在鹽脅迫下這些指標(biāo)變化幅度小,而鹽敏感植物則相反[12]。本試驗中蕎麥葉片的質(zhì)膜透性和MDA含量與鹽處理濃度呈正相關(guān),這與劉延吉等[13]在牧草中的研究結(jié)果基本一致。通過對6個蕎麥品種種子指標(biāo)和幼苗指標(biāo)的綜合分析認為:川蕎1號的耐鹽性最強,川蕎2號次之,TQ-0808對鹽脅迫最敏感。
4參考文獻
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