模擬干旱對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)的影響

段金秀++程鵬舞

摘要：本文以草地早熟禾種子為供試材料，通過(guò)不同濃度的聚乙二醇來(lái)模擬不同的干旱條件，探討干旱脅迫對(duì)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)等方面的影響，為草地早熟禾在干旱和半干旱地區(qū)大面積種植提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：干旱；草地早熟禾；種子萌發(fā)

中圖分類號(hào)：S688.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.20.0020

草地早熟禾作為北方最常用的冷季型草坪草種之一，不僅葉色漂亮，綠期很長(zhǎng)，觀賞效果出眾，而且根莖繁殖力強(qiáng)，再生性好，較耐踐踏。在北方地區(qū)、中部地區(qū)、南方部分冷涼地區(qū)廣泛用于公園、學(xué)校、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等地的綠化。因此本試驗(yàn)通過(guò)模擬干旱環(huán)境下草地早熟禾種子的萌發(fā)，從種子萌發(fā)期在干旱脅迫條件下的各項(xiàng)指標(biāo)來(lái)分析其抗旱性的強(qiáng)弱，以探討草地早熟禾耐干旱脅迫的生理機(jī)制，為選育耐干旱品種和防止旱害提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

草地早熟禾是由北京百綠公司提供的“新哥來(lái)德”品種。

1.2 試劑

試驗(yàn)所用聚乙二醇-6000即PEG-6000（以下簡(jiǎn)稱PEG）及其他試劑均為分析純。

1.3 方法

挑選飽滿、大小均勻、無(wú)破損、無(wú)蟲(chóng)害的種子，先用40℃的溫水浸泡3～4個(gè)小時(shí)，稍微晾一下再放入0.5%的高錳酸鉀溶液中浸泡10分鐘左右，撈出來(lái)后用無(wú)菌水沖洗干凈；準(zhǔn)備7個(gè)直徑為9厘米的培養(yǎng)皿，消毒完畢后放置無(wú)菌的定量濾紙2張，將之前準(zhǔn)備好的種子均勻鋪在濾紙上，種子之間保持一定的距離，每個(gè)培養(yǎng)皿放置100粒；在這些培養(yǎng)皿中分別加入10毫升質(zhì)量濃度為5%、10%、15%、20%、25%、30%的PEG溶液，至濾紙飽和且表面無(wú)明水，以蒸餾水為對(duì)照，置于25℃（±2℃）的恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)；每天光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，通風(fēng)20分鐘左右。試驗(yàn)中根據(jù)需要補(bǔ)充相應(yīng)濃度的PEG溶液并及時(shí)補(bǔ)充所散失的水分，使培養(yǎng)皿內(nèi)的滲透勢(shì)保持恒定。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

從第2天起，每天觀察，認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，從第4天起開(kāi)始采集樣品進(jìn)行測(cè)定其形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)。測(cè)定時(shí)用吸水紙吸去植株表面附著的水分。苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)采用直尺測(cè)量，將地上部分與地下部分剪開(kāi)，苗鮮重和根鮮重采用分析天平測(cè)量。

停止發(fā)芽后，計(jì)算種子發(fā)芽率（GR）、發(fā)芽勢(shì)（GE）、日發(fā)芽率（DGR）、平均發(fā)芽速度（GV）、發(fā)芽指數(shù)（GI）和萌發(fā)活力指數(shù)（VI）及相關(guān)指標(biāo)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)Excel和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)9.50統(tǒng)計(jì)分析軟件處理。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 模擬干旱脅迫對(duì)種子發(fā)芽率的影響

草地早熟禾種子的發(fā)芽率隨著PEG濃度的改變而產(chǎn)生不同的變化，在10%濃度的PEG干旱脅迫下發(fā)芽率達(dá)到最高值；在30%濃度的PEG干旱脅迫下發(fā)芽率達(dá)到最低值。可見(jiàn)，低濃度的PEG溶液具有促進(jìn)種子萌發(fā)，而高濃度的PEG溶液具有抑制作用，且這種抑制作用呈正相關(guān)。

2.2 模擬干旱脅迫對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響

草地早熟禾種子的發(fā)芽勢(shì)隨著PEG濃度的改變產(chǎn)生不同的變化，在10%濃度的PEG干旱脅迫下發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最高值；在30%濃度的PEG干旱脅迫下發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最低值?？梢?jiàn)，在發(fā)芽率相似的情況下，PEG溶液的濃度越高，種子的發(fā)芽勢(shì)越低。

2.3 模擬干旱脅迫對(duì)種子日發(fā)芽率的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，日發(fā)芽率各不相同。PEG濃度為10%時(shí)，在發(fā)芽試驗(yàn)的第5天達(dá)到日發(fā)芽率的最高點(diǎn)，而蒸餾水對(duì)照組和5%、15%、20%濃度的PEG均在發(fā)芽試驗(yàn)的第6天達(dá)到日發(fā)芽率的最高點(diǎn)，此外25%濃度的PEG則是在發(fā)芽試驗(yàn)的第5天達(dá)到發(fā)芽率的最高點(diǎn)，而30%濃度的PEG則是在發(fā)芽試驗(yàn)的第8天達(dá)到發(fā)芽率的最高點(diǎn)。

2.4 模擬干旱脅迫對(duì)種子平均發(fā)芽速度的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，平均發(fā)芽速度也各不相同。在30%濃度的PEG干旱脅迫下平均發(fā)芽速度最高，而10%濃度的PEG干旱脅迫下平均發(fā)芽速度最低?？梢?jiàn)在PEG干旱脅迫下，濃度越高則促進(jìn)發(fā)芽，使發(fā)芽周期變短，而濃度越低抑制發(fā)芽，使發(fā)芽周期變長(zhǎng)。

2.5 模擬干旱脅迫對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)的影響

在10%濃度的PEG達(dá)到種子發(fā)芽指數(shù)最大值，當(dāng)PEG濃度小于10%時(shí)，PEG濃度越高，種子發(fā)芽指數(shù)越高；當(dāng)PEG濃度大于10%時(shí)，PEG濃度越高，種子發(fā)芽指數(shù)越低。

2.6 模擬干旱脅迫對(duì)幼苗鮮重的影響

當(dāng)PEG濃度小于15%時(shí)，幼苗鮮重基本上沒(méi)有發(fā)生太大的變化，而當(dāng)PEG濃度大于15%時(shí)，幼苗鮮重隨著PEG濃度的升高而降低，說(shuō)明當(dāng)PEG濃度過(guò)高時(shí)，會(huì)對(duì)幼苗產(chǎn)生不可逆的損害。

2.7 模擬干旱脅迫對(duì)種子萌發(fā)活力指數(shù)的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，種子萌發(fā)活力指數(shù)也各不相同。在10%濃度的PEG干旱脅迫下達(dá)到最大值，當(dāng)PEG濃度小于10%時(shí)，PEG濃度越高，種子萌發(fā)活力指數(shù)越高；當(dāng)PEG濃度大于10%時(shí)，PEG濃度越高，種子萌發(fā)活力指數(shù)越低。

2.8 模擬干旱脅迫對(duì)種子根長(zhǎng)與芽長(zhǎng)的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，根長(zhǎng)與芽長(zhǎng)的數(shù)值各不相同。PEG濃度越高，芽長(zhǎng)越短，而根長(zhǎng)越長(zhǎng)，芽長(zhǎng)與根長(zhǎng)的比值也隨之變大。說(shuō)明草地早熟禾在干旱脅迫的環(huán)境下通過(guò)改變芽長(zhǎng)與根長(zhǎng)的比值來(lái)進(jìn)行適應(yīng)。

3 討論

3.1 模擬干旱對(duì)種子萌發(fā)的影響

低濃度的PEG溶液促進(jìn)種子萌發(fā)，而高濃度的PEG溶液具有一定的抑制作用。從總體上看，草地早熟禾種子是一種十分適應(yīng)干旱和半干旱條件的草坪草。

3.2 模擬干旱對(duì)種子萌發(fā)速度的影響

低濃度的PEG溶液可以加快種子萌發(fā)的速度，減短種子萌發(fā)周期；而高濃度的PEG溶液則減緩種子萌發(fā)的速度，延長(zhǎng)種子萌發(fā)周期。但是從平均發(fā)芽速度來(lái)看，差別不大，說(shuō)明草地早熟禾種子在不同濃度的干旱脅迫下，都表現(xiàn)出了很強(qiáng)的適應(yīng)性。

3.3 模擬干旱對(duì)種子萌發(fā)活力的影響

低濃度的PEG溶液促進(jìn)種子萌發(fā)，而高濃度的PEG溶液具有一定的抑制作用，從數(shù)據(jù)上來(lái)看，即使在濃度很高的PEG溶液中，草地早熟禾種子依然表現(xiàn)出很強(qiáng)的活力，說(shuō)明草地早熟禾種子具有很強(qiáng)的耐旱性。

3.4 模擬干旱對(duì)種子萌發(fā)形態(tài)特征的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，根長(zhǎng)與芽長(zhǎng)的變化各不相同。從芽長(zhǎng)來(lái)看，芽長(zhǎng)隨著PEG濃度的升高而逐漸變短；從根長(zhǎng)來(lái)看，根長(zhǎng)隨著PEG濃度的升高而明顯變長(zhǎng)。那么芽長(zhǎng)與根長(zhǎng)的比值隨著PEG濃度的升高而變小，當(dāng)PEG濃度達(dá)到30%時(shí)，這個(gè)比值最小。說(shuō)明在干旱脅迫的條件下，草地早熟禾通過(guò)增加根長(zhǎng)與芽長(zhǎng)的比值來(lái)適應(yīng)干旱，這與其他學(xué)者的研究基本一致。

4 結(jié)語(yǔ)

低濃度（低于15%）的PEG溶液可以促進(jìn)種子的萌發(fā)，這種促進(jìn)作用會(huì)隨著PEG溶液濃度的升高而增強(qiáng)；高濃度（高于15%）的PEG溶液可以抑制種子的萌發(fā)，這種抑制作用會(huì)隨著PEG溶液濃度的升高而增強(qiáng)。雖然草地早熟禾種子在高濃度的PEG溶液中表現(xiàn)出發(fā)芽速度緩慢，但是其發(fā)芽率和種子活力指數(shù)依然保持在一個(gè)很高的數(shù)值，并且在高濃度的PEG溶液中依然能夠健康生長(zhǎng)。說(shuō)明草地早熟禾種子能夠很好的適應(yīng)干旱環(huán)境，可以在干旱的地區(qū)大面積推廣種植。

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作者簡(jiǎn)介：段金秀，碩士，朔州市畜牧獸醫(yī)局，中級(jí)畜牧師，研究方向：動(dòng)物畜牧獸醫(yī)工作。

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2014-10-16 9：45：14

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