董放
(沈陽(yáng)師范大學(xué),遼寧 沈陽(yáng) 110034)
PEG預(yù)處理對(duì)水稻幼苗在鹽脅迫下的緩解作用
董放
(沈陽(yáng)師范大學(xué),遼寧 沈陽(yáng) 110034)
本實(shí)驗(yàn)以遼星一號(hào)水稻品種幼苗作為實(shí)驗(yàn)材料,對(duì)處理后的水稻幼苗進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定,需要測(cè)定的數(shù)據(jù)有相對(duì)含水量、丙二醛含量、保護(hù)酶(SOD、POD、CAT)的活性,根據(jù)測(cè)定所得的結(jié)果,用以研究PEG預(yù)處理對(duì)鹽脅迫下的水稻幼苗生理生化特性的影響。研究結(jié)果表明,經(jīng)過PEG預(yù)處理的水稻幼苗在受到鹽脅迫后,水稻幼苗的相對(duì)含水量,丙二醛含量,保護(hù)酶(SOD、POD、CAT)的活性均高于未處理組,由此可以說明PEG預(yù)處理可以增強(qiáng)水稻的耐鹽性。
預(yù)處理; 水稻; 保護(hù)酶; 鹽脅迫
土地鹽堿化是全世界所面臨的嚴(yán)峻問題,不斷的對(duì)土壤資源造成著危害。如何提高作物產(chǎn)量,土壤鹽堿化如何改變,成為了近年需要科研工作者抓緊攻克的一個(gè)難題。人們通常采用的方法大多周期較長(zhǎng),而有效利用外源物質(zhì)緩解鹽脅迫與其相比優(yōu)勢(shì)則比較明顯,應(yīng)用前景良好。
1.1 PEG對(duì)鹽脅迫的緩解作用
有報(bào)道顯示,使用適宜濃度的PEG處理青稞、沙棘、玉米等種子后,其種子均表現(xiàn)出萌發(fā)早,發(fā)芽率高等特點(diǎn)[9]現(xiàn)如今,經(jīng)過科研人員的長(zhǎng)期探索,得出的大量的研究成果表明利用PEG預(yù)處理能有效提高植株的抗逆性,從而緩解鹽脅迫的傷害作用,孫園園等通過對(duì)不同基因型的水稻種子進(jìn)行PEG滲透脅迫引發(fā)處理,發(fā)現(xiàn)用適當(dāng)強(qiáng)度的PEG引發(fā)處理能夠提高水稻幼苗的抗旱能力[1]。
2.1 材料培養(yǎng)及處理
以水稻品種遼星一號(hào)為材料,在恒溫箱中浸種24 h后,催芽24h,播種于紗網(wǎng)的燒杯上,置于光照培養(yǎng)箱內(nèi),用完全營(yíng)養(yǎng)液中培養(yǎng)7天。
10%PEG預(yù)處理:先用含10%PEG的營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)3d,然后用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)3d,再用含100mM NaCl的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行鹽脅迫3d;
2.2 測(cè)定方法
2.2.1 相對(duì)含水量測(cè)定
葉片相對(duì)含水量的測(cè)定采用烘干法[5],每個(gè)實(shí)驗(yàn)組分別取5棵水稻幼苗,將地上部分和地下部分分離,地下部分用濾紙吸干水分,分別測(cè)其重量。再將葉樣浸入水中24 h,取出后用吸水紙擦干樣品表面水分,稱出飽和重;然后置于烘箱中105℃殺青10 min,80℃烘干,稱重。各數(shù)值取平均值。
2.2.2 葉綠素含量測(cè)定
葉綠素含量的測(cè)定采用乙醇丙酮浸出法[6]。稱取水稻幼苗葉片0.1 g,剪碎,置于帶蓋試管中,吸取1:1無水乙醇和無水丙酮混合物10 ml,浸泡葉片并于暗處放置24 h。利用分光光度計(jì)分別測(cè)定476 nm,645 nm,663 nm下的OD值。
2.2.3 抗氧化酶活性測(cè)定
SOD活性的測(cè)定采用氯化硝基四氮唑(NBT)光氧化還原測(cè)定法;
POD的測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法;。
CAT測(cè)定采用紫外分光光度計(jì)法。
2.2.4 丙二醛(MDA)含量測(cè)定
MDA含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法。
3.1 PEG預(yù)處理對(duì)NaCl脅迫下水稻幼苗生理生化指標(biāo)影響
3.1.1 葉片相對(duì)含水量的變化
一般來說,通過逆境下植物的相對(duì)含水量可以看出植物對(duì)逆境的適應(yīng)能力。植物抗性越強(qiáng),那么其在逆境中的失水速度就越慢,相對(duì)含水量的值就越大。經(jīng)過PEG預(yù)處理的水稻幼苗葉片含水量比未預(yù)處理組葉片的含水量高,但均低于對(duì)照組,說明PEG預(yù)處理能夠在一定程度上增強(qiáng)水稻葉片的保水能力。
3.1.2 PEG預(yù)處理對(duì)葉綠素含量的影響
總體來說,鹽脅迫下PEG預(yù)處理組遼星1號(hào)葉綠素含量有回升的趨勢(shì),而未預(yù)處理組含量有下降的趨勢(shì),證明PEG預(yù)處理在一定程度上減低了遼星1號(hào)鹽脅迫下的葉綠素的下降量。
3.1.3 丙二醛(MDA)含量的變化
經(jīng)過PEG預(yù)處理后的水稻幼苗,MDA含量逐漸升高,說明在通過PEG預(yù)處理后,能在一定程度上緩解鹽脅迫下遼星1號(hào)的膜脂過氧化作用。
3.1.4 抗氧化酶活性的變化
水稻幼苗經(jīng)PEG預(yù)處理后SOD活性降低,而POD、CAT活性升高,說明在預(yù)處理的情況下,SOD、POD、CAT活性維持在一個(gè)較高的水平,即預(yù)處理提高了水稻的抗鹽能力。
4.1.1 P EG預(yù)處理對(duì)水稻幼苗相對(duì)含水量和葉綠素含量的影響
實(shí)驗(yàn)表明在鹽脅迫的條件下,水稻根部吸收水分困難,經(jīng)過PEG預(yù)處理之后對(duì)鹽脅迫有緩解作用。在鹽脅迫下,經(jīng)過PEG預(yù)處理后,可以減緩葉綠素的下降速度。
4.1.2 PEG預(yù)處理對(duì)水稻幼苗抗氧化酶活性和丙二醇含量的影響
經(jīng)過預(yù)處理組的丙二醇含量低于未處理組的丙二醇含量可以明顯的看出預(yù)處理的作用。
[1] 倪秀珍,張強(qiáng). 抗鹽植物研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)科技核心期刊,2004,4:58-62.
[2] ZHAO Feng Yun,GUO Shan Li ,WANG Zeng Lan. Recent Advances in Study on Transgenic Plants for Salt Tolerance[J]. J ournal of Plant Physiology and Molecular Biology 2003,29(3):171-178.
[3] 鮑維巨,方 巍,張琪曉.不同濃度 NaCl 脅迫處理對(duì)番茄種子發(fā)芽的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,38(2):227-231.
S511
A
1003-5168(2015)11-157-01