PEG脅迫對3種草坪草種子萌發(fā)的影響

高汝勇

（衡水學(xué)院生命科學(xué)系 河北 衡水 053000）

干旱是世界性的自然災(zāi)害，是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素。國內(nèi)外的專家都非常重視對植物抗旱性的研究[1]。華北平原屬于較干旱的地區(qū)，園林綠化時(shí)應(yīng)用的主要是冷季型的草坪草，高羊茅、果嶺草、剪股穎是常見冷季型草坪草。種子在發(fā)芽期時(shí)對外界環(huán)境較為敏感，發(fā)芽期的抗旱性可以作為該植物抗旱性的重要參考。PEG-6000是高分子物質(zhì)，它能通過調(diào)節(jié)溶液的滲透壓來限制水分進(jìn)入種子內(nèi)部。種子的吸水力與植物的抗旱能力呈正相關(guān)，吸水力強(qiáng)，在干旱狀態(tài)下依然可以保持比較高的發(fā)芽率。本試驗(yàn)選用PEG-6000來模擬干旱條件，研究不同濃度的PEG溶液對高羊茅、果嶺草、剪股穎這3種草坪草種子萌發(fā)期的影響，并采用隸屬函數(shù)進(jìn)行綜合評價(jià)分析[2]，這將為北方冷季型草坪草抗旱種質(zhì)資源的選擇、應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料。供試材料為高羊茅、果嶺草、剪股穎的種子。

1.2 試驗(yàn)方法。將種子用0.1%HgCl2消毒15 min，蒸餾水沖洗干凈。將種子均勻擺放在鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿中100粒種子。加10 ml不同濃度的PEG-6000溶液，以蒸餾水為對照，3次重復(fù)。PEG-6000溶液濃度分別為5%、10%、15%、20%、25%。25℃的恒溫下培養(yǎng)，及時(shí)補(bǔ)充溶液。每天定時(shí)觀察種子發(fā)芽情況，種子發(fā)芽以種子的胚根突破種皮1 mm左右為標(biāo)準(zhǔn)。對照組連續(xù)3 d種子不再發(fā)芽即可視為發(fā)芽結(jié)束。結(jié)束后從每個(gè)培養(yǎng)皿中挑選20株幼苗測其根長、苗高、鮮重。

1.3 指標(biāo)的測定。發(fā)芽率=(發(fā)芽的種子數(shù)/供檢測的種子總數(shù))×100%?；盍χ笖?shù)=發(fā)芽指數(shù)×鮮重。發(fā)芽指數(shù) =∑(Gt/Dt)，Gt表示在第t天種子的發(fā)芽數(shù)，Dt表示相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。抑制率=1-處理/對照。計(jì)算抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)[3]，進(jìn)行抗旱性綜合評價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 PEG-6000脅迫對種子發(fā)芽率的影響。從表1可以看出，高羊茅、果嶺草種子在5%～10%PEG處理時(shí)發(fā)芽率在92%以上，比對照組減少3%以下，和對照組的差異不大；在15%PEG處理時(shí)其發(fā)芽率下降程度增加，比對照減少13%～14%，顯著低于對照；在20%PEG處理時(shí)發(fā)芽率下降更劇烈，分別為對照組的9%和19%；當(dāng)處理濃度達(dá)到25%時(shí)種子幾乎不萌發(fā)。所以15%PEG處理顯著影響這2種草坪草種子的發(fā)芽率。剪股穎種子在5%PEG處理時(shí)發(fā)芽率比對照組減少19%，二者差異達(dá)到顯著水平，之后隨著PEG處理濃度的增加，發(fā)芽率下降程度更大。因此干旱脅迫對發(fā)芽率的影響大小為剪股穎＞高羊茅＞果嶺草。

表1 PEG-6000脅迫對草坪草種子發(fā)芽率的影響

2.2 PEG-6000脅迫對幼苗形態(tài)的影響。從表2可以看出，PEG-6000脅迫下，高羊茅、果嶺草、剪股穎的幼苗根長均低于對照組。在5%低濃度處理時(shí)3種種子根長為對照組的67%～82%，與對照差別較大，達(dá)到顯著差異水平，隨著PEG處理濃度的升高，根長顯著降低，10%PEG處理時(shí)剪股穎的根長降為0，高羊茅和果嶺草根長為對照組的52%～69%；對苗高來說，高羊茅在5%PEG處理時(shí)下降不明顯，從10%PEG處理開始顯著低于對照組，5%PEG處理顯著抑制果嶺草和剪股穎的苗高；在5%低濃度下，3種草坪草幼苗的鮮重比對照組下降18%～31%，顯著低于對照，因此鮮重對脅迫處理較敏感，幼苗鮮重隨處理濃度的增加而逐漸降低，剪股穎在10%PEG濃度時(shí)幼苗幾乎不生長，受到的抑制作用最大。

表2 PEG-6000脅迫對草坪草幼苗形態(tài)的影響

2.3 PEG-6000脅迫對種子活力的影響。種子發(fā)芽試驗(yàn)中常常用種子的活力指數(shù)來檢測種子的質(zhì)量。從表3可以看出，在5%低濃度處理時(shí)，高羊茅活力指數(shù)下降最少，剪股穎下降最大，都和對照差異顯著。活力指數(shù)隨PEG處理濃度升高而減小，PEG抑制作用增強(qiáng)。果嶺草抑制率變化相對較緩。

表3 PEG-6000脅迫對草坪草種子活力指數(shù)的影響

2.4 綜合分析。通過隸屬函數(shù)對3種草坪草的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析(見表4)，抗旱能力表現(xiàn)為：果嶺草＞高羊茅＞剪股穎。

表4 草坪草種子在PEG-6000脅迫下各項(xiàng)指標(biāo)隸屬值

3 結(jié)論

在本試驗(yàn)中，當(dāng)PEG濃度低時(shí)部分品種的發(fā)芽率略有增加，但是隨著處理濃度增加，發(fā)芽率逐漸降低，抑制作用越來越大。這與其它研究結(jié)果一致[4～5]。干旱脅迫對3種草坪草種子的根長、苗高、鮮重、活力指數(shù)均具有抑制作用，抑制效果隨處理濃度升高而增強(qiáng)。在全部指標(biāo)中，干旱脅迫對根長、活力指數(shù)的抑制作用最大，說明干旱脅迫對草坪草幼苗生長的影響大于發(fā)芽，脅迫主要是限制了根系的發(fā)育，引起根系吸收水分和營養(yǎng)障礙，進(jìn)一步造成地上部分營養(yǎng)缺乏，使得幼苗生長矮小、纖弱。品種之間差異較大，高羊茅和果嶺草的抗旱性優(yōu)于剪股穎。這對于研究和利用冷季型草坪草種子的抗旱性具有重要的意義。