不同濃度MgSO4處理對萬壽菊幼苗生長及生理指標的影響

劉志洋 王懷鳳 黃利巧 袁慧澤軒 高文婷

摘 要 為了研究萬壽菊抗鹽脅迫的能力，以萬壽菊為試材，以發(fā)芽率、發(fā)芽勢、葉綠素含量、過氧化氫酶活性、電導率為指標，研究0.2%、0.4%、0.6%、0.8%四種濃度的MgSO4溶液處理對萬壽菊幼苗生長及生理指標的影響。結(jié)果表明：從生長和生理指標等方面來看，萬壽菊幼苗在0.4%MgSO4濃度下生長得最好。在MgSO4濃度為0.2%時，對萬壽菊幼苗有促進作用;當MgSO4濃度為0.4%時，促進效果顯著;當MgSO4濃度>0.4%時，促進效果降低，植株葉片會有發(fā)黃的現(xiàn)象，其他方面沒有低于對照（CK）處理的結(jié)果。說明萬壽菊有一定的耐鹽堿能力，可以在鹽堿地上生長。

關鍵詞 萬壽菊;MgSO4;幼苗生長;生理指標;耐鹽堿能力

中圖分類號：Q949.783.5 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.03.017

萬壽菊（Tagetes erecta）為菊科萬壽菊屬一年生草本植物，原產(chǎn)于墨西哥。近幾年來，隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展及城市化發(fā)展的加快，在廣東和云南南部、東南部及河南的西南部均有種植。莖直立粗壯，羽狀葉對生，橢圓形或披針形，有特殊氣味;頭狀花序。不耐寒，喜溫暖和陽光充足的環(huán)境條件，不耐酷暑，可生長在海拔1 150～1 480 m的地區(qū)。常于春天播種，因其花大、花期長，多用于花壇、花境布景，也是優(yōu)良的切花材料?；ㄈ~可入藥，有清熱化痰、解毒消腫、補血通經(jīng)之功效。萬壽菊含有豐富的葉黃素，是天然色素的重要來源。

目前，對萬壽菊的研究主要在栽培管理、花的形態(tài)結(jié)構、葉黃素提取、殺蟲抑菌作用等方面[1]。在萬壽菊對環(huán)境脅迫方面研究較少[2]。只有少數(shù)學者研究了在干旱[3]、高溫[4]等條件下對萬壽菊生長及生理指標的影響，以及萬壽菊在融雪劑、鈣[5]、鎘、錳[6]等方面的抗性，對萬壽菊耐鹽脅迫方面尚鮮見報道。鹽堿化土壤對地區(qū)生態(tài)環(huán)境和糧食生產(chǎn)造成了破壞[7]，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民生活也產(chǎn)生了巨大影響，對萬壽菊生長發(fā)育及觀賞價值也有一定程度不良影響。如何使萬壽菊在我國的鹽堿地上優(yōu)雅地盛放就是本次研究的重點。

1? 材料與方法

1.1? 地點

長春科技學院實驗室B309、A202實驗室及日光溫室。

1.2? 材料

試驗材料為萬壽菊（迅雷）種子培育出的無機械損傷、無病蟲害、健壯新鮮的幼苗。

1.3? 儀器與試劑

1.3.1? 儀器

T6紫外可見分光光度計（北京譜析通用儀器有限公司）、DDS-11C電導率儀（上海儀電科學儀器股份有限公司）、BP211D1/10分析天平（賽多利斯科學儀器北京有限公司）、試管、燒杯、玻璃棒、容量瓶、移液管、洗耳球、膠頭滴管、量筒、標簽紙、剪刀、紗布。

1.3.2? 試劑

MgSO4、80%丙酮、1.8 mol·L-1H2SO4、10%（NH4）6Mo7O4、0.02 mol·L-1Na2S2O3、20%KI、1%淀粉、0.018%H2O2、CaCO3粉、石英砂、蒸餾水。

1.4? 方法

1.4.1? 種子處理

浸種催芽：播種前將種子在自來水中浸種24 h，可使種子更好地發(fā)芽。

1.4.2? 播種

先將穴盤按表1所示濃度澆透底水，再播種，覆土后再按表2澆透水。每3 d按其濃度澆一次水，待其發(fā)芽后觀察其子葉生長情況及種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，待種子發(fā)芽長出真葉后，分別在對其各項生理指標進行測定。

1.5? 測定指標和方法

1.5.1? 形態(tài)指標的測定

觀察不同濃度MgSO4處理下萬壽菊種子的發(fā)芽率及發(fā)芽勢，分別在第3天、第6天、第9天測定植株的株高、鮮重、莖粗等生長指標，判斷出在怎樣的處理下長勢最好。

1.5.2? 葉綠素含量的測定

本試驗采用80%丙酮提取比色法[8]。

1.5.3? 過氧化氫酶活性的測定

因H2O2與KI反應，會釋放出游離碘，I2會使淀粉變成藍色，因此本試驗采用碘量法測定過氧化氫酶活性[9]。

1.5.4? 電導率的測定

用電導儀測外液電導度法[10]，測植株電導率，將真葉浸泡在20 ℃的蒸餾水中20 min，重復3次，取平均值。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同濃度MgSO4處理下萬壽菊種子發(fā)芽率

從表2來看，萬壽菊種子在0.4%MgSO4濃度下的發(fā)芽率達到最高，當MgSO4濃度>0.4%時，發(fā)芽率有下降趨勢，但相比于CK來看還是有所提高。結(jié)果表明：MgSO4濃度在0.4%時，萬壽菊種子的發(fā)芽率最高，發(fā)芽勢最強。

2.2? 不同濃度MgSO4處理下萬壽菊形態(tài)指標

從表3來看，萬壽菊幼苗在早期和中期，植株株高沒有明顯的差別，但隨著時間的推移，到幼苗后期株高已經(jīng)有明顯差別。結(jié)果表明：MgSO4濃度在0.4%時，其生長的高度相較于其他濃度稍高，長勢最好。

從表4來看，不同MgSO4濃度對植株鮮重并沒有明顯影響，但是，當濃度>0.4%時，植株生長有所減慢。

雖然萬壽菊幼苗在鮮重方面沒有明顯差異，但從表5來看，萬壽菊幼苗在發(fā)芽后的莖粗呈增長趨勢。但當MgSO4濃度達到0.8%時，植株莖粗有下降趨勢。結(jié)果表明：MgSO4濃度在0.4%～0.6%之間時，萬壽菊幼苗的莖最粗。

2.3? 不同濃度MgSO4處理下萬壽菊生理指標

2.3.1? 葉綠素含量

葉綠素位于類囊體膜，與光合作用及氮素營養(yǎng)有著密切關系，在光合作用的光吸收中起核心作用[11]。從表6看，結(jié)果表明：在0.4%MgSO4濃度下植株葉綠素含量最高，當濃度>0.4%時，有下降趨勢。

2.3.2? 過氧化氫酶活性

過氧化氫酶可以催化H2O2，使其分解成O2和H2O，是重要的酶促防御系統(tǒng)。從圖1看，萬壽菊幼苗在0.4%MgSO4濃度下過氧化氫酶活性最強，之后呈下降趨勢。結(jié)果表明：0.4%MgSO4濃度下的萬壽菊幼苗的代謝強度及抗寒、抗病能力相較于其他濃度更強。

2.3.3? 電導率

通過對電導率的測定，觀察細胞膜透性，電導率越小，說明該濃度下的植株抗逆性強。從圖2來看，萬壽菊幼苗在0.4%MgSO4濃度下電導率相較于其他濃度較低。說明，該濃度下的植物葉片細胞膜透性小，電解質(zhì)外滲少，抗逆性強。

3? 結(jié)論

試驗結(jié)果表明：萬壽菊幼苗在0.4%MgSO4濃度下它的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、株高、莖粗都是比較好的，說明幼苗在0.4%MgSO4濃度下出苗快，出苗齊，長勢較好。而且幼苗在0.4%MgSO4濃度下葉綠素含量、過氧化氫酶活性及電導率都是比較好的狀態(tài)，說明幼苗在0.4%MgSO4濃度下其代謝強度、抗性較其他濃度來說較高。這與劉敏[12]等研究的結(jié)果一致。他們的試驗中認為0.4%NaCl是萬壽菊受脅迫的閾值。但本試驗當MgSO4濃度>0.4%時，萬壽菊幼苗并沒表現(xiàn)出低于對照處理的結(jié)果，所以并不能證明，0.4%MgSO4濃度是萬壽菊幼苗受脅迫的閾值。所以，本試驗只能證明不同MgSO4濃度處理對萬壽菊幼苗生長及生理指標有變化。

但在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，當濃度>0.4%時，葉片有發(fā)黃現(xiàn)象。近年研究認為，缺Mg脅迫下的活性氧傷害是葉綠素含量降低和葉片失綠黃化的主要原因。根據(jù)關廣晟的研究[13]，缺Mg和高Mg都可引起葉綠素含量降低。但是植物缺Fe也會導致葉片發(fā)黃，所以當濃度過高導致子葉發(fā)黃時，是因為鹽濃度過高抑制了植株對其他微量元素的吸收，還是Mg元素過高導致活性氧傷害增高從而影響光合作用，還希望后人有所探究。

很多研究表明，當植株在鹽脅迫下會通過調(diào)節(jié)自身來使自己適應環(huán)境，例如調(diào)節(jié)滲透壓，降低細胞內(nèi)水勢或者增強酶活性來適應鹽脅迫環(huán)境。所以當萬壽菊幼苗遭遇MgSO4脅迫時，是怎樣調(diào)節(jié)自身使自己適應環(huán)境，還有待后人探究。

綜上所述：萬壽菊幼苗在0.4%MgSO4濃度下長勢最好，代謝強度及抗性較強。濃度>0.4%時，依舊有促進作用，但促進效果降低。證明萬壽菊有一定的耐鹽能力，可以在鹽堿地生長。

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（責任編輯：敬廷桃）

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