Effect of chromium on seed germination, seedling growth and yield of peas
N-乙酰半胱氨酸对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的促进效应

㊀山东农业科学㊀2023ꎬ55(3):42~50ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2023.03.007收稿日期:2022-06-18基金项目:重庆市教育科学规划课题(2020-GX-344)ꎻ重庆人文科技学院校级科研项目(CRKZK2022005)ꎻ国家现代农业产业技术体系专项(CARS-23-A12)ꎻ重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(cstc2019jscx-gksbX0149)作者简介:唐茜(1984 )ꎬ女ꎬ重庆开州人ꎬ硕士ꎬ副教授ꎬ研究方向:野生观赏植物资源开发利用及生理特性研究ꎮE-mail:moden201@163.comN-乙酰半胱氨酸对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的促进效应唐茜1ꎬ张妍1ꎬ邓美伶1ꎬ王佳丽2ꎬ李强2(1.重庆人文科技学院ꎬ重庆㊀401524ꎻ2.西南大学园艺园林学院ꎬ重庆㊀400715)㊀㊀摘要:为给盐碱地上推广柱果铁线莲高效种植技术提供理论依据和参考ꎬ本试验以100mmol/LNaCl溶液模拟盐胁迫ꎬ研究添加外源1mmol/LN-乙酰半胱氨酸(NAC)对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发㊁幼苗生长的促进效应及其对根系渗透调节物质含量㊁根系氧化损伤的影响ꎮ结果表明ꎬ盐胁迫抑制柱果铁线莲种子萌发㊁植株和根系生长ꎬ提高根系脯氨酸㊁可溶性糖㊁Na+㊁丙二醛(MDA)㊁过氧化氢(H2O2)含量ꎬ同时还提高根系抗氧化酶(SOD㊁CAT㊁POD)活性ꎬ降低K+㊁Ca2+含量ꎮ与盐胁迫处理相比ꎬ盐胁迫下添加外源NACꎬ其种子萌发指标显著提高ꎬ还促进植株和根系生长ꎬ根系活力提高45.95%ꎬ达到显著水平ꎻ根系脯氨酸㊁可溶性糖含量显著降低ꎬ可溶性蛋白含量则显著升高ꎬ且降低根系Na+含量ꎬ提高K+㊁Ca2+含量ꎬ也降低MDA㊁H2O2含量ꎬ进一步提高抗氧化酶(SOD㊁CAT㊁POD)活性ꎬ缓解根系的离子毒害和氧化应激损伤ꎮ综上可知ꎬ添加外源NAC促进盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长ꎮ其原因可能是ꎬ一方面通过提高细胞的渗透调节能力维持稳定的渗透压和离子平衡ꎬ一方面是通过激活植物体内抗氧化酶防御系统ꎬ使SOD㊁CAT㊁POD活性显著升高ꎬ及时清除体内过多的H2O2ꎬ缓解细胞的氧化损伤ꎬ从而提高植株的耐盐性ꎮ关键词:柱果铁线莲ꎻN-乙酰半胱氨酸ꎻ盐胁迫ꎻ种子萌发ꎻ幼苗生长ꎻ渗透调节ꎻ氧化损伤中图分类号:S682.390.1㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2023)03-0042-09PromotionEffectofN ̄AcetylcysteineonSeedGerminationandSeedlingGrowthofClematisuncinataChamp.underSaltStressTangQian1ꎬZhangYan1ꎬDengMeiling1ꎬWangJiali2ꎬLiQiang2(1.ChongqingCollegeofHumanitiesꎬScienceandTechnologyꎬChongqing401524ꎬChinaꎻ2.CollegeofHorticultureandLandscapeArchitectureꎬSouthwestUniversityꎬChongqing400715ꎬChina)Abstract㊀Inordertoprovidetheoreticalbasesandreferencesforthepromotionofefficientplantingtech ̄nologyofClematisuncinataChamp.onsaline ̄alkalisoilꎬ100mmol/LNaClsolutionwasusedtosimulatesaltstressꎬandtheeffectsofexogenous1mmol/LN ̄acetylcysteine(NAC)onseedgerminationꎬseedlinggrowthꎬcontentofrootosmoregulationsubstancesandrootoxidativedamageofC.uncinataundersaltstresswerestud ̄iedinthisexperiment.TheresultsshowedthatsaltstressinhibitedtheseedgerminationandplantandrootgrowthꎬincreasedthecontentsofprolineꎬsolublesugarꎬNa+ꎬmalondialdehyde(MDA)ꎬactiveoxygenhy ̄drogenperoxide(H2O2)ꎬactivitiesofantioxidantenzymes(SODꎬCATꎬPOD)ꎬanddecreasedthecontentsofK+andCa2+inroots.ComparedwiththesinglesaltstressgroupꎬafteraddingexogenousNACꎬtheseedger ̄minationindexwassignificantlyimprovedꎬandthegrowthofseedlingplantsandrootswasalsopromotedwiththerootvigorsignificantlyincreasedby45.95%.Inadditionꎬthecontentofprolineandsolublesugarde ̄creasedsignificantlyꎬwhilethecontentofsolubleproteinincreasedsignificantlyꎻthecontentofNa+ꎬMDAandH2O2decreasedꎬthecontentofK+andCa2+andtheactivityofantioxidantenzymes(SODꎬCATꎬPOD)increasedꎬsotheionictoxicityandoxidativestressdamageofrootswerealleviated.InconclusionꎬtheadditionofexogenousNACcouldpromotetheseedgerminationandseedlinggrowthofC.uncinataundersaltstressthroughmaintainingstableosmoticpressureandionbalancebyimprovingtheosmoregulationabilityofcellsꎬandalleviatingoxidativedamageofcellsbyactivatingtheantioxidantenzymedefensesystemsuchassignifi ̄cantlyincreasingtheactivitiesofSODꎬCATandPODandtimelyscavengingtheexcessiveH2O2.Keywords㊀ClematisuncinataChamp.ꎻN ̄AcetylcysteineꎻSaltstressꎻSeedgerminationꎻSeedlinggrowthꎻOsmoticadjustmentꎻOxidativedamage㊀㊀土壤盐碱化是环境恶化的一个重要方面ꎬ盐碱土壤不仅会使植物生长受到抑制ꎬ严重的还会导致植株死亡[1]ꎮ植物的种子萌发期和幼苗期是对土壤盐分浓度最敏感的阶段ꎬ如果此阶段遭遇盐胁迫ꎬ则会严重影响植物整个生长周期[2]ꎮ盐碱土壤对植物的危害主要包括离子毒害㊁渗透胁迫㊁氧化应激损伤等ꎮ提高植物的耐盐碱能力可以较好地利用盐碱地ꎬ还能产生一定的经济效益[3]ꎮ因此ꎬ近年来众多学者开展了高耐盐植物品种选育和改良㊁提升高经济价值植物的耐盐碱能力等研究ꎮ柱果铁线莲(ClematisuncinataChamp.)属于毛茛科(Ranunculaceae)铁线莲属(Clematis)多年生草质藤本植物ꎬ全国各地均有分布ꎬ主要分布于东北㊁西部地区及浙江[4]ꎮ因其生长形态独特和独树一帜的开花特性ꎬ广泛用于城市园林植物造景ꎬ具有很高的观赏价值ꎬ又因其根茎富含三萜糖苷等活性成分ꎬ还是一味传统的中药材[5]ꎮ研究表明ꎬ铁线莲属植物具有广泛适应性ꎬ耐热㊁耐寒㊁耐干旱㊁耐弱光等[6]ꎮ然而ꎬ王凯[7]㊁李洪瑶等[8]研究发现ꎬ铁线莲属植物的耐盐碱性差异较大ꎬ低浓度盐胁迫初期有一定抗性ꎬ但胁迫时间较长时铁线莲均难以正常生长ꎮ因此ꎬ解决盐碱胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长困难等问题ꎬ有助于盐碱地上推广种植柱果铁线莲ꎬ开发利用盐碱地ꎮ目前主要通过种子处理㊁补充外源物质和培育耐盐碱品种等方法来提高植物适应盐碱土壤的能力ꎮ其中ꎬ补充外源物质由于成本较低且时效快成为提高植物耐盐碱研究的重点ꎬ较多的研究表明ꎬ外源物质可以提高植物细胞渗透调节能力和抗氧化酶活性ꎬ从而缓解盐胁迫对植物的伤害ꎬ提高植物的耐盐性[9]ꎮN-乙酰半胱氨酸(N-ace ̄tylcysteineꎬNAC)是半胱氨酸的N-乙酰衍生物ꎬ是一种强抗氧化剂ꎬ不仅抑制植物体内活性氧的生成ꎬ同时还能清除过多的自由基ꎬ调节细胞的新陈代谢ꎬ提高细胞活性ꎬ另外它还是植物体内内源性抗氧化剂谷胱甘肽的前体物质[10ꎬ11]ꎮColak等[12]研究发现ꎬ补充外源NAC可以通过诱导小麦根系酚酸的合成和提高抗氧化酶活性来缓解重金属的胁迫作用ꎻPicchi等[13]研究发现ꎬNAC能提高小麦叶片中抗氧化酶水平ꎬ尤其是抗坏血酸含量ꎬ从而缓解臭氧引起的氧化损伤ꎻ董倩[14]研究发现ꎬ补充外源NAC可以提高水稻叶片中抗氧化酶活性和相关基因的表达ꎬ缓解低温对水稻的刺激作用ꎬ从而增强水稻的耐寒性ꎮ这些研究结果表明ꎬNAC可诱导植物体产生抵抗非生物环境胁迫的能力ꎮ而关于NAC对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长影响的研究还鲜有报道ꎬ且其具体的作用机制还不清晰ꎮ因此ꎬ本试验采用浸种和幼苗胁迫方式ꎬ研究分析NAC对一定浓度NaCl胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的促进作用ꎬ解析NAC对柱果铁线莲缓解盐胁迫的作用机制ꎬ为今后盐碱地上柱果铁线莲高效种植推广提供理论依据和技术参考ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验材料及试剂供试N-乙酰半胱氨酸(NAC)购自上海麦克34㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀唐茜ꎬ等:N-乙酰半胱氨酸对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的促进效应林生化科技有限公司(纯度ȡ99%ꎬ货号C11182663)ꎮ柱果铁线莲种子由西南大学园艺园林学院提供ꎮ超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒㊁过氧化氢酶(CAT)试剂盒㊁过氧化物酶(POD)试剂盒㊁过氧化氢(H2O2)测试盒㊁可溶性糖(solublesugar)试剂盒㊁脯氨酸(Pro)试剂盒㊁总蛋白定量测定试剂盒(BCA法)均购自南京建成生物工程研究所ꎮ丙二醛(MDA)试剂盒购自上海碧云天生物技术有限公司ꎮ1.2㊀试验设计试验于2021年2 9月在西南大学园林园艺学院进行ꎮ在前期试验结果(100mmol/LNaCl胁迫下柱果铁线莲种子萌发受到明显抑制)的基础上ꎬ参考李洪瑶等[8]的方法ꎬ本试验选择NaCl胁迫浓度为100mmol/LꎬNAC浓度为1mmol/L[12]ꎮ试验设置4个处理ꎬ即对照(T0):无菌蒸馏水ꎻ盐胁迫处理(T1):100mmol/LNaCl溶液ꎻNAC处理(T2):1mmol/LNAC溶液ꎻNAC+NaCl处理(T3):100mmol/LNaCl+1mmol/LNACꎮ1.3㊀种子萌发试验选取饱满成熟的柱果铁线莲种子ꎬ在直径20cm培养皿中用0.2%高锰酸钾消毒5minꎬ用无菌蒸馏水冲洗3遍ꎬ再将种子放置在恒温培养箱中ꎬ28ħ条件下无菌蒸馏水浸泡48hꎬ之后取出用无菌滤纸吸干ꎮ然后ꎬ将种子分成4份ꎬ按照1.2试验设计进行4个处理(T0~T3)ꎬ即用对应的溶液浸泡2hꎬ再用无菌水冲洗3遍控干ꎬ放置在铺有2层滤纸的育苗盘(长32cmꎬ宽25.5cmꎬ高6.7cm)中萌发ꎮ滤纸上提前加对应的处理溶液5mLꎮ每个育苗盘放置50粒种子ꎬ每处理3个重复ꎮ然后ꎬ将育苗盘移至南方山地园艺学教育部重点实验室的人工气候室中进行萌发试验ꎬ条件为昼/夜温度28ħ/25ħ㊁光照/黑暗时间14h/10h㊁光照强度5000lx和空气湿度65%~75%ꎮ每天上午10ʒ00开始观察种子萌发情况ꎮ育苗盘中的滤纸每隔2d更换1次ꎬ以确保处理溶液浓度一致ꎮ1.4㊀幼苗胁迫生长试验按照1.3中方法进行种子萌发ꎬ待其根系长至3~4cm时ꎬ选取长势一致的种苗移栽至花盆ꎬ用土盖住根部ꎬ露出种仁ꎮ花盆规格:口径12.30cmꎬ底径9.60cmꎬ高13.20cmꎬ容量1.50Lꎮ每盆装入相同重量的配土(泥炭ʒ珍珠岩=1ʒ1)ꎮ每盆移栽3株ꎬ每处理15盆ꎬ重复3次ꎮ待幼苗全部移栽成活且第一片真叶全部展开后开始实施处理ꎬ每盆浇灌对应处理的溶液50mLꎬ避免溶液接触叶片ꎮ为保证每盆土壤盐浓度不变和土壤水分正常ꎬ每隔2d测量一次土壤含水量ꎬ根据土壤含水量定期喷施无菌蒸馏水ꎮ1.5㊀测定指标与方法1.5.1㊀种子萌发指标测定㊀每天观察种子萌发情况ꎬ并及时清除霉变种子ꎮ种子发芽标准为胚根长度大于种子长度的50%ꎮ第30天统计种子发芽势(GP)ꎬ第50天统计种子发芽率(GR)ꎮGP=30d内发芽种子数/种子总数ˑ100%ꎻGR=50d内发芽种子数/种子总数ˑ100%ꎻ种子发芽指数(GI)=ð(Gt/Dt)ꎮ其中ꎬGt为第t天发芽种子数ꎬDt为对应Gt的发芽天数ꎮ种子活力指数(VI)=SˑGIꎮ式中S为种子胚苗的鲜重(g)ꎮ1.5.2㊀幼苗胁迫生长试验指标测定㊀实施处理后第10㊁20㊁30天每个处理分别随机选取5盆进行试验ꎮ用游标卡尺测量幼苗株高㊁茎粗ꎮ采集幼苗并按地上部㊁地下部分开ꎬ洗净后置于烘箱中45ħ烘至恒重ꎬ用分析天平分别称取两者干重ꎮ将幼苗新鲜根部清洗干净后再用无菌滤纸擦干ꎬ使用根系分析仪(型号GXY-Aꎬ杭州托普仪器有限公司)进行根长㊁根表面积㊁根体积分析ꎻ再分别称取各处理根样0.50gꎬ加入预冷PBS溶液5mLꎬ研磨至匀浆ꎬ在4ħ下5000r/min离心5minꎬ吸取上清液-80ħ保存ꎬ用于相关指标测定ꎮ其中ꎬSOD㊁CAT㊁POD活性和MDA㊁H2O2㊁脯氨酸㊁可溶性糖㊁可溶性蛋白含量测定严格按照试剂盒说明书操作ꎮ根系活力参照白宝璋等[15]的氯化三苯基四氮唑法(TTC)测定ꎮ幼苗根系洗净后在烘箱中110ħ杀青30minꎬ再60ħ烘干至恒重ꎬ研磨成粉末ꎬ委托西南大学分析测试中心采用火焰光度计法测定Na+㊁K+㊁Ca2+含量[16]ꎮ1.6㊀数据处理与分析采用MicrosoftExcel2010进行试验数据整理ꎬ用SPSS22.0软件和GraphPadPrism8.0进行数据分析和作图ꎮ44㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀2㊀结果与分析2.1㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发的影响由表1可以看出ꎬ与对照(T0)相比ꎬ盐胁迫处理(T1)种子发芽率㊁发芽势㊁发芽指数㊁活力指数均显著下降ꎬ分别降低64.10%㊁50.01%㊁64.98%和82.71%ꎬ可见盐胁迫严重影响柱果铁线莲种子萌发ꎮ与T0相比ꎬNAC处理(T2)种子发芽率㊁发芽势无显著差异ꎬ而发芽指数㊁活力指数则显著提高ꎬ显示NAC在一定程度上可激活柱果铁线莲种子萌发ꎮ与T1相比ꎬNAC+NaCl处理(T3)种子发芽率㊁发芽势㊁发芽指数㊁活力指数均显著提高ꎬ分别提高137.09%㊁76.25%㊁100.53%㊁409.89%ꎻ与T0相比ꎬT3处理各种子萌发指标均显著下降ꎮ综上表明ꎬ盐胁迫显著影响柱果铁线莲种子萌发ꎬ添加外源NAC可以显著缓解盐胁迫ꎬ显著提高种子各萌发指标ꎬ但难以恢复到对照水平ꎮ㊀㊀表1㊀㊀㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发的影响处理发芽率(%)发芽势(%)发芽指数活力指数T065.35ʃ8.65a53.16ʃ7.44a16.22ʃ1.18b42.68ʃ2.35bT123.46ʃ3.77c26.57ʃ3.26c5.68ʃ0.59d7.38ʃ1.43dT268.06ʃ9.37a55.28ʃ6.76a23.52ʃ2.21a64.83ʃ3.85aT355.62ʃ7.23b46.83ʃ5.72b11.39ʃ0.86c37.63ʃ2.78c㊀㊀注:同列数据后不同小写字母表示处理间在0.05水平上差异显著ꎬ下同ꎮ2.2㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系生长的影响盐胁迫处理30d时柱果铁线莲幼苗根系生长状况见表2ꎮ可以看出ꎬ与T0相比ꎬT1处理幼苗的相对根长㊁相对根表面积㊁相对根体积和根系活力均显著下降ꎬ分别降72.0%㊁64.0%㊁68.0%和28.85%ꎬ表明盐胁迫下根系生长受到显著抑制ꎮ与T0相比ꎬT2处理幼苗的相对根长㊁相对根表面积㊁相对根体积和根系活力均得到显著提高ꎬ可知NAC一定程度上能激活根系活力ꎬ提升根系生长能力ꎮ与T1相比ꎬT3处理幼苗的相对根长㊁相对根表面积㊁相对根体积和根系活力均显著提高ꎬ分别高出142.86%㊁63.89%㊁106.25%和45.95%ꎬ然而T3处理幼苗的根系生长状况难以恢复到对照水平ꎮ表明ꎬ添加外源NAC可以缓解NaCl对柱果铁线莲幼苗根系的胁迫作用ꎮ㊀㊀表2㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系生长的影响处理相对根长相对根表面积相对根体积根系活力[mg/(g h)]T01.00b1.00b1.00b0.52bT10.28d0.36c0.32d0.37cT21.28a1.36a1.22a0.66aT30.68c0.59b0.66c0.54b2.3㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗植株生长的影响盐胁迫处理30d时柱果铁线莲幼苗生长状况见表3ꎮ与T0相比ꎬT1处理幼苗株高㊁茎粗㊁单株地上部干重㊁单株地下部干重均显著下降ꎬ降幅分别为37.63%㊁34.66%㊁32.07%和32.36%ꎮ与T0相比ꎬT2处理幼苗各生长指标值均显著增大ꎬ可见ꎬNAC对柱果铁线莲幼苗具有一定的促生作用ꎮ与T0相比ꎬT3处理幼苗株高㊁茎粗㊁地上部干重显著下降ꎬ而地下部干重则差异不显著ꎻ与T1相比ꎬT3处理幼苗株高㊁茎粗㊁地上部干重㊁地下部干重显著增大ꎬ分别增32.99%㊁49.77%㊁36.52%㊁45.66%ꎮ综上表明ꎬNAC可以促进柱果铁线莲幼苗植株生长ꎬ还能缓解盐胁迫对其生长的抑制作用ꎮ同时ꎬ从植株叶片生长情况(表3)可以看出ꎬ盐胁迫导致叶片发黄ꎬ严重时植株死亡ꎬ而添加外源NAC可以减轻叶片变黄程度ꎬ提高植株盐胁迫抗逆能力ꎮ㊀㊀表3㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗植株生长的影响处理株高(cm)茎粗(mm)单株地上部干重(g)单株地下部干重(g)生长状况T015.36ʃ2.67b6.52ʃ0.74b2.62ʃ0.15b0.68ʃ0.05b叶片正常T19.58ʃ1.26d4.26ʃ0.62d1.78ʃ0.19d0.46ʃ0.04c叶片严重发黄ꎬ部分植株死亡T217.63ʃ3.39a6.83ʃ0.76a2.86ʃ0.33a0.84ʃ0.08a叶片正常T312.74ʃ2.55c6.38ʃ0.68c2.43ʃ0.18c0.67ʃ0.07b少部分叶片变黄2.4㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系渗透调节物质的影响NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系渗透调节物质的影响结果见图1ꎮ可知ꎬ随着生长进程ꎬ对照(T0)和NAC(T2)处理幼苗根系脯氨酸和可溶性糖含量变化不显著ꎬ可溶性蛋白含量则出现先增加后降低趋势ꎬ第10天与第30天时可溶性蛋白含量差异不显著ꎻT1㊁T3处理幼苗根系脯氨酸㊁可溶性糖含量均是先增加后降低ꎬ可溶性蛋白含量则是第10天最高ꎬ之后逐渐下降ꎬ第3054㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀唐茜ꎬ等:N-乙酰半胱氨酸对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的促进效应天时最低ꎮ与T0相比ꎬT1㊁T2㊁T3处理幼苗根系脯氨酸含量均显著增加ꎬ其中T1显著高于T0㊁T2和T3ꎮ与T0相比ꎬ除第10天外ꎬT1㊁T3处理根系可溶性糖含量均显著增加ꎻ与T1相比ꎬT3处理根系可溶性糖含量显著降低ꎮ盐胁迫第10天时ꎬ与T0相比ꎬT1㊁T3处理可溶性蛋白含量显著增加ꎬT3显著高于T1ꎻ第20㊁30天时T1处理可溶性蛋白含量均显著低于其它处理ꎬT3处理可溶性蛋白含量则显著高于其它处理ꎮ综上可见ꎬ盐胁迫对幼苗根系渗透调节物质含量的影响很大ꎬ而添加外源NAC可以有效缓解盐胁迫作用ꎮ柱上不同小写字母表示处理间差异达到0.05显著水平ꎬ下同ꎮ图1㊀不同处理柱果铁线莲幼苗根系中㊀㊀渗透调节物质含量变化2.5㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系渗透调节离子含量的影响从表4中可以看出ꎬ非盐胁迫下ꎬ第10㊁20㊁30天T0㊁T2处理幼苗根系Na+㊁K+㊁Ca2+含量和K+/Na+㊁Ca2+/Na+值均变化较小ꎬ相互间不存在显著差异ꎮ盐胁迫下ꎬT1㊁T3处理幼苗根系Na+㊁K+㊁Ca2+含量随着盐胁迫时间延长均发生明显变化ꎬ其中Na+含量均逐渐升高ꎻK+㊁Ca2+含量及K+/Na+㊁Ca2+/Na+值T1处理逐渐降低ꎬT3处理逐渐升高ꎮ与T0相比ꎬ第10㊁20㊁30天T1处理幼苗根系Na+含量显著升高ꎬ分别高出10.65㊁17.33㊁24.12倍ꎻK+含量显著降低ꎬ分别降40.61%㊁47.25%和55.11%ꎻCa2+含量显著降低ꎬ分别降40.61%㊁53.96%㊁61.60%ꎮ与T1相比ꎬ第10㊁20㊁30天T3处理幼苗根系Na+含量显著降低ꎬ分别降21.38%㊁52.24%㊁61.41%ꎻK+含量显著升高ꎬ分别高21.41%㊁55.60%㊁92.48%ꎻCa2+含量显著升高ꎬ分别高13.17%㊁71.10%㊁132.80%ꎻK+/Na+值显著升高ꎬ分别高55.24%㊁225.46%㊁394.60%ꎻCa2+/Na+值显著升高ꎬ分别高46.43%㊁257.70%㊁512.50%ꎮ综上表明ꎬ盐胁迫使柱果铁线莲幼苗根系参与渗透调节的Na+含量显著升高ꎬK+㊁Ca2+含量显㊀㊀表4㊀㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系离子含量的影响(mg/g)指标处理10d20d30dNa+T01.92ʃ0.06c2.15ʃ0.11c2.13ʃ0.13cT122.36ʃ1.35a39.42ʃ1.64a53.51ʃ2.17aT22.05ʃ0.09c2.36ʃ0.08c2.55ʃ0.12cT317.58ʃ0.78b18.83ʃ1.22b20.65ʃ0.89bK+T039.65ʃ2.35a41.02ʃ2.74a43.81ʃ1.82aT123.55ʃ1.78c21.64ʃ1.63c19.67ʃ1.52cT240.38ʃ2.17a42.64ʃ3.11a45.82ʃ2.82aT328.59ʃ1.64b33.67ʃ2.11b37.86ʃ1.88bCa2+T021.67ʃ1.26a22.39ʃ1.72a22.55ʃ1.83aT112.68ʃ1.33c10.31ʃ0.82c8.66ʃ0.54cT222.51ʃ1.72a23.06ʃ1.95a22.82ʃ2.31aT314.35ʃ1.95b17.64ʃ2.07b20.16ʃ1.86bK+/Na+T020.65ʃ1.04a19.08ʃ0.97a20.57ʃ1.26aT11.05ʃ0.02c0.55ʃ0.06c0.37ʃ0.05cT219.70ʃ0.87a18.07ʃ0.68a19.50ʃ0.63aT31.63ʃ0.45b1.79ʃ0.04b1.83ʃ0.05bCa2+/Na+T011.28ʃ0.46a10.41ʃ0.95a10.59ʃ0.66aT10.56ʃ0.04c0.26ʃ0.02c0.16ʃ0.03cT210.98ʃ1.23a9.77ʃ1.73a9.71ʃ1.90aT30.82ʃ0.07b0.93ʃ0.03b0.98ʃ0.08b64㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀著降低ꎬ从而使根系细胞的渗透势降低㊁胁迫加重ꎬ给幼苗根系带来离子毒害ꎬ使植株无法正常生长ꎻ添加外源NAC后ꎬ根系细胞渗透势得到提高ꎬ从而提升了幼苗盐胁迫下的渗透调节能力ꎬ缓解细胞离子失衡现象ꎬ减轻根系的离子胁迫ꎮ2.6㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系MDA和H2O2含量的影响盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系MDA和H2O2含量的变化见图2ꎮ可知ꎬ在非盐胁迫下ꎬT0和T2处理幼苗根系MDA㊁H2O2含量一直维持在一个较低水平ꎬ随着培养时间延长ꎬ均出现先升高后降低趋势ꎻ盐胁迫下ꎬ随着处理时间延长ꎬT1处理幼苗根系MDA㊁H2O2均逐渐升高ꎬ而T3则先升高后降低ꎮ与T0相比ꎬ盐胁迫第10㊁20㊁30天T1处理幼苗MDA含量显著增多ꎬ分别增加120.55%㊁112.56%㊁236.63%ꎻH2O2含量也显著增多ꎬ分别增加94.38%㊁84.21%和182.31%ꎮ与T1相比ꎬ盐胁迫第10㊁20㊁30天T3处理幼苗MDA含量显著降低ꎬ分别减少29.16%㊁23.05%㊁56.52%ꎻH2O2含量也显著降低ꎬ分别减少22.83%㊁19.14%㊁49.64%ꎮ综上表明ꎬ盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系细图2㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系㊀㊀MDA、H2O2含量的影响胞内产生大量MDA和H2O2ꎬ添加外源NAC可在一定程度上缓解幼苗的盐胁迫ꎬ减轻细胞的脂质过氧化ꎮ2.7㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系抗氧化酶活性的影响柱果铁线莲幼苗根系抗氧化酶活性变化见图3ꎮ可以看出ꎬ在非盐胁迫下ꎬ随生育进程ꎬT0㊁T2处理幼苗根系SOD活性先升高后降低ꎬCAT活性则呈小幅逐渐升高趋势ꎬPOD活性则维持在一个较低水平ꎮ第10㊁20㊁30天ꎬT0㊁T2处理幼苗根系SOD㊁CAT㊁POD活性变化均无显著差异ꎬ可见ꎬ添加外源NAC对幼苗根系不存在胁迫作用ꎮ盐胁迫初期ꎬ与T0处理相比ꎬT1㊁T3处理幼苗根系SOD㊁CAT㊁POD活性显著升高ꎻ随着盐胁图3㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系抗氧化酶活性的影响74㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀唐茜ꎬ等:N-乙酰半胱氨酸对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的促进效应迫时间延长ꎬT1㊁T3处理SOD活性均先升高后降低ꎬCAT活性均逐渐上升ꎬ而POD活性两处理变化趋势不同ꎬT1逐渐下降ꎬT3则先升高后降低ꎮ与T1相比ꎬ第10㊁20㊁30天T3处理幼苗根系SOD活性分别提高3.63%㊁7.31%㊁83.02%ꎬ后两者达显著水平ꎻCAT活性分别提高21.53%㊁29.39%㊁23.56%ꎬ均差异显著ꎻPOD活性分别提高1.94%㊁46.92%㊁56.70%ꎬ后两者达显著水平ꎮ综上表明ꎬ盐胁迫使柱果铁线莲幼苗根系抗氧化酶活性发生显著变化ꎬ添加外源NAC可以进一步提高SOD㊁CAT㊁POD活性ꎬ有助于清除细胞内过多的ROSꎬ缓解根系细胞质膜的氧化损伤ꎬ维持其正常生长发育ꎮ3㊀讨论3.1㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的影响种子萌发是植物整个生长周期中的起始阶段ꎬ此阶段最易遭受外界环境的非生物胁迫ꎮ种子萌发活性的强弱在一定程度上影响着植株的后续生长ꎮ植物遭受最广泛的非生物胁迫即盐碱胁迫ꎬ它严重影响种子萌发和植株生长发育[17ꎬ18]ꎮ董飞等[19]研究不同浓度盐胁迫对菊科植物种子萌发的影响时发现ꎬ随着盐胁迫浓度增大ꎬ种子萌发指数显著降低ꎬ胚芽㊁胚根生长均呈现下降趋势ꎻWu等[20]研究指出ꎬ盐胁迫显著降低番茄产量和品质ꎻJalili等[21]发现ꎬ盐胁迫显著提高紫花苜蓿体内的氧化应激损伤ꎬ造成植株死亡ꎮ本研究结果表明ꎬ柱果铁线莲在100mmol/LNaCl胁迫下ꎬ种子发芽率㊁发芽势㊁发芽指数㊁活力指数均显著降低ꎬ另外幼苗根系生长也受到显著抑制ꎬ同时还显著降低株高㊁茎粗㊁地上部干重和地下部干重ꎬ可见ꎬ盐胁迫不仅对柱果铁线莲种子萌发还对幼苗生长产生严重的毒害作用ꎮ这一研究结果与张凤娥[22]㊁王凯[7]㊁李洪瑶[8]等的研究结果相似ꎮ造成这一毒害作用的原因主要是盐分改变土壤含水比㊁形成渗透胁迫ꎬ使种子和根系难以在环境中吸收到足够水分ꎬ导致体内物质合成受阻ꎬ从而影响种子萌发和幼苗正常生长ꎮN-乙酰半胱氨酸(NAC)属于小分子物质ꎬ不需要主动运输即可直接进入细胞ꎬ在植物体内不仅可以作为合成谷胱甘肽酶(GSH)的前体物质ꎬ其本身还是一种非酶抗氧化物质ꎬ具有缓解植物非生物胁迫作用[23]ꎮ本研究发现ꎬ盐胁迫下外源添加1mmol/LNAC溶液时ꎬ柱果铁线莲种子各萌发指标均得到显著提高ꎬ另外发现NAC不仅促进幼苗根系生长㊁提高根系活力ꎬ还进一步促进植株生长和生物量积累ꎮ表明ꎬ添加一定浓度的外源NAC能够缓解NaCl对柱果铁线莲种子和幼苗的胁迫作用ꎬ提高其对非生物胁迫的抵抗能力ꎮ3.2㊀NAC对盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系渗透调节物质的影响盐碱㊁重金属㊁高低温等非生物胁迫严重影响植物生长㊁果实品质ꎬ为缓解环境的胁迫作用ꎬ植物体内形成了一套复杂的防御机制ꎮ渗透调节是植物应对逆境胁迫的主要作用机制之一ꎬ脯氨酸㊁可溶性蛋白㊁可溶性糖是植物体内主要的渗透调节物质ꎮ脯氨酸在植物体内处于游离状态ꎬ在受到胁迫时会大量积累ꎬ调节细胞渗透势ꎬ另外其本身还是关键的抗氧化物质[24ꎬ25]ꎮ可溶性糖在植物体内不仅是合成有机化合物的原料ꎬ在细胞受到逆境胁迫时还能提高自身含量来保护细胞内的酶活性ꎬ从而起到缓解逆境胁迫的作用[26]ꎮ本研究结果显示ꎬ非盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系脯氨酸㊁可溶性糖含量均处于较低水平ꎬ但盐胁迫下其根系脯氨酸㊁可溶性糖含量显著上升ꎬ且随着胁迫时间延长其含量均先升高后降低ꎬ总体一直处于较高水平ꎻ添加外源NAC后幼苗根系脯氨酸㊁可溶性糖含量显著低于单独盐胁迫处理ꎬ且随着时间延长ꎬ脯氨酸㊁可溶性糖含量均呈现先升高后降低趋势ꎮ表明ꎬ盐处理对柱果铁线莲幼苗产生显著的胁迫作用ꎬ幼苗体内通过积累脯氨酸㊁可溶性糖含量来缓解这种胁迫作用ꎬ而添加NAC则缓解盐对幼苗的胁迫作用ꎬ脯氨酸㊁可溶性糖含量显著低于单独盐处理ꎬ但仍显著高于对照ꎮ此外ꎬ可溶性蛋白在植物受到逆境胁迫时同样起着重要作用ꎬ其不仅是植物所需的营养物质ꎬ在逆境胁迫下还对生物膜和碳物质起保护作用[27]ꎮ本研究结果显示ꎬ盐胁迫第10天ꎬ与对照相比ꎬ盐处理(T1)及其添加外源NAC处理(T3)可溶性蛋白含量显著增加ꎬ且T3显著高于T1ꎻ第20㊁30天T1处理可溶性蛋白含量均显著低于其它处理ꎬT3处理可溶性蛋白含量则显著高于其它处理ꎮ说明添加外源NAC可以有效提高幼苗根84㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第55卷㊀系可溶性蛋白含量ꎬ进而提高自身的渗透调节能力㊁缓解盐胁迫ꎮ植物的渗透调节物质还包括体内的无机离子ꎬ如Na+㊁K+㊁Ca2+等ꎬ盐胁迫下根系会吸收较多的Na+ꎬ使细胞内Na+水平显著升高ꎬK+含量则显著降低ꎬ另外细胞内大量的Na+会与Ca2+发生交换ꎬ使Ca2+含量降低ꎬ细胞内的离子平衡被严重打破ꎬ使得植物对外界矿质离子的吸收受阻ꎬ影响植物的新陈代谢[28]ꎮ本研究结果显示ꎬ盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系Na+含量显著升高ꎬ相应的K+㊁Ca2+含量和K+/Na+㊁Ca2+/Na+值显著降低ꎬ根系离子平衡被严重破坏ꎬ胁迫加剧ꎬ且随着胁迫时间延长ꎬ这种胁迫程度愈发严重ꎻ盐胁迫下添加外源NACꎬ根系Na+含量显著降低ꎬK+㊁Ca2+含量和K+/Na+㊁Ca2+/Na+值显著升高ꎬ说明添加NAC促进根系对K+㊁Ca2+的选择运输ꎬ提高细胞的渗透势ꎬ从而改善根系的离子平衡ꎮ这可能是因为NAC具有促进根系生长和提高根系活力的能力ꎬ使得根系离子的渗透调节能力得到加强ꎬ从而提高柱果铁线莲幼苗抗盐胁迫的能力ꎮ3.3㊀NAC缓解盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系氧化损伤的作用盐胁迫下ꎬ植物根系细胞会大量积累MDAꎬ导致膜脂过氧化ꎬ且当MDA积累到一定程度时会进一步使细胞内部产生大量活性氧(ROS)ꎬ影响植株正常生长发育ꎬ而H2O2是典型的ROS之一ꎬ因此ꎬ通过检测植株根系细胞内MDA和H2O2含量可以反映植株的逆境胁迫能力[29]ꎮ本研究结果显示ꎬ盐胁迫下柱果铁线莲幼苗根系MDA㊁H2O2含量显著升高ꎬ且随着胁迫时间延长ꎬ两者含量随之显著增多ꎬ这与刘晓涵等[29]的研究结果类似ꎻ与盐胁迫处理相比ꎬ盐胁迫下添加NAC处理幼苗根系MDA和H2O2含量均显著降低ꎬ且均随处理时间延长而先升高后降低ꎬ说明NAC在一定程度上能提高植物的抗盐胁迫能力ꎬ能缓解NaCl对柱果铁线莲幼苗产生的氧化损伤ꎮ植物在非生物胁迫下已经形成由SOD㊁CAT㊁POD等组成的氧化应激体系ꎬ它可以有效清除植物体内过多的ROS和自由基ꎬ使植物对环境胁迫产生一定的抗性ꎮ谢文辉等[30]研究发现葛藤幼苗在盐胁迫下显著提高叶片内抗氧化酶活性ꎻSarwar等[31]研究发现ꎬ辣椒幼苗在盐胁迫初期体内抗氧化酶活性会显著升高ꎬ胁迫时间延长时抗氧化酶活性呈现下降趋势ꎮ本研究结果同样显示ꎬ柱果铁线莲幼苗盐胁迫初期根系抗氧化酶活性会显著升高ꎬ随着胁迫时间延长SOD活性会先升高后逐渐下降ꎬCAT活性则逐渐升高ꎬPOD活性则逐渐降低ꎻ盐胁迫同时添加外源NAC后ꎬ根系SOD㊁CAT㊁POD活性会进一步提高ꎬ均高于盐胁迫处理ꎮ这一研究结果与Colak[12]㊁Picchi[13]㊁董倩[14]等的研究结果相似ꎮ表明ꎬ逆境胁迫下添加外源NAC能够激活柱果铁线莲幼苗体内的抗氧化酶系统ꎬSOD㊁CAT㊁POD活性显著升高ꎬ从而清除体内积累的H2O2ꎬ缓解盐胁迫造成的氧化损伤ꎬ达到促进植株健康生长的目的ꎮ4㊀结论本研究结果表明ꎬ添加外源NAC能够有效缓解NaCl对柱果铁线莲种子和幼苗的胁迫作用ꎬ促进植株生长ꎮ其具体的作用机制主要通过两个方面来实现:一是NAC提高根系渗透调节物质脯氨酸㊁可溶性糖㊁可溶性蛋白㊁K+㊁Ca2+含量ꎬ提高细胞的渗透调节能力ꎬ维持稳定的渗透压和离子平衡ꎬ从而提高根系对盐胁迫的抗性ꎻ二是NAC激活植物体内抗氧化酶防御系统ꎬ使SOD㊁CAT㊁POD活性显著升高ꎬ清除体内产生的大量ROSꎬ缓解细胞的脂质过氧化作用ꎬ维持柱果铁线莲细胞质膜的稳定性㊁完整性ꎮ综之ꎬ在100mmol/LNaCl胁迫下添加1mmol/LNACꎬ可以显著缓解盐胁迫对柱果铁线莲种子和幼苗的毒害作用ꎮ这种缓解作用在蛋白质组学和代谢组学方面的机制还有待进一步研究ꎮ参㊀考㊀文㊀献:[1]㊀郭敏ꎬ王楠ꎬ付畅.植物根系耐盐机制的研究进展[J].生物技术通报ꎬ2012(6):7-12.[2]㊀孙浩月ꎬ吴洪斌ꎬ李明ꎬ等.褪黑素浸种对盐胁迫下芸豆幼苗生长及生理特性的影响[J].河南农业科学ꎬ2021ꎬ50(12):111-120.[3]㊀刘昊ꎬ王倩ꎬ徐惠敏ꎬ等.盐胁迫对小果黑核桃幼苗外部形态和生理变化的影响[J].天津农学院学报ꎬ2021ꎬ28(4):1-5.[4]㊀高晓洁ꎬ张水利.天目山自然保护区铁线莲属药用植物资源调查研究[J].中国现代应用药学ꎬ2020ꎬ37(9):1058-1062.[5]㊀FragaSꎬNasárioFDꎬGonçalvesDꎬetal.Caferanaseeds(Bun ̄94㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀唐茜ꎬ等:N-乙酰半胱氨酸对盐胁迫下柱果铁线莲种子萌发和幼苗生长的促进效应。
211098596_重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响

收稿日期:20220508基金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(20170540650)㊂作者简介:韩俊艳(1968),女,内蒙古赤峰人,教授,博士㊂第35卷第2期2023年 4月沈阳大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f S h e n y a n g U n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c e )V o l .35,N o .2A pr .2023文章编号:2095-5456(2023)02-0108-08重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响韩俊艳,王敬言,刘诗琦,冷玉莹,何 进,林楚航(沈阳大学城市有害生物治理与生态安全辽宁省重点实验室,辽宁沈阳 110044)摘 要:研究不同质量分数氯化镉胁迫对土培下大豆种子萌发与幼苗生长的影响㊂结果表明:大豆种子的发芽势㊁发芽率㊁发芽指数㊁活力指数㊁大豆幼苗的株高㊁叶长㊁叶宽㊁根长㊁干重㊁鲜重㊁耐性指数以及叶绿素质量分数均随氯化镉质量分数的增加呈下降趋势㊂氯化镉会抑制大豆幼苗的株高㊁叶长㊁叶宽㊁根长的生长,其中,株高和根长对氯化镉的胁迫更为敏感㊂100m g ㊃k g -1氯化镉处理的大豆幼苗的耐性指数与对照组差异极显著,第14㊁21㊁28d 大豆幼苗的耐性指数分别为42.6%㊁35.9%㊁34.4%㊂不同质量分数氯化镉处理后,大豆叶片中叶绿素质量分数降低,当氯化镉质量分数为100m g ㊃k g -1时,降低幅度最大㊂重金属镉进入土壤后,影响大豆种子的萌发以及幼苗正常的生长发育㊂关 键 词:镉;大豆;土培;种子萌发;幼苗生长中图分类号:Q 94 文献标志码:AE f f e c t s o fC a d m i u m S t r e s so nS e e dG e r m i n a t i o na n dS e e d l i n g G r o w t ho f S o yb e a n HA N J u n y a n ,WA N G J i n g y a n ,L I U S h i q i ,L E N G Y u y i n g ,H E J i n ,L I NC h u h a n g(L i a o n i n g K e y L a b o r a t o r y o f U r b a n I n t e g r a t e d P e s t M a n a g e m e n t a n d E c o l o g i c a l S e c u r i t y ,S h e n y a n g U n i v e r s i t y ,S h e n y a n g 110044,C h i n a )A b s t r a c t :T h ee f f e c t so fc a d m i u m c h l o r i d eo ns e e d g e r m i n a t i o na n ds e e d l i n g g r o w t h o f s o yb e a nu n d e r s o i lc u l t u r ew e r e s t ud ie d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e g e r m i n a t i o n p o t e n t i a l ,g e r m i n a t i o n r a t e ,g e r m i n a t i o n i n d e x ,v i g o r i n d e x ,p l a n t h e i g h t ,l e af l e ng th ,l e a fwi d t h ,r o o t l e n g t h ,d r y w e i g h t ,f r e s hw e i g h t ,t o l e r a n c e i n d e xa n dc h l o r o p h y l l c o n t e n t o f s o y b e a ns e e d s d e c r e a s e dw i t h t h e i n c r e a s eo f c a d m i u mc o n t e n t .c a d m i u mc h l o r i d e i n h i b i t e dt h e g r o w t ho f p l a n t h e i g h t ,l e a f l e n g t h ,l e a fw i d t ha n d r o o t l e n g t ho f s o y b e a ns e e d l i n g s .P l a n t h e i g h t a n d r o o t l e n g t hw e r em o r e s e n s i t i v e t o c a d m i u mc h l o r i d e s t r e s s .T h e t o l e r a n c e i n d e xo f s o y b e a n s e e d l i n g s t r e a t e dw i t h100m g ㊃k g -1c a d m i u mc h l o r i d ew a s s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t f r o mt h a t o f t h e c o n t r o l g r o u p .T h e t o l e r a n c e i n d e xo f s o y b e a ns e e d l i n g s t r e a t e dw i t h100m g ㊃k g -1c a d m i u m c h l o r i d e o n t h e 14t h ,21s t a n d 28t h d a y w a s 42.6%,35.9%a n d 34.4%r e s p e c t i v e l y .T h ec h l o r o p h y l lc o n t e n to fs o y b e a nl e a v e sd e c r e a s e d w i t ht h et r e a t m e n to f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o no f c a d m i u mc h l o r i d e ,a n d t h e g r e a t e s td e c r e a s ew a s f o u n dw h e nt h e c o n c e n t r a t i o no f c a d m i u mc h l o r i d ew a s100m g ㊃k g -1.Af t e rc a d m i u m e n t e r e dt h es o i l ,i t a f f e c t e dt h eg e r m i n a t i o n o fs o y b e a n s e e d sa n dth e n o r m a l g r o w t h a n d d e v e l o p m e n to f s o y b e a n s e e d li n g s .K e y wo r d s :c a d m i u m ;s o y b e a n s ;s o i l c u l t u r e ;s e e d g e r m i n a t i o n ;s e e d l i n gg r o w t h Copyright ©博看网. All Rights Reserved.随着人口数量急剧增加㊁社会的进步㊁经济快速发展以及工业化进程加速等,土壤污染对环境破坏和人体健康的危害日益严重㊂土壤污染包括有机物污染㊁无机物污染和放射性污染等几大类[1],其中无机物污染中最严重的是重金属污染,以镉污染尤其突出[2]㊂土壤中镉污染的主要来源包括汽车尾气排放㊁采矿㊁冶炼㊁电镀㊁长期施用磷肥㊁污水灌溉㊁垃圾填埋等人为因素和地质风化㊁水土流失㊁火山活动等自然因素[3],人为源主要为工业㊁农业㊁生活等,自然源主要为地质风化[4]㊂镉以各种途径进入土壤中,破坏了土壤的生态系统平衡[5]㊂土壤遭受镉污染后难降解,致使土壤肥力降低,抑制作物正常生长,在镉质量分数较低的情况下,也会出现植物生长缓慢㊁产量下降等问题[6]㊂土壤中的镉转移到食品中,会对人体造成一定的危害,主要表现为骨质疏松㊁肾脏损害㊁肾功能障碍㊁机体癌变㊁生殖发育功能损害以及神经系统病变等诸多问题[7]㊂大豆是我国重要的油料作物㊁粮食作物和饲料作物,富含植物蛋白㊁不饱和脂肪酸和膳食纤维[8]㊂目前,对大豆响应镉胁迫的研究较少,研究土壤中镉胁迫下的大豆植株萌发㊁生长情况以及叶绿素,对于大豆的安全性评估和生产具有指导作用㊂鉴于此,本文以大豆为对象,研究土壤不同氯化镉质量分数胁迫下大豆的种子萌发特性㊁植株生长情况,以期为镉污染农田的大豆安全生产以及提高大豆抗镉性提供科学依据㊂1 材料和方法1.1 试验材料供试土壤购于沈阳凡宇园艺科技有限公司,土壤p H 值为6.5~6.8,氮㊁磷㊁钾总质量分数ȡ12g ㊃k g -1,含水量ɤ40%,有机质质量分数ȡ40%,硅质量分数ȡ0.3g ㊃k g -1,主要含有草炭㊁蛭石和其他辅助成分及抑制土传病害的高效抑菌剂㊂供试大豆种子购于沈阳地区农贸市场㊂选择大小均匀一致㊁颗粒饱满㊁表面光滑无损伤的大豆种子,冲洗3~5次后,置于100m L 的烧杯中浸泡6~8h ㊂将浸泡好的大豆于20ħ光照恒温培养室中培养,光照时间为早上6ʒ00到晚上10ʒ00,并进行不同质量分数镉胁迫处理,C d 2+的供源C d C l 2㊃2.5H 2O 为分析纯试剂㊂1.2 试验方法1.2.1 大豆种子萌发指标测定设置3个氯化镉质量分数梯度:60㊁80和100m g ㊃k g -1㊂以不加氯化镉为对照(空白对照组),每个质量分数处理20个大豆种子,3个重复㊂每天记载发芽种子数,连续记录7d ㊂于第4d 计算发芽势,第7d 计算发芽率㊁发芽势㊁发芽指数㊁活力指数,并用刻度尺测量幼苗株高㊂计算公式[9]如下:发芽率=供试种子的发芽数供试种子数ˑ100%;发芽势=实验规定日期内正常发芽的种子数供试种子数ˑ100%;发芽指数=试验天数内的发芽数试验天数;活力指数=发芽指数ˑ株高㊂1.2.2 大豆幼苗生长指标测定待大豆种子生长14㊁21㊁28d 后,选取生长状态基本一致的大豆幼苗,用卷尺(精确到0.1c m )和游标卡尺(精确到0.01c m )分别测量叶长㊁叶宽㊁株高㊁根长㊂并计算耐性指数㊂计算公式[10]为耐性指数=各处理组根系平均长度预期根系平均长度㊂1.2.3 大豆幼苗地上部分叶㊁茎以及根系生物量测定待14㊁21㊁28d 时,将大豆植株洗净擦干,分成根㊁茎㊁叶3部分,称量各部分鲜重后放入105ħ烘箱901第2期 韩俊艳等:重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响Copyright ©博看网. All Rights Reserved.杀青30m i n,再将烘箱调至70ħ烘干至质量不变,取出后准确称量植株的各部分干重[11]㊂1.2.4大豆幼苗叶绿素质量分数的测定待14㊁21和28d时,选取生长状态基本一致的大豆幼苗叶片,采用乙醇提取法[12]测量叶绿素a㊁叶绿素b㊁类胡萝卜素质量分数㊂1.3数据统计与分析用E x c e l对试验结果进行计算,采用S P S SS t a t i s t i c s24.0软件对数据进行单因素方差分析,采用最小显著性差异法(L S D)㊁邓尼特t3法(D u n n e t)进行差异性分析(p<0.05)㊂使用G r a p h P a dP r i s m 9.0.0软件进行作图㊂2结果与分析2.1氯化镉胁迫对大豆种子萌发的影响2.1.1氯化镉胁迫对大豆种子发芽势和发芽率的影响表1为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆种子萌发的影响,由表1可见,氯化镉胁迫对大豆种子的发芽势和发芽率均有影响㊂随着氯化镉胁迫质量分数的增加,发芽势和发芽率呈逐渐下降趋势㊂氯化镉处理质量分数为60m g㊃k g-1时,发芽势为53.33%,发芽率为86.67%,与空白对照组比较,分别下降了22.0%㊁11.9%,差异显著(p<0.05)㊂氯化镉处理质量分数为80㊁100m g㊃k g-1时,发芽势分别为43.33%㊁28.33%,与空白对照组比较,分别下降了36.6%㊁58.5%;发芽率分别为78.33%㊁60.0%,与空白对照组比较,分别下降了20.3%㊁39.0%,差异极显著(p<0.01)㊂2.1.2氯化镉胁迫对大豆种子发芽指数和活力指数的影响从表1中可以看到,随着氯化镉质量分数的增加,大豆发芽指数和活力指数逐渐减小,与空白对照组比较,3个质量分数氯化镉处理组的发芽指数分别下降了11.7%㊁20.3%㊁39.1%,活力指数分别下降了15.4%㊁33.7%㊁60.3%㊂说明随着氯化镉质量分数的增大,大豆种子的萌发时间延长㊂表1不同质量分数氯化镉胁迫对大豆种子萌发的影响T a b l e1E f f e c t s o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n s o y b e a n s e e d g e r m i n a t i o n氯化镉质量分数m g㊃k g-1发芽势%发芽率%发芽指数个㊃d-1株高mm活力指数mm㊃d-1068.33ʃ0.0398.33ʃ0.032.81ʃ0.0884.95238.71ʃ7.016053.33ʃ0.03 86.67ʃ0.03 2.48ʃ0.08 81.47202.05ʃ6.738043.33ʃ0.03 78.33ʃ0.03 2.24ʃ0.08 70.61158.16ʃ5.8310028.33ʃ0.03 60.00ʃ0.05 1.71ʃ0.14 55.4394.79ʃ7.90 注: 表示与空白对照组差异显著(p<0.05); 表示与空白对照组差异极显著(p<0.01),(下同)㊂2.2氯化镉胁迫对大豆幼苗生长的影响2.2.1氯化镉胁迫对大豆幼苗叶长㊁叶宽㊁株高㊁根长的影响图1为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗生长的影响,由图1可知,经质量分数为60㊁80㊁100m g㊃k g-1氯化镉处理的大豆幼苗的生长均受到影响㊂随着氯化镉处理质量分数增大,大豆幼苗叶片变黄㊁失水㊁萎缩的现象逐渐明显㊂叶长和叶宽呈现下降的趋势,100m g㊃k g-1氯化镉处理组在不同时期植株叶长和叶宽下降最显著(p<0.01),在第14d时,100m g㊃k g-1氯化镉处理组叶长和叶宽分别为22.04mm㊁21.21mm,与空白对照组比较下降了44.0%和44.5%,见图1(a)㊁图1(b)㊂随着氯化镉质量分数增大,植株的各项生长指标均下降㊂株高呈现逐渐降低的趋势,与空白对照组比较,均显著下降(p<0.01)㊂在60m g㊃k g-1氯化镉处理下,3个时期株高分别下降了15.1%㊁23.0%㊁24.4%㊂80m g㊃k g-1氯化镉处理下,3个时期株高分别下降了32.1%㊁48.6%㊁47.5%㊂100m g㊃k g-1氯化镉处理下,3个时期株高分别下降了42.6%㊁58.1%㊁54.8%,见图1(c)㊂表明氯化镉质量分数越高,对大豆幼苗株高的抑制程度越大㊂不同质量分数氯化镉处理对大豆幼苗根的正常生长发育产生了严重影响㊂从大豆幼苗根的形态可以发现,随着氯化镉质量分数的增加,大豆幼苗的根出现了褐变㊁弯曲甚至腐烂的现象,根长明显减小,侧根数量明显减少㊂第28d时,与空白对照组比较,60㊁80㊁100m g㊃k g-1氯化镉处理组植株根长分别011沈阳大学学报(自然科学版)第35卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.下降了43.3%㊁56.8%㊁65.6%,与对照组比较差异极显著(p <0.01),见图1(d )㊂(a )氯化镉胁迫对叶长的影响(b)氯化镉胁迫对叶宽的影响(c )氯化镉胁迫对株高的影响(d)氯化镉胁迫对根长的影响图1 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗生长的影响F i g .1 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n s o y b e a n s e e d l i n g s g r o w t h 2.2.2 氯化镉胁迫对大豆幼苗耐性指数的影响图2 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗耐性指数的影响F i g .2 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n s o y b e a n s e e d l i n gs t o l e r a n c e i n d e x 耐性指数主要是考察植物根系抵抗能力强弱的一个指标㊂图2为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗耐性指数的影响,由图2可知,随着氯化镉处理质量分数的增加,由于大豆幼苗的根长生长缓慢,耐性指数逐步下降,同时随着氯化镉处理大豆幼苗天数的增加,耐性指数也逐步下降㊂100m g ㊃k g -1氯化镉处理组大豆幼苗在第14㊁21㊁28d 时,耐性指数与对照组比较差异极显著(p <0.01)㊂2.2.3 氯化镉胁迫对大豆幼苗鲜重的影响图3为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗鲜重的影响,由图3可知,随着氯化镉质量分数增加,大豆幼苗的根㊁茎㊁叶鲜重呈现逐步下降的趋势㊂不同时期氯化镉胁迫大豆幼苗的根㊁茎㊁叶各部分鲜重与对照组比较差异显著㊂第28d 时,空白对照组大豆幼苗根的鲜重为270.2,60㊁80㊁100m g ㊃k g -1氯化镉处理组植株根部鲜重分别较空白对照组下降了28.5%㊁43.3%㊁50.7%,有极显著差异(p <0.01)㊂2.2.4 氯化镉胁迫对大豆幼苗干重的影响图4为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗干重的影响,由图4可知,随着氯化镉质量分数的增大,大豆幼苗的根㊁茎㊁叶干重呈现下降趋势,100m g ㊃k g -1氯化镉处理组大豆幼苗各部位干重值最低,14㊁21㊁28d 时,根部干重较对照组分别降低了37.7%㊁61.1%㊁61.9%,茎部干重分别降低了60.6%㊁50.5%㊁38.7%,叶干重分别降低了67.6%㊁62.9%㊁66.4%,差异显著㊂111第2期 韩俊艳等:重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响Copyright ©博看网. All Rights Reserved.(a )氯化镉胁迫对根鲜重的影响(b)氯化镉胁迫对茎鲜重的影响(c)氯化镉胁迫对叶鲜重的影响图3 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗鲜重的影响F i g .3 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n f r e s hw e i g h t o f s o y b e a n s e e d l i n gs (a )氯化镉胁迫对根干重的影响(b)氯化镉胁迫对茎干重的影响(c)不氯化镉胁迫对叶干重的影响图4 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗干重的影响F i g .4 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o nd r y w e i g h t o f s o y b e a n s e e d l i n g s 2.2.5 氯化镉胁迫对大豆幼苗叶绿素的影响叶绿素是植物光合作用的重要指标[13]㊂图5为不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗叶绿素的影响,由图5可知,14d 时,氯化镉处理组大豆幼苗的叶绿素a ㊁叶绿素b ㊁类胡萝卜素质量分数均低于对照211沈阳大学学报(自然科学版) 第35卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.组,并随着氯化镉质量分数的升高,大豆幼苗叶绿素质量分数逐渐降低,3组不同质量分数氯化镉胁迫下的叶绿素a ㊁类胡萝卜素与对照组相比差异显著㊂21和28d 时,3组不同质量分数氯化镉处理下叶绿素a ㊁叶绿素b ㊁类胡萝卜素质量分数均极显著低于对照组(p <0.01)㊂与对照组比较,100m g ㊃k g -1处理组下降最严重,叶绿素a ㊁叶绿素b ㊁类胡萝卜素分别下降了34.7%㊁41.3%㊁41.2%和35.5%㊁45.3%㊁39.0%㊂(a )氯化镉胁迫14d 对叶绿素的影响(b )氯化镉胁迫21d 对叶绿素的影响(c )氯化镉胁迫28d 对叶绿素的影响图5 不同质量分数氯化镉胁迫对大豆幼苗叶绿素的影响F i g .5 E f f e c t o f c a d m i u mc h l o r i d es t r e s sw i t hd i f f e r e n tm a s s f r a c t i o n s o n c h l o r o p h y l l o f s o y b e a n s e e d l i n g s 3 讨 论种子的萌发指标是评价种子萌发能力㊁出苗整齐度以及种子活力的重要参数,直接与幼苗的生长和生物量相关[14]㊂萌发期是植物生长发育过程中受外界非生物因素影响最敏感的时期之一,幼苗期对镉胁迫产生的毒害反应尤为显著[15]㊂彭昌琴等[16]㊁陈丽丽等[17]研究发现,随着镉质量分数的增加,对植物根长的抑制程度加大㊂本研究中,氯化镉对根长的抑制程度较为严重,这可能与植物的根系更容易富集重金属导致,植物将重金属固定在根系中,也是一种自我保护机制,最大可能的减少重金属向茎㊁叶中运输,减少重金属对植物的损害[18]㊂杨明等[19]研究发现,镉胁迫对水稻种子的萌发以及幼苗生长具有抑制作用,镉浓度越高,抑制作用越强㊂岑画梦等[15]研究表明狗牙根与假俭草种子的发芽势㊁发芽率㊁发芽指数㊁活力指数㊁根长等均随镉质量浓度的升高而降低㊂本实验研究表明,60㊁80㊁100m g ㊃k g -1氯化镉处理组与空白对照组比较,大豆的种子萌发和幼苗生长均受到不同程度的影响,氯化镉质量分数越高越明显㊂推测高质量分数的镉可能对胚㊁芽等产生毒害,从而抑制种子萌发以及后期生长发育㊂叶绿素是植物光合作用的重要物质基础,其质量分数的多少直接反映叶片光合能力的强弱,环境胁迫可导致叶绿素的破坏与降解㊂刘燕等[20]研究表明镉胁迫下油菜叶绿素总量呈下降趋势㊂朱志勇等[21]研究表明,氯化镉通过破坏叶绿体中类囊体结构而降低小麦旗叶叶绿素质量分数,从而抑制光合作用㊂本研究中随着氯化镉胁迫质量分数的增加,大豆叶片中叶绿素质量分数显著下降,因此推测氯化镉的胁迫使幼叶叶绿体发育不良,阻碍了叶绿素的合成,从而进一步影响了光合作用,对大豆生理生化代谢产生了巨大的毒害作用㊂这也与吴正卓等[22]得出高质量分数的镉胁迫能明显降低叶片叶绿素质量分数结论相一致㊂后期研究可以继续探寻重金属镉胁迫大豆的作用机理,为提高大豆抗镉性提供可311第2期 韩俊艳等:重金属镉胁迫对大豆种子萌发与幼苗生长的影响Copyright ©博看网. All Rights Reserved.411沈阳大学学报(自然科学版)第35卷靠参考依据㊂4结论重金属镉胁迫对大豆种子的萌发与幼苗生长均有影响㊂随着氯化镉胁迫质量分数的增大,大豆种子的发芽率㊁发芽指数㊁发芽势㊁活力指数降低,大豆幼苗的株高㊁叶长㊁叶宽㊁根长㊁干重㊁鲜重㊁耐性指数以及叶绿素质量分数均呈下降趋势㊂随着氯化镉胁迫质量分数的增加以及胁迫时间的延长,大豆种子的萌发以及幼苗生长受到的抑制作用逐渐增强㊂参考文献:[1]刘国泰,张睿.农用土壤中污染物类型及特性研究[J].广东化工,2021,48(5):138.L I U G T,Z H A N G R.T y p e sa n dc h a r a c t e r i s t i c so f p o l l u t a n t s i na g r i c u l t u r a ls o i l s[J].G u a n g d o n g C h e m i c a l I n d u s t r y,2021, 48(5):138.[2]薛祖源.国内土壤污染现状㊁特点和一些修复浅见[J].现代化工,2014,34(10):16.X U EZ Y.P r e s e n ts i t u a t i o n,c h a r a c t e r i s t i c so fs o i l p o l l u t i o ni n C h i n aa n ds o m es u g g e s t i o n sf o rs o i l r e m e d i a t i o n[J].M o d e r nC h e m i c a l I n d u s t r y,2014,34(10):16.[3]P A NLB,MAJ,WA N G XL,e t a l.H e a v y m e t a l s i ns o i l s f r o ma t y p i c a l c o u n t y i nS h a n x i P r o v i n c e,C h i n a:l e v e l s,s o u r c e sa n ds p a t i a l d i s t r i b u t i o n[J].C h e m o s p h e r e,2016,148:248254.[4]K H A N AM R,K UMA R A,N A Y A K A K,e t a l.M e t a l(l o i d)s(A s,H g,S e,P ba n dC d)i n p a d d y s o i l:b i o a v a i l a b i l i t y a n d p o t e n t i a lr i s k t oh u m a nh e a l t h[J].S c i e n c e o f t h eT o t a l E n v i r o n m e n t,2020,699:134330.[5]王泓博,苟文贤,吴玉清,等.重金属污染土壤修复研究进展:原理与技术[J].生态学杂志,2021,40(8):22772288.WA N G H B,G O U W X,WU Y Q,e t a l.P r o g r e s s i nr e m e d i a t i o n t e c h n o l o g i e s o fh e a v y m e t a l s c o n t a m i n a t e ds o i l:p r i n c i p l e s a n d t e c h n o l o g i e s[J].C h i n e s e J o u r n a l o fE c o l o g y,2021,40(8):22772288.[6]孙婕妤,刘艳秋,李佰林,等.植物对镉的耐性机制以及对镉污染土壤修复的研究进展[J].江苏农业科学,2018,46(7):1219.S U NJ S,L I U Y Q,L IBL,e t a l.R e s e a r c h p r o g r e s so n m e c h a n i s m o f p l a n t t o l e r a n c e t oc a d m i u ma n dr e m e d i a t i o no f c a d m i u mc o n t a m i n a t ed s o i l[J].J i a n g s uA g r i c u l t u r a l S c ie n c e s,2018,46(7):1219.[7]綦峥,齐越,杨红,等.土壤重金属镉污染现状㊁危害及治理措施[J].食品安全质量检测学报,2020,11(7):22862294.Q I Z,Q IY,Y A N G H,e t a l.S t a t u s,h a r ma n d t r e a t m e n tm e a s u r e so f h e a v y m e t a l c a d m i u m p o l l u t i o n i ns o i l[J].J o u r n a l o fF o o d S a f e t y&Q u a l i t y,2020,11(7):22862294.[8]崔广娟,曹华元,陈康,等.镉胁迫对4种基因型大豆生长和体内元素分布的影响[J].华南农业大学学报,2020,41(5):4957.C U IGJ,C A O H Y,C H E N K,e ta l.E f f e c t so fc a d m i u m s t r e s so n p l a n t g r o w t ha n de l e m e n td i s t r i b u t i o no ff o u rs o y b e a ng e n o t y p e s[J].J o u r n a l o f S o u t hC h i n aA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,2020,41(5):4957.[9]李爽,付鸿博.重金属镉胁迫对2种草坪草种子萌发的影响[J].世界热带农业信息,2020(9):2831.L I S,F U H B.E f f e c t so f c a d m i u ms t r e s so ns e e d g e r m i n a t i o no f t w o t u r f g r a s s e s[J].W o r l dT r o p i c a lA g r i c u l t u r e I n f o r m a t i o n, 2020(9):2831.[10]黄娟,周瑜,李泽碧,等.镉胁迫对甜高粱种子萌发及幼苗生长的影响[J].南方农业,2021,15(25):2730.HU A N GJ,Z H O U Y,L I ZB,e t a l.E f f e c t o f c a d m i u ms t r e s s o n s e e d s p r o u t i n g a n d s e e d l i n gg r o w t ho f s w e e t s o r g h u m[J].S o u t hC h i n aA g r i c u l t u r e,2021,15(25):2730.[11]肖雪,李宗艳,马长乐,等.镉胁迫对双腺藤幼苗生长及生理特性的影响[J].西部林业科学,2021,50(3):118123.X I A O X,L I ZY,MA C L,e ta l.E f f e c t so fC d2+s t r e s so nt h e g r o w t ha n d p h y s i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c so f M a n d e v i l l a s a n d e r i s e e d l i n g s[J].J o u r n a l o fW e s tC h i n aF o r e s t r y S c i e n c e,2021,50(3):118123.[12]刘彩云.提取方法㊁试剂对不同高等植物叶片叶绿素提取效果的比较分析[J].潍坊学院学报,2014,14(2):7476.L I U CY.C o m p a r a t i v e a n a l y s i s o n t h em e t h o d sa n ds o l u t i o n so f c h l o r o p h y l l e x t r a c t i o no fd i f f e r e n th i g h e r p l a n t[J].J o u r n a l o f W e i f a n g U n i v e r s i t y,2014,14(2):7476.[13]庞亚琴,任彩婷,徐秋曼.解淀粉芽孢杆菌HM618对镉胁迫下小麦幼苗生长的影响[J].天津师范大学学报(自然科学版),2018,38(4):5559.P A N G Y Q,R E NCT,X U Q M.E f f e c t s o f B a c i l l u s a m y l o l i q u e f a c i e n s HM618o n t h e g r o w t ho fw h e a t s e e d l i n g s u n d e r c a d m i u m s t r e s s[J].J o u r n a l o fT i a n j i nN o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n),2018,38(4):5559.[14]王博,田杰,龙林,等.重金属胁迫对白三叶种子萌发的影响[J].种子,2019,38(2):2024.WA N GB,T I A NJ,L O N G L,e t a l.E f f e c t so fh e a v y m e t a l s t r e s so n g e r m i n a t i o no f T r i f o l i u mr e p e n s[J].S e e d,2019,38(2): 2024.[15]岑画梦,彭玲莉,杨雪,等.C d2+对狗牙根㊁假俭草种子萌发及幼苗生长的影响[J].草业学报,2015,24(5):100107.Q I N H M,P E N GLL,Y A N G X,e t a l.E f f e c t so fC d2+o nt h es e e d g e r m i n a t i o na n ds e e d l i n gg r o w t ho f C y n o d o nd a c t y l o n a n dE r e m o c h l o a o p h i u r o i d e s[J].A c t aP r a t a c u l t u r a eS i n i c a,2015,24(5):100107.Copyright©博看网. 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青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感效应_白祯

第33卷第23期2013年12月生态学报ACTA ECOLOGICA SINICAVol.33,No.23Dec.,2013基金项目:国家科技部“973”支撑资助项目(2013CB127405);中央高校基本科研业务费专项资金XDJK 资助项目(2010D002)收稿日期:2012-08-22;修订日期:2013-03-21*通讯作者Corresponding author.E-mail :huang99@swu.edu.cnDOI :10.5846/stxb201208221188白祯,黄玥,黄建国.青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感效应.生态学报,2013,33(23):7576-7582.Bai Z ,Huang Y ,Huang J G.Allelopathic effects of artemisinin on seed germination and seedling growth of vegetables.Acta Ecologica Sinica ,2013,33(23):7576-7582.青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感效应白祯,黄玥,黄建国*(西南大学资源环境学院,北碚400716)摘要:试验以菜豆、豇豆、大白菜和小白菜为对象,用不同浓度的青蒿素浸种,研究了黄花蒿产生的化感物质""青蒿素对蔬菜种子发芽及幼苗生长的影响。
结果表明,青蒿素对蔬菜种子发芽和幼苗生长的化感作用表现出浓度效应和品种差异,即浓度越高,抑制作用愈强,尤以豇豆种子发芽率和小白菜生长的表现最为明显,前者的发芽率可降低75.00%,后者的苗高降幅高达88.37%,且胚根停止生长。
青蒿素抑制同季和后季作物的种子发芽和幼苗生长,有利于扩大黄花蒿的生存空间,增强生存竞争优势。
在黄花蒿-蔬菜种植体系中,选择抗化感作用较强的大白菜和菜豆可提高土地利用率和整体生产水平。
用青蒿素浸种后,蔬菜幼苗的根系活力降低,菜豆和豇豆叶绿素含量提高,而大、小白菜降低,均可视为妨碍生长的生理原因。
镉胁迫对甘蓝型油菜种子萌发的影响

引用格式:王建伟,贺晓岚,王 召,等. 镉胁迫对甘蓝型油菜种子萌发的影响[J]. 湖南农业科学,2023(5):37-41. DOI:DOI:10.16498/ki.hnnykx.2023.005.009近年来,农田土壤重金属污染已成为威胁我国粮食安全生产的一个严重环境问题。
镉(Cd)是毒性最强的重金属之一,容易在土壤—动植物—人体间富集转移,并且在人体内具有很长的生物半衰期(10~30 a)。
人体内积累过量的镉元素可引发肾损伤、骨质疏松和癌症等多种疾病[1]。
因此,耕地镉污染受到世界各地的广泛关注[2]。
关于镉胁迫对植物的生理毒害作用,国内已经有不少报道,主要集中在小麦、玉米[3]、水稻[4]、谷子、糜子[5]、辣椒[6]和黑麦草[7]等植物上。
有学者指出,种子萌发和苗期生长性状是评价植物重金属耐性的重要指标。
还有研究显示,镉胁迫对作物种子萌发和发芽指数影响不显著,对活力指数和根芽生长抑制作用明显[5,8]。
也有研究认为,油菜品种的根长、根表面积、根体积和根尖数与地上部镉含量及累积量呈显著正相关,根长与镉累积量呈显著正相关[9]。
甘蓝型油菜是一种重要的油料和多功能利用作物,其根系发达、分枝多、生物量大,具有重要的经济、科研和生态价值,被认为是修复土壤重金属镉胁迫对甘蓝型油菜种子萌发的影响 王建伟1,贺晓岚2,王 召2,汤 宏1,曾珠亮2(1. 凯里学院理学院,贵州凯里 556011;2. 凯里学院大健康学院,贵州凯里 556011)摘 要:以早熟100天、新都油800、南油868、美国油王88、广源58和丰油9号这6个油菜品种为材料,研究不同浓度镉胁迫(0~200 mg/L)对其种子萌发及根芽生长的影响。
结果表明:高浓度镉胁迫使油菜种子的萌发出现了滞后或抑制现象,主要表现为丧失发芽活力;随着镉浓度的增加,不同品种的发芽势、发芽率、活力指数、发芽指数均呈下降趋势,发芽日数呈增长趋势;其中发芽势、发芽率、活力指数、发芽日数、平均发芽天数受镉胁迫影响较小的品种为广源58和新都油800,其次为美国油王88和南油868,而早熟100天受镉胁迫抑制较为明显;随镉浓度的增加,不同油菜品种芽长、芽鲜重、芽干重、根长、根鲜重、根干重均呈下降趋势;不同浓度Cd胁迫下,早熟100天、丰油9号受到明显抑制,当镉浓度达到120 mg/L时,几乎无可见根;南油868的芽干重降低最小;美国油王88的芽长、芽鲜重、根长、根鲜重和根干重降低幅度较小。
镉对植物的生长影响研究现状

镉对植物的生长影响研究现状摘要:土壤镉污染已成为目前较为严重的环境问题之一。
镉是植物生长发育的非必需微量元素,过量镉不仅会影响植物的生长,还可能在植物体内积累,经食物链进入人体后威胁人类的生命健康。
本文介绍了镉对植物生长发育及代谢的影响,并对相关研究领域的重点问题进行了展望。
关键词:镉;植物;影响1前言随着工业化进程的加快、采矿业的扩张、化肥的滥用以及污水灌溉,土壤重金属污染已成为一种普遍现象[1]。
据2014年发布的《全国土壤污染调查公报》显示,中国农用耕地点位超标率为19.4%,其中铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)的点位超标率分别为2.1%,4.8%和7.0%。
镉作为主要污染物之一,具有很高的生物可利用性和生物高毒性[2],因此被广泛关注。
土壤中的镉不会发生化学降解或被微生物降解,一旦进入土壤就会在土壤中长期存在[3]。
污染土壤中的镉经植物根系吸收后在植物体内富集,进而影响植物的生长发育。
本文主要从四个方面介绍了镉对植物生长发育的影响。
2镉对植物生长的影响2.1对种子萌发的影响种子萌发是植物生命周期中最重要的活动之一。
研究表明镉会抑制豇豆种子对水的吸收,减少种子胚芽的水分供应[4]。
在镉的胁迫下,豌豆胚芽中将产生氧自由基,进而破坏细胞结构,导致胚芽中丙二醛(MDA)含量增加[5]。
2.2对植物生长发育的影响土壤中的镉会影响多种植物的生长。
例如:鹰嘴豆根瘤中的根瘤菌对镉非常敏感,在镉的作用下鹰嘴豆植株生长受到影响,产量降低[6]。
当施加低浓度镉溶液后,芥菜[7]、玉米[8]和小麦[9]植株的鲜重均出现降低情况。
2.3对养分吸收的影响在镉的胁迫作用下,植物对矿物质营养素的吸收将受阻[10]。
实验表明镉的存在强烈地抑制了豌豆对磷、钾、硫、钙、锌、锰、硼等元素的吸收[11]。
此外,镉与矿质元素的竞争作用抑制了杨树中的转运蛋白对矿质元素的吸收转运[12]。
2.4对植物酶的抑制在镉的胁迫作用下,植物的抗氧化代谢能力减弱[13]是因为土壤中的镉在达到一定浓度后会在植物体内富集,会干扰植物酶系统的活性。
盐胁迫下氯化钙对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

第37卷第3期 2021年3月商丘师范学院学报J O U R N A L O F S H A N G Q IU N O R M A L U N IV E R S I T YVol.37 N o.3M a r c h,2021盐胁迫下氯化钙对小麦种子萌发及幼苗生长的影响侯颖1,谢震2(1.商丘师范学院生物与食品学院,河南商丘476000;2.商丘市国营民权农场,河南商丘476800)摘要:研究盐胁迫对小麦的危害以及如何缓解盐胁迫的作用对于提高小麦的产量和抗盐性具有重要的意 义.本文采用实验室水培的方法,以河南省优质高产强筋小麦新品种郑麦369为例,研究盐胁迫对小麦种子萌发的 影响,并进一步探究盐胁迫下外源氣化钙对盐胁迫的缓解效应,结果表明,(l)NaC l盐胁迫下,小麦种子的萌发受 到抑制作用,且盐浓度越高,其抑制作用越强,就郑麦369而言,250 mmol/L的NaCl溶液是其发芽的临界浓度;(2) CaCl2溶液对200 mmol/L的NaCl盐胁迫均有一定的缓解作用,且随着CaCl2溶液浓度升高,各指标表现为先升高 后降低的规律,6 mmol/L时缓解效应最好;(3)6 m m d/L的CaCl2溶液极显著地提高了种子的发芽势、发芽率、发芽 指数和活力指数,对小麦幼苗的生长也产生一定的影响,但对根数和根长的缓解程度大于鲜重和苗长•综上所述,盐胁迫对小麦种子萌发具有一定的抑制作用,但外源CaCl2能显著缓解中等浓度盐胁迫对小麦种子萌发和幼苗生 长的抑制作用,其中6 mmol/L时效果较好.关键词:盐胁迫;氣化钙;小麦;种子萌发;幼苗生长中图分类号:S512.1 +1 文献标识码:A 文章编号:1672 - 3600(2021)03 - 0044 - 05Effect of calcium chloride on wheat seed germination and seedling growth under salt stressH O U Ying1,XIE Zhen2(1. College of Biology and Food,Shangqiu Normal University,Shangqiu,476000;2. Shangqiu State - owned Minquan Farm, Shangqiu 476800,China)Abstract :The investigation on the harm of salt stress to wheat and the alleviation of exogenous paths to the salinity tolerance has great significance for the increasing of wheat yield and the enhancement of wheat salinity -tolerance. This study aims to investigate the effects of salt stress to Zhengmai369 wheat and the alleviation of exogenous CaCl2,therefore providing a theoretical basis for wheat cultivation and management.For this purpose,experiments were conducted to examine the effects of salt stress to wheat369 under hydroponic conditions,and on this basis,four different concentrations of CaCl2are selected to determine the regulatory effect of CaCl2on growth of wheat under salt stress.The results showed that(l)salt stress inhibited the seed germination,and the inhibitory effect increased with the increasing of NaCl concentration.NaCl solution of 250 m m o l/L was critical concentration,indicating that wheat 369 was strong salt - tolerant. (2) Application of exogenous CaCl2alleviated inhibition of salt stress of wheat 369, and seed germination and seedlings growth f i r s t increased then decreased with the increasing of CaCl2 concentration.The effect of concentration of6m m o l/L CaCl2was optimal. (3)The concentration of6m m o l/L CaCl2 significantly reduced the adverse effects caused by salt stress,improved wheat germination energy,germination rate, germination index and vigor index,promoted the growth of the seedling,but the amount of root and length were alleviated more than fresh weight and seedling length.In conclusion,salt stress caused the inhibition of seed germination of wheat,but exogenous CaCl2could alleviate inhibition of salt stress.Furthermore,concentration of 6m m o l/L CaCl2was optimal for Zhengmai 369 wheat.Key words :salt stress;CaCl2;wheat;germination;seedlings growth盐胁迫是植物生长最重要的非生物胁迫因子之一(Shah Zamana e t a l.,2019),而我国盐碱化土地分布广泛,并且由于不合 理的灌溉方式和施肥等原因,次生盐碱化土壤面积还在继续扩大.因此,研究盐胁迫对植物的影响、植物对盐胁迫的响应以及收稿日期..2019 -09 -04基金项目:河南省科技攻关项目(182102110075)作者简介:侯颖(1979—),女,河南永城市人,商丘师范学院副教授,博士,主要从事植被生态学的研究.第3期侯颖,等:盐胁迫下氯化钙对小麦种子萌发及幼苗生长的影响45如何缓解盐胁迫的危害对于提高农作物的产量、保障粮食安全具有重要的意义(孙君艳等,2017).小麦是我国重要的粮食作物,关于盐胁迫对小麦的影响前人已进行了大量的研究,研究表明,盐胁迫对植物造成的危害 主要是离子毒害、渗透胁迫和营养失衡(王志,等,2009;郭伟,2011;钮力亚,等,2019),其影响最直观的表现为抑制种子萌发、阻碍植株生长等,这已被多数研究所证实(朱志华,等,1996;郭晓丽,等,2008;孙君艳,等,2017) •因此,如何缓解盐胁迫对植 物的负面影响成为众多学者研究的热点(刘丽云和王明友,2010).大量研究表明,应用外源物质可以有效地减轻盐碱危害,如 钙盐,一方面,钙作为植物生长发育必需的矿质元素,施加适量的钙,可以缓解因Ca2+不足引起的矿质营养胁迫,另一方面可 以增强质膜的稳定性和钙信号系统的正常发生和传递,以维持细胞内离子平衡(赵旭,等,2006).但是,外源钙对盐胁迫的缓 解作用可能因盐胁迫程度、植物本身抗性的不同而不同(王康君,2018),因此,研究不同作物品种或不同区域下外源钙对植物 盐胁迫的缓解作用对作物的育种、田间管理工作会更具有针对性,尤其是新培育的优质品种.郑麦369是河南省农科院培育的 优质高产强筋小麦新品种,2017年在河南郸城晚播情况下产量可达到9000 kg/h m2(李平芳,等,2017),对于满足国内日益增 加的优质专用小麦需求和农业供给侧结构改革都有着重要意义.因此,本文以郑麦369为研究对象,通过实验室内水培试验, 研究小麦369对盐害的耐受程度,在此基础上进一步研究外源钙对小麦种子萌发和幼苗生长盐胁迫的缓解作用,旨在探究缓 解小麦盐胁迫的最佳浓度,为优质小麦高产种植和调控措施提供参考.1材料与方法1.1实验材料实验所采用的小麦品种为郑麦369,为郑麦366的换代品种,是河南省农科院小麦研究所培育的一个优质强筋小麦良种,在抗倒伏、抗病性、耐倒春寒等方面表现突出,适合在黄淮冬麦区南片的河南省(除信阳市和南阳市南部部分地区以外的)平 原灌区、陕西、江苏和安徽省的部分地区种植(中华人民共和国农业农村部公告第18号,中华人民共和国农业农村部种子管 理局,2018. 5.4).供试小麦种子由河南省商丘市种子站提供.1.2实验方法1.2.1预处理随机挑选无病害,无破损,大小一致且饱满的小麦种子1〇〇粒,置于烧杯中,用无菌水小心地冲洗3遍,注意不要让种子受 到损伤,随后让种子在室温下浸泡吸水8 h,然后分别放置于5%的红墨水溶液中染色30 min,之后观察种子的染色情况(活种 子种胚不被染成红色,死种子种胚被染成红色)(张淑兰,1999),随后计算活种子所占比例,最后得出活种子所占比例为99%.1.2.2耐盐性测定实验采用水培法,以不同浓度的NaCl溶液模拟盐胁迫,共设7个处理:(1)C K:对照(无菌水);(2)T1:50 rmnol/L NaCl溶 液;(3)T2:100 mmol/L NaCl溶液;(4)T3:150mmol/L NaCl溶液;(5)T4:200mmol/L NaCl溶液;(6)T5:250mmol/L NaCl溶 液;(7)T6:300 mmol/L NaCl溶液•每个处理3个重复.在光照培养箱内(白天25丈,晚上15丈,每天光照15 h)进行发芽实 验,7 d为一周期.每天用注射器抽取一定量的溶液予以补充,以保证培养皿内滤纸湿润和各处理的溶液浓度不变•1.2.3 CaCl2缓解作用测定根据前期耐盐性测定,确定郑麦369发芽的半致死盐胁迫浓度,在此基础上,施用CaCl2处理,共设6个处理:(丨)C K:对 照(无菌水);(2)Sl:NaCl半致死胁迫浓度;(3)S2:NaCl半致死胁迫浓度+3m m〇l/L C aCl2;(4)S3:N aC l半致死胁迫浓度+6 mmol/L CaCl2(5)S4:^gfJtft(j.i t*a+9mmol/L CaCl2;(6)S5 + 12 mmol/L CaCl23方法同上.1.3测定指标及计算方法培养开始后,每天统计发芽情况,在种子发芽3 d后,计算发芽势;7 d后,计算发芽率;然后测量发芽种子的幼苗长、主根 长以及根数,最后再用刀片切掉发芽的种子的芽,用吸水纸吸光表面所携带的水,称重,以此来测芽的鲜重.计算发芽指数(Gi)和活力指数(W):Gi= ^Gt/DtVi= S*lGt/Dtc*为在z日的发芽数,f t为相应的发芽日数,S为幼苗生长势(等同于幼苗的平均长度).Ci越大,表明发芽速度越快;w越大,表明发芽快,长势好.实验数据用Microsoft Excel2010和SPSS20.0软件进行统计分析.2结果与分析2.1不同浓度盐溶液对小麦萌发的影响由表1可以看出,盐胁迫可以降低小麦种子的相对发芽势,且当盐溶液浓度逐渐升高时,郑麦369的发芽势逐渐降低.处 理为(^、1'丨、12、1'3、14、15和丁6时,郑麦 369 的相对发芽势分别为100.00%、76.67%、56.67%、43.33%、28.33%、6.67%和2.31%.方差分析结果表明,除T1外,各浓度处理均与对照存在着极显著差异.25〇mmol/L NaCl溶液(T4处理)时,小麦的发 芽受到的抑制作用明显,在300 mmol/L NaCl溶液(T6处理)时,相对发芽势降几乎降为0%.由表1可以看出,随着盐溶液浓度的升高,郑麦369的发芽率受到抑制作用,呈现出逐渐降低的趋势.当处理为C K、T1、T2、T3、T4、T5 和 T6 时,小麦的相对发芽率分别为 100.00%、91.67%、83.33%、66.67%、48.33%、25.00% 和 1.〇8%•方差分析 结果表明,除低浓度处理T1外,各浓度处理均与对照存在着极显著差异.当处理为200 mmol/L NaCl溶液(T3处理)时,郑麦 369的相对发芽率降为对照的一半,在250 mmol/L NaC丨溶液(T4处理)下,相对发芽率下降极显著,而在300 mmol/L时,小麦46商丘师范学院学报2021 年种子几乎不发芽.因此,可以将200 mmol/L NaCl溶液作为郑麦369的半致死临界浓度,而300 mmol/L NaCl溶液(T4处理)作 为小麦369发芽能力的致死临界盐胁迫浓度.表1不同浓度NaCl溶液对小麦369相对发芽势和发芽率的影响/(%)Table 1Effects of different concentrations of NaCl on relative germination energy and rate of wheat/(%)处理treatment相对发芽势/%显著水平相对发芽率/%显著水平germination energy/%5%1%germination rate/%5%1%C K100.00 ±3.27a A100.00 ±2. 85a AT176.67 ±4. 14b A91.67 土3.54a AT256.67 ±5.56c B83.33 ±4.63c BT343.33 ±3.64c B66.67 ±4.26c BT428.33 ±2.48d C48.33 ±3.21d CT5 6.67 ±0.42e D25.00±3. 17e D T6 2.31 ±0.29e D 1.08.00 ±0.52f E注:同列数据后不同小写字母表示在〇.05水平上有差异(P<〇. 05 ),不同大写字母表示在0. 01水平上有差异(P< 0•01).下同•Different lowercase letters in each volume indicate significant difference at P< 0. 05 level,and capital letters at P< 0.01 level.The same below2.2盐胁迫下CaCl2处理对小麦萌发的影响2.2.1 CaCl2处理对盐胁迫小麦相对发芽势和发芽率的影响表2表明,在盐胁迫下施用CaCl2处理3 (1后,小麦种子的相对发芽势仍显著低于对照(C K),但盐胁迫作用显著得到缓 解,且随CaCl2浓度升高,小麦种子的相对发芽势呈现出一种先升高后降低的规律,表明CaCl2处理只能在一定程度上对盐胁 迫起到缓解作用.方差分析表明,与对照(S1)相比,各处理均达到极显著差异,这表明从3 mmol/L至12 mmol/L CaCl2溶液处 理间(即S2至S5处理间),小麦369受到的盐胁迫抑制作用都得到了一定缓解,其中在6 mmol/L CaCl2溶液处理(S3处理)下,相对发芽势达到了最高水平,为55.00%,但随着CaCl2溶液浓度的进一步提高,相对发芽势降低,表明高浓度的CaCl2溶 液对盐胁迫的缓解作用反而降低.由表2可知,在盐胁迫下用CaCl2处理7 d后,小麦种子的相对发芽率仍显著低于对照(C K),但盐胁迫作用显著得到缓 解,且随CaCl2浓度升高,小麦种子的相对发芽率呈现出一种先升高后降低的规律,表明CaCl2处理只能在一定程度上对盐胁 迫起到缓解作用.方差分析表明,S2、S5与对照S1无显著差异,表明较低浓度和较高浓度的CaCl2溶液对小麦种子的相对发芽 率的缓解作用不明显,而S3、S4与对照S1差异显著,表明在6 mmol/L和9 m m〇l/L C aCl2溶液处理下,相对发芽率达到了最高 水平,其值分别为为63. 33%和60.00%_表2盐胁迫下CaCl2处理对小麦种子相对发芽势和发芽率的影响(%)Table2 Effects of Calcium Chloride on relative germination energy and rate of wheat seeds under salt stress(%)处理相对发芽势/%显著水平相对发芽率/%显著水平treatm ent germination energy/%5%1%germination rate/%5%1% CK100. 00 ±5. 62a A100.00 ±2.46a ASI27.79 ±2.48b B49. 15 ±3.53b BS241.67 ±3.42c C55. 00 ±4. 65b B S355.00±3. 17d C63.33 ±2. 17c BS448.33 ±2.56d C60.00 ±3.68c B S540.00 ±3.27c C53.33 ±4.35b B2.2.2 CaCl2处理对盐胁迫小麦发芽指数和活力指数的影响发芽指数在一定程度上可以表明一个小麦品种发芽速度或发芽的整齐度.由表3可知,盐胁迫显著地降低了小麦的发芽 指数,但施用外源CaCl2可以缓解这种胁迫作用.在盐胁迫下,随着CaCl2溶液浓度升高,小麦的发芽指数先升高后降低,从S1到S5,其值分别为37. 73%、59. 64%、74.00%、60. 69%和59.55%,且与S1相比,S2、S3、S4和S5均达到显著差异,但只有S3 处理时下,差异达到极显著差异,说明6 mmol/L的CaCl2是缓解作用的最佳浓度,高浓度的CaCl2溶液反而降低了对盐胁迫的 缓解作用.活力指数越大,表明小麦的出芽速率越快和长势越旺.由表3可以看出,盐胁迫极显著地降低了小麦的萌发活力指数,但 施用外源CaCl2可以缓解这种胁迫作用.在盐胁迫下,随着CaCl2溶液浓度升高,萌发活力指数先升高后降低,从S1到S5,其 值分别为75.46%、178.92%、266.4〇%、1咫.丨4%和丨66.74%,且与S1相比,S2、S3、S4和S5均达极显著差异,其中,S3处理图1盐胁迫下氯化钙处理对小麦幼苗生长的影响Fig 1 Effects of Calcium Chloride on the growth of wheat seedlings under salt stress3结论与讨论盐胁迫是目前制约小麦产量的主要逆境因素之一,国内外学者对盐胁迫下小麦育种、栽培和生理等方面开展了大量研究(张敏,等,2008;Bai R Q et al. ,2011;朱永兴,等,2017).前人研究表明,在盐胁迫条件下,小麦种子的萌发受到抑制作用,且盐 浓度越高,其抑制作用越强(乔佩,等,2013).本试验也得出与前人一致的结果,即不同浓度N aC l 溶液对小麦种子的萌发抑制 作用不同,随着N aCl 溶液浓度升高,小麦种子的相对发芽势和相对发芽率受到的抑制作用逐渐增强.本试验结果还表明,250 m m ol/L 的NaCI 溶液为郑麦369的发芽临界浓度,比乔佩,等(2013)和贾娜尔•阿汗,等(2010)对春小麦“高原602”和小冰麦种子的研究结果值低,其N aC l 发芽临界浓度为300 m m ol/L 左右,但与河南高产小麦“新麦9”的发芽临界值相似,表明不同小 麦品种或不同区域下的品种对盐的敏感性不同,其原因在于其亲本长期适应当地的土壤条件而形成的遗传基础造成的.因 此,开展小麦对盐胁迫的抗性机理及适应机理研究必须注意不同区域或不同立地条件的影响作用.应对日益扩大的盐碱化土地,缓解盐碱对小麦的胁迫作用是保障小麦安全生产的重要举措之一.因此,应用外源物质减 轻盐害成为抗盐研究的热点(刘丽云和王明友,2010).研究表明,适当浓度的CaCl 2处理对小麦的盐胁迫具有缓解作用,但缓 解作用受盐浓度的影响.王志强,等(2009)对小麦的研究表明,低盐胁迫(150 m m 〇l /L )下,Ca 2+明显促进了鲜重的增加,表现 出对盐胁迫一定的缓解效应,而高盐胁迫(300 m m ol /L )下,这种效应表现不明显,说明外源Ca 2+对缓解低盐胁迫更有效.本文第3期 侯颖,等:盐胁迫下氯化钙对小麦种子萌发及幼苗生长的影响 47(6 mmol/L CaCl2)时,萌发活力指数最大,说明其对盐胁迫的缓解效果最好,过高或过低的C a C ^溶液反而降低了对盐胁迫的缓解作用.表3盐胁迫下氯化钙处理对小麦发芽指数和活力指数的影响Table 3Effects of Calcium Chloride on the germination index and Vigor index of wheat seeds under salt stress处理treatment 相对发芽势/% germination energy/%显著水平相对发芽率/% germination rate /%显著水平5%1%5%1%CK 153.57 ±5.75a A 1612.49 ±6.81aA SI 37.73 ±3.10bB 86.78 ±4.37b BS259.64 ±3.61c B 166.99 ±5.29c C S374.00 ±4. 36d C 288.60 ±4.36d C S460.69 ±2.53c B 188. 14 ±5. 24c C S559.55 ±4.04cB166.74 ±6.18cC2.2.3对小麦幼苗生长的影响由图1( A 、B 、C 、D )可知,盐胁迫对小麦幼苗的生长有显著影响,与对照(C K )相比,盐胁迫极显著地降低了幼苗的鲜重、根数、苗长和和根长.外源CaCl 2&理可缓解盐胁迫作用,且对各个部位的作用趋势基本一致,g 卩,随着CaCl 2溶液浓度升高,各 指标表现为先升高后降低的规律,均是在6 m m d /L CaCl 2处理(S 3)时表现最好,表明6 mmol/L CaCl 2处理(S 3)对小麦盐胁迫 的缓解作用最显著.但对不同部位的缓解作用不同,与S 1相比,中等浓度的CaCl 2浓度处理(S 3、S 4)均显著(P <0.05)提高了 小麦幼苗的根数和根长(图1A 、B ),苗长只有在S 3处理下与S 1相比差异显著(图1C ),而所有浓度的CaCl 2处理对盐胁迫下 小麦的鲜重均无显著缓解作用(图1D ).5SS 4S 32S S 15SS 43S0-12.09.06.03.00.05/I P &C U J :1<X X 1—iA32 1)do .o .u o s /H I t >c -4;M_c s i >J jAbl+LAS 5S 43sS 2S IK5 0557.6.4.3.L 0.W T X :-s o d /s E n u$5 0丨12.10.7.55.02.5lu o /l j sb u a j &l j uj j s yJ细48商丘师范学院学报2021 年研究表明,200 mmol/L N a C l溶液处理下,适当的CaCl2溶液处理有显著的缓解作用,综合来看,外源Ca2+对中低浓度的盐胁迫 均有缓解作用,这与张雪微,等(2017)的研究结果一致.CaCl2溶液对盐胁迫的缓解作用还受其本身的浓度影响,浓度过低或过高对盐胁迫作用的缓解作用不明显或者加重盐害 作用(赵旭,等,2006;任®,2019).本文研究中,虽然低、中、高浓度的CaCl2溶液对小麦的盐胁迫均有缓解作用,但中等浓度的 CaCl2溶液(6mmol/L)作用最显著,随着Ca2+浓度的进一步升高(12 mmol/L),缓解作用变弱,如果再进一步加大Ca2+浓度,可 能会出现抑制作用,这有待进一步研究.本试验中12 m m〇l/LCaCl2溶液对小麦的萌发仅是缓解作用减弱,但赵旭,等(2006) 的试验中,12imn〇l/L的CaCl2溶液对盐胁迫下陕229小麦的萌发却加重了盐害作用,这也说明郑麦369抗盐性较强.因此,外 源钙对小麦盐胁迫的缓解作用,不但与胁迫盐浓度、外源钙离子浓度有关,还与植物本身的抗性有关.研究认为外源钙通过提高a-淀粉酶的活性而缓解NaCl对种子萌发的抑制效应,因此盐胁迫条件下使用CaCl2处理能促 进小麦种子萌发(韩多红,等,2014),本文研究结果与此一致,经不同浓度CaCl2处理后,盐胁迫下郑麦369的相对发芽势、发 芽率,发芽指数和活力指数均显著提高;CaCl2处理对盐胁迫下幼苗生长也具有一定的缓解作用(王亚英,等,2010),本试验研 究表明,盐胁迫下随着CaCl2溶液浓度升高,小麦幼苗的鲜重、苗长、根长和根数均表现为先升高后降低的规律,均是在 6mmol/L CaCl2溶液处理时对盐胁迫的缓解作用最显著.同时,本试验研究进一步表明,外源钙对小麦幼苗不同器官生长的缓 解作用不同,其对根数和根长的缓解程度大于鲜重和苗长,可能原因是CaCl2处理有助于胚根的伸长(王亚英,等,2010),另一 方面,也可能与不良环境下植物的适应策略(如,物质分配、形态结构)有关,有待进一步研究.参考文献:[1]Zamanz S,Hu S Q Q,Alamc A,e t al.The accumulation of f a t t y acids i n different organs of purslane under s a l t s t r e s s [J].ScientiaHorticulturae,2019,250(2) : 236 -242.[2] 任琚,孙梦洁,张照桤,等.外源钙对盐胁迫下苦豆子(Sophora akpecuroides)种子萌发和幼苗生长的影响[J].中国沙漠,2019,39(1): 105-109.[3] 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赵旭,王林权,周春菊,等.钙离子对两种基因型冬小麦萌发过程中盐胁迫效应的影响[J]•土壤通报,2006,37(4): 748-752.[17] 张雪微,张芝蕊,江文,等.外源钙对盐胁迫下花叶蔓长春生理生化特性的影响[J].天津农学院学报,2017,24(2): 9-13.[18] 王亚英,武英霞,沈军,等.K N03和(:3{:12对盐胁迫下小麦发芽的影响[J]•山西农业大学学报(自然科学版),2010,30(6) : 505 -508.[19] 韩多红,李善家,王恩军,等.外源钙对盐胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生理特性的影响[J].中国中药杂志,2014,39(1): 34 -39.[20] 李平芳,周有印,张艳丽.晚播小麦郑麦369高产栽培技术探析[J].现代农业科技,2017,22: 47 -48.[21] 张淑兰.谈“快速测定种子生活力”实验方法的改进[J].潍坊教育学院学报,1999,12(3): 49 -51.[责任编辑:徐明忠]。
水杨酸对盐胁迫下苦瓜种子萌发及幼苗生长的影响

收稿日期:2023-06-06;修回日期:2023-09-12基金项目:聊城大学博士科研启动基金项目(318051823)作者简介:马广民,男,副教授,研究方向为植物有害生物的生态防控。
E-mail:******************.cn苦瓜(Momordica charantia L.)属于葫芦科苦瓜属,为一年生草本攀缘植物。
苦瓜果实味苦性寒,除可食用之外,还具有清热解毒、养颜嫩肤的功效[1],是我国南北方露地、保护地种植的主要蔬菜之一。
山东省是我国蔬菜的主要产区,其中苦瓜是主要种植的瓜果类蔬菜之一,为种植区的经济发展发挥了重大作用。
然而不合理的灌溉及化肥的过量施用,使土壤次生盐渍化问题日趋严重[2]。
在盐害条件下,苦瓜种子萌发困难,植株矮小、叶片黄化,严重降低了苦瓜的产量和品质,缓解盐害已成为苦DOI :10.16861/ki.zggc.202423.0370水杨酸对盐胁迫下苦瓜种子萌发及幼苗生长的影响马广民(聊城大学农学与农业工程学院山东聊城252000)摘要:为探究水杨酸(SA )对苦瓜盐害的缓解作用,以苦瓜品种良苦1号为试材,采用拌种和叶面喷施的方法,研究不同浓度(0.001、0.01、0.1、1.0mmol·L -1)SA 处理对150mmol·L -1NaCl 胁迫下苦瓜种子萌发和幼苗生长的影响。
结果表明,0.01mmol ·L -1SA 处理显著提高了盐胁迫下苦瓜种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗的株高、叶面积、根长、鲜质量、干质量。
0.1mmol·L -1SA 处理显著提高了苦瓜种子的发芽率、发芽势及幼苗的叶面积、鲜质量、干质量,对种子的发芽指数、活力指数及幼苗的株高、根长无显著影响。
0.01mmol ·L -1SA 处理显著提高了苦瓜幼苗抗氧化酶(SOD 、POD 、CAT )的活性及脯氨酸、可溶性糖的含量,显著降低了丙二醛的含量。
树仔菜浸提液对几种植物种子萌发的影响

2015年第8期(下半月)农民致富之友Nong Min Zhi Fu ZhiYou科研◎农业科学树仔菜浸提液对几种植物种子萌发的影响吕能标1吴挺学2吴佳芳1任雪军1张阅1卢英红1(1.琼州学院热带生物与农学院,海南三亚572000;2五指山市南圣镇人民政府,海南五指山572219)[摘要]以黄豆、绿豆、小白菜和韭菜种子为受体材料,采用室内培养皿滤纸床法研究树仔菜浸提液的化感作用影响,为解决农业生产实践中连作障碍问题提供科学依据。
结果表明,10g/mL、50g/mL、90g/mL树仔菜浸提液均对受体材料种子萌发率均有一定抑制作用,其发芽率均比对照低;对黄豆、绿豆和小白菜幼苗株高的抑制作用最为明显,对韭菜幼苗株高则存在低浓度促进、高浓度抑制的作用,对韭菜幼苗株高在浓度90g/L时为抑制作用,在浓度为10g/L时为促进作用,在浓度为50g/L时等同对照;对黄豆和小白菜幼苗鲜重都表现抑制作用,对绿豆和韭菜则存在低浓度促进、高浓度抑制的作用,对绿豆幼苗鲜重在浓度10g/L时表现促进作用,在浓度为50g/L、90g/L时表现抑制作用,对韭菜幼苗鲜重在浓度10g/L、50g/L时表现促进作用,在浓度为90g/L时表现抑制作用。
因此,在蔬菜栽培制度中树仔菜可与绿豆、韭菜进行合理的轮作和间套作,但不适宜与黄豆、小白菜进行轮作和间套作。
[关键词]植物树仔菜浸提液种子萌发化感作用The influencing effect of Leaching solution of ShuZai Caion several kinds of Plant seed germinationLv Neng-biao1,Wu Ting-xue2,Wu Jia-fang1,Ren Xue-jun1,Zhang yue1,Lu Ying-hong1(1.College of Tropical Biology and Agronomy,Qiongzhou University,Sanya,Hainan,572000;2.Nansheng TownPeople’s Governmentin Wuzhishan City.Wuzhishan Hainan,572219)Abstract:The allelopathy of leaching solution from the ShuZaiCai,hispida on the seed germination of soybean,mung bean,chinese cabbage and leek were investigated by adopting indoor petri dish bioassay in order to provide the scientific basis of continuous cropping barrier solution in production practice.It is found that the leaching solution at the concentrations of10,50and90g/L had significant inhibiting effects on the seed germination rates of soybean,mung bean,chinese cabbage and leek.The germination rates of soybean,mung bean,chinese cabbage and leek were lower in the treatments with10,50and90g/L leaching solution/L than in the control with distilled water.The seedling's high of soybean, mung bean and chinese cabbage was increased at lower concentrations.The seedling's high of leek was increased at lower concentrations,and de-creased at higher concentration.The seedling's high of leek was inhibited at90g/L,and stimulated at10g/L,and was equal to the control group at 50g/L.The seedling fresh weight of soybean and chinese cabbage was increased at lower concentrations.The seedling fresh weight of mung bean and leek was increased at lower concentrations,and decreased at higher concentration.The seedling fresh weight of mung bean was inhibited at 50g/L and90g/L,and stimulated at10g/L.The seedling fresh weight of leek was inhibited at90g/L,and stimulated at10g/L and50g/L.It was suggested that ShuZaiCai might be intercropped with mung bean and leek,but should be avoided to intercrop with soybean and chinese cabbage.Keywords:Plant;ShuZaiCai;Leaching solution;Seed germination;Allelopathy[中图分类号]S63[文献标识码]A[文章编号]1003-1650(2015)08-0092-02前言树仔菜(Sauropus androgynus L)又名守宫木,别名泰国枸杞、篱笆菜、五指山野菜、树枸杞[1-3],大戟科守宫木属多年生常绿灌木,以嫩枝、嫩叶为食用。
氯化胆碱浸种对盐迫下稻种萌发及幼苗生长的影响

DOI:10.16498/ki.hnnykx.2017.006.004土壤盐碱化是一个全球化的问题,盐碱地分布广泛[1],全球20%的耕地和近半数以上的土壤都受到不同程度的盐害威胁,其对农业生产的影响不可忽视[2]。
我国约有盐渍化土壤3.69×107 hm2,占现有耕地的1/4,主要分布在新疆、甘肃等北方干旱、半干旱地区和滨海地区[3]。
土壤盐碱化严重影响了植物的生长发育,限制了作物产量,导致农业综合生产能力不足,土地产出率低[4]。
水稻(Oryza sativa)原产于中国,是世界主要粮食作物之一,也是我国重要粮食作物之一[5-6]。
许多研究表明[4,7-8],在盐胁迫条件下,水稻表现为种子萌发受阻、生长受抑制、光合能力下降。
盐胁迫对植物的伤害主要包括离子毒害和渗透胁迫。
盐胁迫对植物的毒害作用即使在去掉环境中的NaCl后,其毒害症状也不会消失[9]。
因此,盐碱地的治理、开发与利用越来越受到关注。
大量的研究结果表明,氯化胆碱(Chorine Chloride,简称CC)能增强作物的抗逆性,促进小麦、棉花等幼苗健壮生长[9-13]。
然而,对于氯化胆碱在水稻方面的相关研究则较为少见。
试验重点研究了在中度盐胁迫下氯化胆碱对不同水稻品种种子萌发、幼苗生长及其抗性的影响,旨在阐明氯化胆碱浸种的耐盐生理效应,为通过化控技术提高水稻幼苗的抗盐性提供依据。
1 材料与方法1.1 供试品种与地点供试品种:隆粳20(天隆种业公司)、粳2837(白 氯化胆碱浸种对盐迫下稻种萌发及幼苗生长的影响 王永俊,徐 钧,陈许兵,王飞兵,陈新红 (淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安 223003)摘 要:为了明确氯化胆碱对NaCl胁迫的缓解作用,以水稻品种隆粳20和粳2837为材料,采用0、200、400、600和800 mg/L浓度的氯化胆碱溶液浸种处理研究氯化胆碱浸种对NaCl胁迫下水稻种子萌发以及幼苗生长的影响。
赤霉素不同处理浓度和浸种时间对托鲁巴姆发芽的影响

Effects of Different Concentration and Time of GA3 on Seed Germination of Solanum torvum Rootstock
WU Zhuangsheng, WU Yueyan, LI Xueqiao, WANG Xiaojuan, GAO Fanghua
Keywords: GA3; Solanum torvum; germination
樱桃番茄是海南冬种北运瓜菜中的优势作物 之一,2016年种植面积达6 700 hm2,其主产区主 要是陵水、东方、昌江和定安等市县,种植面积 占海南省总种植面积的80%以上⑴。由于多年的 连作栽培,土壤土传病害逐渐加重,尤其是番茄 青枯病,已严重影响到产业发展。目前药剂防治
-8 -
Vegetables 2020.1
试验硏究斯
效果。傅鸿妃等⑼研究表明,托鲁巴姆最佳的赤 霉素浸种浓度为500 mg/L,浸种时间为48 h;苗 明军等⑷研究表明,700 mg/L赤霉素浸种48 h,托 鲁巴姆种子的发芽势、发芽率和发芽指数最好; 蔡鹏等⑸认为500 mg/L赤霉素的促发作用最为显 著。虽然前人做了很多相关的研究,但这些研究 结果均是在发芽箱内进行的。海南夏秋季气温较 高,为了方便一些嫁接苗场在常温条件下就能顺 利打破托鲁巴姆种子的休眠期 ,提高发芽率,本 试验研究了赤霉素不同处理浓度和浸种时间对托 鲁巴姆种子的影响,观察其种子萌发的情况,旨 在筛选出最佳的打破休眠、促进发芽的处理方 法,以指导生产。
1材料和方法
1.1试验材料 托鲁巴姆品种:金刚茄砧,由厦门市银农种
苗有限公司提供。赤霉素:由上海同瑞生物科技 有限公司提供。 1-2试验时间、地点
绿豆种子发芽空和空气的关系实验计划

绿豆种子发芽空和空气的关系实验计划下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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温度对种子发芽的影响实验研究

温度对种子发芽的影响实验研究引言:种子发芽是植物生命周期中重要的一个环节。
温度是影响种子发芽的重要因素之一。
本文将通过实验研究,探讨不同温度对种子发芽的影响,以期加深我们对植物生长的理解。
实验设计:实验目的:研究不同温度对种子发芽的影响。
实验步骤:1.选取相同大小和品质的豌豆种子,清洗干净并风干备用。
2.准备10个花盆,并在每个花盆中均匀放置10颗豌豆种子。
3.分别将这10个花盆放置于不同的温度环境,如10℃、20℃、30℃、40℃、50℃等。
4.每天固定时间拍照记录种子的萌发情况,直至全部种子发芽或者7天后结束实验。
5.统计数据,并进行分析和讨论。
实验结果:通过对实验数据的统计和分析得出以下结论:1.10℃下,豌豆种子发芽率较低,发芽时间较长。
2.20℃下,豌豆种子发芽率较高,发芽时间适中。
3.30℃下,豌豆种子发芽率最高,发芽速度最快。
4.40℃及以上温度下,豌豆种子的发芽率明显减少,甚至出现死亡的现象。
讨论:温度对种子发芽的影响可以从细胞活动和酶的活性两方面来解释。
较低的温度下,细胞活动缓慢,酶的活性降低,从而影响种子的发芽。
适宜的温度范围内,细胞活动和酶的活性达到最佳状态,促进了种子的发芽。
然而,当温度过高时,细胞膜受损,细胞活动和酶的活性受到严重抑制,导致种子的发芽率降低甚至死亡。
结论:温度对种子发芽有明显的影响。
在实验中,30℃的温度下豌豆种子的发芽率最高。
然而,不同植物对温度的适应性不同,因此需要根据具体植物的特性来确定最佳的发芽温度,以提高植物的种植效率。
展望:本实验仅以豌豆为例,下一步可以选择其他植物种子进行类似的实验研究,以更全面了解温度对不同植物的影响。
此外,还可以探究其他环境因素如光照、湿度等对种子发芽的影响,从而更好地指导植物种植和栽培。
参考文献:1. Smith, J.M. et al. (2018). The effects of temperature on seed germination rate in common beans (Phaseolus vulgaris). Journal of Plant Sciences, 267, 22-27.2. Li, R. et al. (2019). Effects of temperature and storage duration on seed germination and seedling vigor of soybean. Journal of Agricultural Science, 157(3), 204-211.3. Zhang, H. et al. (2020). Influence of temperature acclimation pretreatment on the seed germination of two endemic alpine legumes in the Qinghai‐Tibetan Plateau. Ecology and Evolution, 10(12), 5602-5612.注:本文仅为参考范文,具体内容和形式可根据实际情况进行调整和修改。
去太空种子会是什么样的作文350字

去太空种子会是什么样的作文350字Space travel has always been a topic of great interest and curiosityfor humans. 太空旅行一直是人类极大兴趣和好奇的话题。
Exploring the unknown, venturing into the vastness of the universe, and the possibility of colonizing other planets have captured the imagination of people around the world. 探索未知,冒险穿越宇宙的广袤,以及在其他行星上定居的可能性已经抓住了全世界人们的想象力。
In recent years, the idea of planting seeds in space has gained traction, with the hope of potentially providing a backup for life on Earth. 近年来,将种子种植到太空的想法已经引起了人们的兴趣,希望能够为地球上的生命提供一个备用方案。
The concept of space seeds opens up numerous possibilities for scientific research, agricultural development, and the future of humanity. 太空种子的概念为科学研究、农业发展以及人类的未来打开了无数可能性。
One potential benefit of planting seeds in space is the study of how they adapt to the unique conditions of the extraterrestrial environment. 将种子种植到太空的一个潜在好处是研究它们如何适应外星环境的独特条件。
自己经历的一次科学观察作文

自己经历的一次科学观察作文英文回答:Scientific Observation: The Effect of Temperature on Seed Germination.Materials:4 petri dishes.40 chia seeds.Water.Thermometer.Refrigerator.Oven.Procedure:1. Divide the chia seeds into four equal groups of 10.2. Place each group of seeds in a separate petri dish.3. Add enough water to each petri dish to cover the seeds completely.4. Label the petri dishes with the following temperatures: room temperature, refrigerator temperature, oven temperature, and control temperature (room temperature).5. Place the petri dishes in the designated locations:Room temperature: countertop.Refrigerator temperature: refrigerator.Oven temperature: oven set to 100 degrees Celsius.Control temperature: countertop, away from any heat sources.6. Observe the petri dishes daily for 7 days.7. Count the number of germinated seeds in each petri dish each day.8. Record the temperature in each petri dish each day.Results:The seeds in the room temperature and control temperature petri dishes germinated the fastest, with the first seedlings appearing on day 2. The seeds in the refrigerator temperature petri dish germinated more slowly, with the first seedlings appearing on day 4. The seeds in the oven temperature petri dish did not germinate at all.Conclusion:Temperature has a significant effect on seedgermination. The optimal temperature for chia seed germination is room temperature. Temperatures below or above the optimal temperature range can inhibit or completely prevent germination.中文回答:科学观察,温度对种子发芽的影响。
种子发芽实验报告文字

种子发芽实验报告文字引言种子发芽实验是一种常见的生物学实验,通过观察种子在不同条件下的发芽情况,可以了解种子的萌发特性和影响种子发芽的因素。
本次实验旨在探究不同因素对种子发芽的影响,为农业生产和植物育种提供参考依据。
实验目的1. 了解种子发芽的基本过程和要素;2. 探究环境因素对种子发芽的影响,如光照、温度和水分等;3. 研究种子发芽的优化条件,以提高种子的发芽率。
实验材料和方法材料准备1. 种子:选择一种常见的植物种子如小麦、豌豆或南瓜等;2. 试管:用于装载种子,并观察发芽情况;3. 湿纸巾:用于保持种子的水分;4. 水:提供种子所需的水分。
实验步骤1. 将试管均分为几组,每组放入相同数量的种子,用于比较不同条件下的发芽率;2. 将湿纸巾放入试管中,使其充分湿润,但不要过于湿润;3. 将种子均匀放置在湿纸巾上,确保其与湿润的纸巾接触;4. 对每组试管设置不同的条件,如:- A组:放置在光照充足的环境下;- B组:放置在光照不足的环境下;- C组:放置在高温环境下;- D组:放置在低温环境下;- E组:不给予任何特殊处理,作为对照组;5. 每天观察并记录每组试管中种子的发芽情况,包括发芽数目和发芽速度;6. 实验结束后,进行统计分析并得出结论。
实验结果经过几天的观察和记录,我们得到了以下实验结果:组别光照条件温度条件发芽数目发芽速度-A 充足适宜10 快B 不足适宜 5 慢C 适宜高8 适中D 适宜低7 慢E 适宜适宜9 适中结果分析根据实验结果可以发现,光照和温度对种子发芽有显著影响。
在光照充足的条件下(组别A),种子的发芽数目明显多于光照不足的条件下(组别B),说明光照对种子的萌发起到重要作用。
此外,高温环境(组别C)和低温环境(组别D)均对种子发芽速度有所影响,使其发芽速度相对较慢。
与对照组(组别E)相比,可以得出结论:适宜的光照和温度条件对种子的发芽有促进作用,从而提高了发芽数目和速度。
丹阳市水蜜桃气象条件分析及灾害防御对策

中图分类号:P429 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)03–0087–03
水蜜桃是我国最古老的果树之 一,具有较高的经济价值。一般土壤都 能 栽 种 桃 树,以 中 性 偏 酸、排 水 良 好、 通透性强、土壤较肥沃的砂壤土栽培最 好。水蜜桃的生长与其物候期的气象条 件息息相关,通过分析当地的气象条件 可对水蜜桃产量进行预测,为生产和销 售提供指导 。 [1-6]
硬核期
20~25
33
果实膨大期
23~28
35
果实成熟期
25~28
38
营养恢复期
15~28
35
临界最低 -23 -5 0 10 15 15 20
无要求
2.2 降水和湿度 水 蜜 桃 属 极 不 耐 涝 树 种,降 水 过
多,可致严重减产,果实甜度下降并不 耐贮藏,土壤积水严重的话可致整树死
亡。但在幼果期和果实膨大期均需较多 水分供应,此时如遇干旱缺水,则会影 响枝梢与果实的生长发育,并导致落果 和小果。各生育期适宜雨量见表 3。
2 水蜜桃生长期对气象环境的要求 气象条件对水蜜桃生长发育以及
果 实 品 质 有 较 大 影 响。水 蜜 桃 各 生 育 期对应的大致日期见表 1。其中,开花 期受气象条件影响,每年早晚不一,但 基本在 3 月下旬—4 月上旬之间的 10 d 内;幼 果 期、硬 核 期、果 实 膨 大 期 和 果 实成熟期因品种不同差异较大,此处以 种植面积最多的中熟桃为例。
4 水蜜桃全生育期主要气象灾害及防 御对策
在水蜜桃全生育中,影响最大的气 象灾害有暴雪、霜冻、强对流、连阴雨、 暴 雨、高 温 伏 旱、台 风 等,针 对 不 同 气 象灾害需采取不同防御措施(表 6)。
种子观察研究报告

种子观察研究报告1. 概述本报告旨在观察和研究不同种类的种子的发芽和生长过程。
通过观察种子在不同条件下的发芽率、发芽速度以及幼苗生长情况,我们可以了解种子的生物学特性和适应能力,为农业生产和植物遗传改良提供参考。
2. 实验设计2.1 实验材料本次实验使用的种子包括:玉米、花生、大豆、小麦和水稻。
2.2 实验步骤1.准备五个装有湿润培养纸的培养皿;2.将每种种子在各个培养皿中均匀撒布;3.将五个培养皿分别放置在不同的环境条件下:–培养皿1:常室温度(25°C)下,24小时连续光照;–培养皿2:常室温度(25°C)下,12小时光照和12小时黑暗;–培养皿3:高温条件(30°C)下,12小时光照和12小时黑暗;–培养皿4:低温条件(20°C)下,12小时光照和12小时黑暗;–培养皿5:常室温度(25°C)下,24小时黑暗;4.每天记录种子的发芽情况,包括发芽率和发芽速度;5.持续记录幼苗生长情况并拍照。
3. 实验结果与分析3.1 发芽率观察下表展示了不同种子在不同环境条件下的发芽率观察结果:种子类型常室温度(光照)常室温度(光照/黑暗)高温(光照/黑暗)低温(光照/黑暗)常室温度(黑暗)玉米95% 85% 55% 90% 10% 花生70% 75% 30% 80% 5% 大豆80% 65% 45% 70% 15% 小麦90% 80% 50% 75% 20% 水稻95% 90% 60% 85% 8%从发芽率观察结果可以看出,不同种子对光照和温度条件有不同的适应能力。
玉米和水稻在常室温度和24小时光照条件下发芽率较高,但在其他条件下表现较差。
花生和大豆对高温条件的耐受性较强,而小麦对低温条件的适应能力更好。
而在暗处的情况下,各种种子的发芽率普遍较低。
3.2 发芽速度观察通过记录种子发芽的时间,我们还观察到了不同种子的发芽速度。
下图展示了不同种子在常室温度和24小时连续光照条件下的发芽速度图表。
赤霉素双氧水对一串红种子发芽的影响

晋中学院本科毕业论文(设计)题目赤霉素和双氧水对一串红种子发芽的影响院系生物科学与技术学院专业生物科学姓名古钧学号 0810111108学习年限2008年9月至2012年7月指导教师梁志英职称讲师申请学位理学学士学位2012年5月8日赤霉素和双氧水对一串红种子发芽的影响学生姓名:古钧指导教师:梁志英摘要:一串红原产巴西,我国各地庭园中广泛栽培,作观赏用,本种为一美丽的盆栽花卉。
本实验采用不同浓度的赤霉素和双氧水浸泡一串红种子,测定其发芽势、发芽率和发芽指数。
研究结果表明:不用浓度的赤霉素和双氧水处理间存在着一定的差异。
其中以1.5%的双氧水和500ppm的赤霉素处理的效果最好,发芽势、发芽率和发芽指数最高。
关键词:一串红;种子发芽;赤霉素;双氧水The Effect of Gibberellin and Hydrogen peroxide solution on the Seed Germination of Salvia SplendensAuthor’s Name:Gujun T utor: Liang Zhi-yingABSTRACT:Salvia splendens originated from Brazil,widely planted all over the country,for viewingIs ,a beautiful potted flowers.The seed of salvia splendens are studied after treating with the different concentrations of gibberellic acid and hydrogen peroxide,determine its germination potential ,germination percentage and germination index. The results showed that: there are some differences in the concentrations of gibberellic acid and hydrogen peroxide treatments.The germination potential,germination percentage and germination index is the highest under the 1.5% hydrogen peroxide and 500ppm gibberellic acid.KEYWORDS:Salvia splendens;Seed germination;Gibberellic acid;Hydrogen peroxide目录前言 (1)1 材料与方法 (2)1.1实验材料 (2)1.1.1实验器械与器皿 (2)1.1.2 实验试剂 (2)1.1.3实验材料 (2)1.2实验方法 (2)1.2.1不同浓度赤霉素和双氧水溶液的配制 (2)1.2.1.1不同浓度的赤霉素溶液的配制 (2)1.2.1.2 不同浓度的双氧水溶液的配制 (2)1.2.2选种 (2)1. 2.3浸种实验 (3)1.2.4种子培养 (3)1.2.5观察指标与数据的记录 (3)1.2.6数据的统计与处理 (3)2实验结果与分析 (4)2.1不同浓度赤霉素对一串红种子发芽的影响 (4)2.1.1发芽率 (4)2.1.2发芽势 (5)2.1.3发芽指数 (5)2.1.4结论 (6)2.2不同浓度双氧水对一串红种子发芽的影响 (6)2.2.1发芽率 (6)2.2.2发芽势 (7)2.2.3发芽指数 (8)2.2.4结论 (9)3讨论 (10)3.1同浓度赤霉素对一串红种子发芽的影响 (10)3.2同浓度双氧水对一串红种子发芽的影响 (10)参考文献 (11)致谢 (12)前言一串红又名爆仗红,为唇形科鼠尾草属植物。
《一次科学实验的经历》初中英语作文

《一次科学实验的经历》初中英语作文(中英文实用版)Once Upon a Scientific ExperimentDuring my middle school years, I had a memorable experience participating in a scientific experiment.It was an exciting journey that not only deepened my understanding of science but also taught me the importance of observation, patience, and perseverance.The experiment was titled 'Germination of Seeds in Different Environments.' Our task was to investigate how the germination of seeds was affected by factors such as light, temperature, and water.We were divided into groups, and each group was responsible for a specific variable.My group was assigned to study the effect of light on seed germination.We carefully prepared our materials, including several seeds, a transparent container, a dark container, and a grow light.We filled the transparent container with soil and placed the seeds at a suitable depth, ensuring that they were properly covered.ext, we set up the grow light above the transparent container to provide constant light exposure.The dark container served as a control group, without any light source.We made sure to keep both containers at the same temperature and water them regularly to maintain consistent conditions.As the days passed, we eagerly observed the seeds' progress.To our surprise, the seeds in the transparent container began to germinate earlier than those in the dark container.This observation led us to conclude that light played a significant role in the germination process.However, we encountered a problem.The seeds in the dark container did not germinate at all, despite following all the instructions.This result made us question our methodology and wonder if we had missed something.We discussed possible reasons and decided to repeat the experiment, ensuring we did not make the same mistake twice.The second time around, we paid closer attention to every detail.We double-checked the seeds for any damage and made sure they were correctly planted.We also made sure to keep the dark container in complete darkness, covering it with a thick layer of aluminum foil.To our relief, the second experiment yielded different results.After a few days, a few seeds in the dark container began to germinate.This outcome confirmed our initial conclusion that light indeed had a significant impact on seed germination.Through this experiment, I learned the importance of being meticulous and thorough.It taught me that science is not always straightforward and that sometimes we need to repeat our experiments to obtain accurate results.More importantly, it instilled in me the value of perseverance and the willingness to learn from failures.This scientific experiment remains a cherished memory for me.It not only enriched my understanding of science but also taught me valuable life lessons.I am confident that the skills and knowledge I gained from this experience will continue to benefit me in my future scientific endeavors.。
褪黑素与2,4-表油菜素内酯浸种对盐胁迫下荞麦发芽与幼苗生长的促进效应

作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2022, 48(5): 1210 1221 / ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: zwxb301@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.11040褪黑素与2,4-表油菜素内酯浸种对盐胁迫下荞麦发芽与幼苗生长的促进效应雷新慧万晨茜陶金才冷佳俊吴怡欣王家乐王鹏科杨清华冯佰利高金锋*西北农林科技大学农学院 / 旱区作物逆境生理学国家重点实验室, 陕西杨凌 712100摘要: 土壤盐渍化是影响农作物种子萌发出苗以及生长发育的重要限制因素, 探究外源激素对盐胁迫条件下荞麦种子萌发与幼苗生长的缓解作用具有重要意义。
本试验以荞麦品种西农9976为材料, 采用培养皿萌发和盆栽发芽2种方法, 研究褪黑素(MT)与2,4-表油菜素内酯(EBR)浸种对不同盐浓度胁迫下荞麦种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶活性、渗透调节物质的影响。
结果表明, 盐胁迫增加了荞麦种子和幼苗叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量和抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性, 降低了荞麦种子发芽势、发芽率和成苗率, 使荞麦种子胚芽长度、胚根长度和幼苗高度显著下降。
MT、EBR浸种荞麦种子可有效缓解盐胁迫危害, 使荞麦种子发芽势、发芽率和成苗率较对照分别增加14.9%~33.3%、11.5%~27.3%和20.0%~46.2%, 显著提高荞麦种子胚根长度、胚芽长度、胚芽鲜重和干重、幼苗高度、幼苗鲜重和干重, 并显著增加荞麦种子和幼苗叶片中可溶性糖含量和SOD、POD、CAT活性, 降低MDA含量。
综上所述, MT和EBR浸种均能通过提高荞麦种子保护酶活性、减少活性氧积累、增加渗透调节物质含量, 促进盐胁迫条件下荞麦种子发芽及幼苗生长, 提高荞麦的抗盐性。
关键词:荞麦; 盐胁迫; 褪黑素; 2,4-表油菜素内酯; 种子萌发; 幼苗生长Effects of soaking seeds with MT and EBR on germination and seedling growthin buckwheat under salt stressLEI Xin-Hui, WAN Chen-Xi, TAO Jin-Cai, LENG Jia-Jun, WU Yi-Xin, WANG Jia-Le, WANG Peng-Ke,YANG Qing-Hua, FENG Bai-Li, and GAO Jin-Feng*College of Agronomy, Northwest A&F University / State Key Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas, Yangling 712100, Shaanxi, ChinaAbstract: Soil salinization is an important limiting factor affecting seed germination, emergence, and growth of crop seeds. It isof great significance to explore the relieving effect of exogenous hormones on buckwheat seed germination and seedling growthunder salt stress. This experiment was conducted to study the effects of melatonin (MT) and 2,4-epbrassinolide (EBR) on seedgermination, seedling growth, antioxidant enzyme activity, and osmotic regulation substances of buckwheat varieties Xinong 9976under different salt concentration stress using petri dish germination and pot germination. The results showed that salt stress in-creased the malondialdehyde (MDA) content, soluble sugar content, and antioxidant enzyme (SOD, POD, CAT) activities ofbuckwheat seeds and seedling leaves, decreased the germination potential, germination rate, and seedling rate of buckwheat seeds,and significantly decreased the germ length, radicle length, and seedling height of buckwheat seeds. MT and EBR soaking buck-wheat seeds could effectively alleviate the harm of salt stress. Compared with the control, the germination potential, germinationrate, and seedling formation rate of buckwheat seeds were increased by 14.9%–33.3%, 11.5%–27.3%, and 20.0%–46.2%,本研究由国家重点研发计划项目(2020YFD1000805-03), 西北农林科技大学科技创新项目(TGZX2019-05)和陕西省小杂粮产业技术体系(K3330216003)资助。
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Intact plant studies
Pea plants were raised during the winter season (November-February) in 30 cm diameter earthen pots filled with washed river sand in a net house under natural conditions of humidity, temperature and light. One group of seedlings, referred to as nitrogen-fixing (NF) plants, was inoculated with Rhizobium leguminosarum (strain PD- 12 ) and provided with nitrogen-free nutrient solution (Wilson and Reisenauer, 1963). Seedlings of the second group were not inoculated but were given the above nutrient solution supplemented with 30 mM NH4NO3. This treatment was referred to as nitrogensupplied (NS). Each pot contained two seedlings and was irrigated with 250 ml of nutrient solution every 10 days. After 40 days all plants were given C r 6 + additions every 10 days by providing them with 250 ml of an aqueous solution of K2Cr207 containing a range of C r 6 + concentrations. The K 2 C r 2 0 7 s o l u t i o n was routinely provided 2 clays after the nutrient solution. On indicated days, data on ten replicates of nitrogen fixing and of nitrogen-supplied plants at each concentration of applied C r 6+ w a s recorded. Observations for the number of seeds per pod, pods per plant and biomass production were, however, taken only at maturity.
(Accepted 2 March 1993 )
Abstract Hexavalent chromium (Cr 6+ ) supplied as potassium dichromate did not affect percent germination of pea seeds, but at concentrations above 0.5 m M suppressed growth of radicle and plumule significantly. In contrast, Cr 6+ was much more toxic when applied to 40 day old seedlings grown, either on combined nitrogen, or under nitrogen-fixing conditions. Its deleterious effect was more pronounced on the growth of roots than on shoots. Though Cr 6+ hastened flowering, the total number of flowers and consequently the n u m b e r of pods per plant was reduced drastically. In chromium-treated plants a larger proportion of pods failed to set seeds and the average number of seeds per pod was lower. All these factors contributed towards lowering seed yield of the plants receiving 0.2 mM Cr ~+ by 75-80%. The impact of this metal on growth was more severe on plants supplied with combined nitrogen than on nitrogen-fixing plants. Concentration of the metal in various plant parts was: roots > leaves > stem > pod walls > seeds.
N.R. BishnoP, Anita Dua a, V.K. Gupta b, S.K. Sawhney ~,*
"Department of Chemistry and Biochemistry, Haryana Agricultural University, Hisar 125 004, India bDepartment of Soils, Haryana Agricultural University, Hisar 125 004, India
Agriculture, Ecosystems and Environment, 47 ( 1 9 9 3 ) 4 7 - 5 7
Elsevier Science Publishers B.V., A m s t e r d a m
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Effect of chromium on seed germination, seedling growth and yield of peas
Introduction Proliferation of industrial activity has resulted in large increase in the consumption and consequent dispersion of toxic metals such as chromium. From 1935 to 1985 chromium mining has increased 18 fold and every year about 30 000, 142 000 and 896 000 t of this metal are globally discharged into air, water and soil, respectively (Nriagu, 1988). The toxic effect of chromium, recognized as early as 1910 (Koenig, 1910), has subsequently been confirmed by several workers (Hara et al., 1976; Foroughi et al., 1976; Rehab and Wallace, 1978; Davies et al., 1978; McGrath, 1982 ). At toxic concentrations it causes chlorosis and necrosis of leaves (Barcelo et al., 1986 ), inhibits photosynthesis (Sarkar and Jana, 1987 ), causes perturbations in mineral nutrition (Turner and Rust, 1971; Misra and Jaiswal, 1982; Barcelo et al., 1985; Otabbong, 1989) and eventually results in diminished growth (Turner and Rust, 1971; Wallace et al., 1976; Vazquez et al., 1987; Otabbong, 1989). An
*Corresponding author.
© 1993 Elsevier Science Publishers B.V. All rights reserved 0 1 6 7 - 8 8 0 9 / 9 3 / $ 0 6 . 0 0
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N.R. Bishnoi et al./Agriculture, Ecosystems and Environment 47 (1993) 47-57
Materials and methods
Seed germination studies
Seeds of pea (Pisum sativum L. cultivar 'Bonneville') were pre-treated by surface sterilization with 0.2% ( w / v ) mercuric chloride solution for 5 min, rinsed thoroughly with glass distilled water and then placed for germination in filter paper-lined petri dishes ( 15 cm diameter) at 25 ° C in the dark. Each petri dish had 20 ml of an aqueous solution of potassium dichromate, containing specified concentrations of C r 6 + and 2 5/tg ml-~ of streptomycin sulphate to suppress microbial growth added. The data was recorded for four replicates of each treatf chromium on seed germination has also been reported (Mukherji and Roy, 1977; Siegel, 1977; Rani et al., 1990). Pea is an important winter vegetable crop grown in the vicinity of urban centres where sewer water, often mixed with industrial discharges, is frequently used for irrigation. These soils are, hence, likely to contain elevated levels of heavy metals including chromium. The present investigations were, therefore, undertaken to ascertain and to compare its impact on growth, biomass production and economic yield of pea seedlings grown under nitrogen-fixing conditions and those supplied with a combined source of nitrogen.