酸和铝胁迫对苦荞种子萌发与幼苗生长的影响_邱庆成.pdf
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1、以苦荞品种西荞 号为研究材料,设置不同 值和铝离子浓度的培养液,研究酸和铝胁迫对苦荞种子萌发和幼苗生长的影响 结果表明,随着 值升高,苦荞种子的发芽势呈现上升趋势,但发芽率受 值影响较小;相较于其他 值,幼苗在 值为.的溶液中生长发育受到显著抑制()与对照组相比,低浓度的铝离子溶液可以促进苦荞种子的发芽势,高浓度的铝离子溶液对发芽势无显著影响;随着铝离子浓度增加,对幼苗根部生长的抑制作用逐渐增强,对地上部生长的影响不显著 以上结果将为深入研究苦荞对酸和铝胁迫的生理机制提供参考关键词:苦荞;酸胁迫;铝胁迫;种子萌发;幼苗生长;生物量中图分类号:文献标志码:引 言我国土壤多呈酸性,酸性土壤严重影响
2、耕地质量,导致镉、铝和铅等有毒重金属活化 其中,铝是地壳中数量最丰富的金属成分,一般情况下铝对植物不会造成影响,但随着土壤的酸化,引起 值下降和土壤盐基离子的淋失,大量的活性铝会释放出来 被植物根系吸收的活性铝会与蛋白质、酶和核酸等大分子结合,影响细胞膜结构的稳定性、植株体内的代谢过程及细胞的光合作用,进而抑制植物的生长发育 土壤中酸胁迫和铝胁迫通常伴随发生,严重影响作物生长,培育耐酸和耐铝作物是提高作物产量的重要途径苦荞(),属蓼科()荞麦属(),是荞麦的 个主要栽培品种之一 苦荞中富含微量矿物质元素、膳食纤维、蛋白质和维生素等营养元素,还含有丰富的黄酮类生物活性成分,是一种发展前景广阔的农
3、作物 目前苦荞多种植在西南地区,易受土壤酸和铝胁迫影响,但目前对苦荞响应酸和铝胁迫的生理机制研究较少,制约了苦荞耐铝和耐酸品种的培育 为此,本研究采用水培法,通过设置不同的 值和铝离子浓度,以探索酸和铝胁迫对苦荞种子萌发和幼苗生长发育的影响 材料与方法 材 料西荞 号苦荞种子,由成都大学农业农村部杂粮加工重点实验室提供;氯化铝(分析纯)、次氯酸钠溶液(),均购自成都市科隆化学品有限公司;氯化钙(分析纯),购自成都市科龙化工试剂厂 酸胁迫对苦荞种子萌发和幼苗生长的影响.苦荞种子萌发测定挑选 粒饱满、大小均一的苦荞种子,用.的次氯酸钠溶液消毒,清洗干净后均匀铺在有纱布的发芽盘中,水溶液的 值设置为
4、.、.、.和.胚根占种子长度的 为萌发标准,每天统计发芽种子数,接连 无种子萌发视为发芽结束,每个处理重复 次,并计算相应的发芽势和发芽率 ()()式中,和 分别为发芽势和发芽率,和 分别为培养第 和 的发芽种子数,为种子总数.酸胁迫下苦荞幼苗根长及地上部长度测定挑选足够的苦荞种子,消毒清洗,铺在有纱布的发芽盘上进行萌发,当根长达到 时,挑选幼根长度均一的种子,将其转移到铺有扎孔滤纸的新发芽盘,每盘挑选 粒,加入不同 值的水溶液(每天更换 次 水溶液),每隔 用根系扫描仪测量 次根长和地上部长度,测量 株,每个处理重复 次.酸胁迫下苦荞幼苗鲜重测定将“.”中的苦荞幼苗用滤纸吸干表面水分,每株从
5、根和茎的连接处用剪刀分开,分别测定苦荞根部和地上部的鲜重 铝胁迫对苦荞种子萌发和幼苗生长的影响.苦荞种子萌发测定挑选 粒饱满、大小均一的苦荞种子,消毒清洗后均匀铺在含有纱布的发芽盘中,加入含.氯化钙的氯化铝(浓度分别设置为、和 )溶液(值为.),统计方法同“.”,每个处理重复 次.铝胁迫下苦荞幼苗根长及地上部长度测定同“.”方法,选择 粒幼根长度均一的苦荞种子,均匀铺在含有扎孔滤纸的发芽盘中,先用含.氯化钙溶液(值为.)培养 ,然后换成含.氯化钙的不同浓度的氯化铝溶液(值为.),每隔 用根系扫描仪测量次根长和地上部长度,测量 株,每个处理重复 次.铝胁迫下苦荞幼苗鲜重测定将“.”中的苦荞幼苗同
6、“.”方法处理,每个处理重复 次 统计分析采用 进行数据处理,采用 软件进行显著性分析,采用 进行图表制作 结果与分析 酸胁迫对苦荞种子萌发的影响 不同 值对苦荞种子萌发的影响如图 所示1008060402003.5 4.5 5.5 6.5pH 值(A)3.5 4.5 5.5 6.5pH 值(B)发芽势/%100806040200发芽率/%babaaababaa注:为发芽势,为发芽率,图 同;不同处理标有不同小写字母表示差异显著(.),下图同图 不同 值对苦荞种子萌发的影响 由图 可知,苦荞 值的变化对于苦荞种子的发芽势有影响,随着 值的下降,苦荞种子的发芽势显著下降,当 值降到.时,其发芽势
7、与其他处理组相比显著降低(),其余各处理组间无显著性差异()不同 值处理对苦荞种子的发芽率影响不显著,其发芽率介于.之间,各处理组间无显著性差异()实验结果表明,值对苦荞种子的前期萌发有影响,但种子最终都能萌发,说明苦荞对于低 值有一定的耐受性.酸胁迫对苦荞幼苗根长及地上部长度的影响 不同 值对苦荞幼苗根长的影响如图()图()所示 在 值为.时,培养第、和 的幼苗根长与其他 值处理组相比,其根长被显著抑制()培养第 和 时,幼苗根长在 值为.时,达到最大值 培养第 时,幼苗根长在 值为.时,达到最大值 此外,随着培养时间的增加,除了 值为.的处理组外,其余 第 期 邱庆成,等:酸和铝胁迫对苦荞
8、种子萌发与幼苗生长的影响几种处理组根长逐渐上升 由图()图()可知,与其余几种 值处理组相比,幼苗地上部的长度在 值为.时,显著被抑制(.),但随着培养时间的增加还能继续生长3.5 4.5 5.5 6.5pH 值(A)3.5 4.5 5.5 6.5pH 值(B)3.5 4.5 5.5 6.5pH 值(C)4.03.53.02.52.01.51.00.50根长/cm76543210根长/cm9876543210根长/cmcabbcbabcbaa3.5 4.5 5.5 6.5pH 值(D)1.41.21.00.80.60.40.20地上部长度/cmbbaa3.5 4.5 5.5 6.5pH 值(E
9、)3.5 4.5 5.5 6.5pH 值(F)3.53.02.52.01.51.00.50地上部长度/cm4.03.53.02.52.01.51.00.50地上部长度/cmcabacbba注:图中、和 分别表示处理第、和 的根长,、和 分别表示处理第、和 的地上部长度,图 同图 不同 值对苦荞幼苗根长及地上部长度的影响 酸胁迫对苦荞幼苗鲜重的影响不同 值对苦荞幼苗鲜重的影响如图 所示 由图 可知,当 值为.时,苦荞幼苗根部和地上部的鲜重显著小于其余 值处理组(.),表明苦荞幼苗根部和地上部的鲜重受到酸胁迫的显著抑制 值为.、.和.时,苦荞幼苗根部和地上部的鲜重无显著性差异(.),表明苦荞对酸胁
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