PEG胁迫对大蓟种子萌发和幼苗生长的影响

摘要

为了探讨大蓟幼苗抗旱机制，评价大蓟种子和幼苗的抗旱性，为大蓟在干旱半干旱地区的引种栽培和园林应用提供理论依据和数据参考。本试验以多年生草本植物大蓟为材料，实验室培养皿培养法比较了6个梯度浓度(5％、10％、15％、20％、25％、30％)的PEG-6000模拟干旱胁迫对大蓟种子发芽率、发芽势、发芽指数等指标的影响，水培营养液添加PEG的方法，比较了上述6个梯度浓度的PEG处理大蓟幼苗24h、48h、72h时幼苗叶片相对含水量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、相对电导率、丙二醛含量、3大保护性酶SOD、CAT、POD活性的变化，结合植株叶片的萎焉状况，结果表明:
　　随PEG质量浓度增加，种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、抗旱性指数均呈现降低趋势。其中，PEG浓度为5％和10％处理时，上述5个指标与CK差异均不显著((p＞0.05)，PEG浓度大于15％时，随梯度浓度的升高各指标均显著降低(p＜0.05)，当PEG浓度为20％时，种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、抗旱性指数相对CK分别下降94.6％、94.3％、89.5％、97.8％、98％，表明该条件已达到种子的致死浓度。
　　随PEG浓度增加和处理时间的延长，叶片相对含水量(RWC)下降，与CK相比PEG梯度浓度5％～30％处理下，叶片RWC降幅分别为17.3％、31.4％、48.3％、55.1％、61.8％、72.2％;处理时间24h时，5％PEG处理下叶片RWC与CK差异不显著，10％～30％PEG处理下各梯度浓度之间差异也不显著，但明显低于5％PEG处理(p＜0.05)，处理48h和72h时，随梯度浓度增加RWC均显著降低。
　　随PEG浓度增加和胁迫时间的延长大蓟叶片可溶性糖(Ss)和脯氨酸(Pro)含量表现出先增大后减小的趋势，其中，PEG梯度浓度5％～30％处理下叶片Ss和Pro含量均高于CK(p＜0.05);处理24h和48h时， PEG浓度小于20％时，Ss和Pro含量逐渐升高，最大增幅分别为63.1％、103％，PEG浓度为25％和30％处理下Ss和Pro含量降低，降幅分别为12.8％、24.6％及7.1％、12.9％;处理72h时，叶片中的Ss和Pro含量仍然保持较高的含量，表明在重度干旱下，大蓟叶片Ss和Pro含量积累早，维持时间长，这是大蓟对短时间干旱逆境的一种主动调节和适应，以减小伤害。
　　随PEG浓度的增加叶片相对电导率和丙二醛(MDA)含量表现为持续增加的趋势，与CK相比PEG梯度浓度5％～30％处理下，叶片相对电导率增幅分别为13.6％、21.2％、19.3％、23.7％、28.3％、23.4％，MDA增幅分别为52.9％、42.5％、29.7％、24.2％、27％、34.6％;随胁迫时间的延长PEG浓度5％～30％之间的相对电导率和MDA含量差异越显著(p＜0.05)，其中，处理24h、48h、72h时，叶片相对电导率与CK相比最大增幅分别为45.7％、59.1％、74.5％; MDA含量与CK相比最大增幅分别为123％、171％、186％;表明干旱胁迫下MDA相比电导率表现得更活跃。
　　随PEG浓度的增加，处理24h时，SOD活性逐渐增加，CAT和POD活性先增加后降低，30％PEG处理下SOD活性最大，增幅为108％，10％PEG处理下CAT活性最大，增幅为10.3％，15％PEG处理下POD活性最大，增幅为14.3％;处理48h、72h时，SOD、CAT和POD活性均先增加后降低，PEG浓度小于15％处理下SOD、POD逐渐增加， SOD增幅分别为79.7％、21.1％、6.6％及135％、8.3％、46％，POD增幅分别为10.3％、17.7％、32.4％及42.2％、9.5％、14％，但处理48h时25％PEG浓度下SOD活性最高，显著高于CK(p＜0.05))，PEG浓度大于15％处理下SOD和POD活性均下降，最大降幅分别为46.8％、40.3％;在PEG浓度小于10％处理下CAT活性不断升高，以PEG浓度10％的CAT活性最大，相比CK增幅38.9％，而PEG梯度浓度10％～30％处理下CAT活性逐渐下降，最大降幅分别为23.4％、27.6％;随胁迫时间的延长，同一PEG浓度处理下，SOD和POD活性不断上升，最大增幅分别为565％、403％;而CAT活性则先升后降，最大增幅和降幅分别为153％、24％;表明干旱胁迫时SOD和POD较CAT发挥了重要作用。
　　鉴于以上研究结果，为今后大蓟的引种或扩大栽培提供了一定的理论基础，大蓟种子能耐轻度干旱胁迫（PEG浓度≤10％），且对PEG浓度15％具有一定的忍耐性;中度干旱（15％≤PEG浓度≤20％）是大蓟种子萌发和生长的临界值，超过该值，大蓟幼苗生长各项指标变化幅度较大，重度干旱（PEG质量浓度≥20％）下，大蓟植株叶片开始出现部分萎焉发黄，未见全部死亡现象。

目录

声明

摘要

前言

1 文献综述

1．1 大蓟的研究现状及应用价值

1．2 干旱对植物种子萌发、幼苗生长生理的影响及植物耐旱机制

1．2．1 对种子萌发的影响

1．2．2 对幼苗生长、生理的影响

1．2．3 植物耐旱机制

1．3 研究的目的和意义

1．4 技术路线

2 试验材料和方法

2．1 供试材料

2．2 试验设计

2．3 指标测定及方法

2．3．1 种子活力指标测定

2．3．2 种子萌发指标测定

2．3．3 幼苗生理指标的测定

2．4 数据统计与分析

3 结果与分析

3．1 PEG胁迫对大蓟种子GR、GE、GI、VI、GDRI的影响

3．2 PEG胁迫对大蓟叶片相对含水量(RWC)的影响

3．3 PEG胁迫对大蓟叶片质膜透性和丙二醛(MDA)含量的影响

3．3．1 对质膜相对透性的影响

3．3．2 对丙二醛(MDA)含量的影响

3．4 PEG胁迫对大蓟叶片可溶性糖(Ss)和脯氨酸(Pro)含量的影响

3．4．1 对可溶性糖含量(Ss)的影响

3．4．2 对脯氨酸含量的影响

3．5 PEG胁迫对大蓟叶片SOD、CAT、POD活性的影响

3．5．1 对超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

3．5．2 对过氧化氢酶(CAT)活性的影响

3．5．3 对过氧化物酶(POD)活性的影响

4 讨论

4．1 PEG胁迫对大蓟种子萌发的影响

4．2 PEG胁迫对大蓟幼苗相对含水量的影响

4．3 PEG胁迫对大蓟幼苗膜系统的影响

4．4 PEG胁迫对大蓟幼苗渗透调节物质的影响

4．5 PEG胁迫对大蓟幼苗抗氧化酶活性的影响

4．6 进一步研究的内容

5 结论

参考文献

致谢