盐胁迫对红小豆种子萌发与生理生化特性的影响

盐胁迫对红小豆种子萌发与生理生化特性的影响

于军香

(临沂师范学院生命科学学院,276005,山东临沂)

󰀁󰀁摘󰀁要󰀁研究了不同浓度NaCl对红小豆萌发与生理生化特性的影响。结果表明,随着NaCl浓度的升高,红小豆发芽率、发芽势逐渐降低;株高、根系长度也呈下降趋势。植物过氧化氢酶(CAT)的活性、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量随着NaCl浓度的增高而不断升高。

关键词󰀁红小豆;NaCl胁迫;萌发;生理生化特性土地盐渍化是作物生长的一大危害,我国的盐渍地约占耕地面积的10%左右,大大制约着农业生产的发展,如何提高植物的抗盐性,增加盐胁迫下农作物的产量一直是人们关注的课题[1]。红小豆的经济价值居五谷杂粮之首,是国际市场的紧俏货。近年来,有关盐胁迫对农作物的影响已有许多报道[2-5],但盐胁迫对红小豆生长影响的研究还未见报道。我们于2009年4~5月通过研究不同NaCl浓度对红小豆幼苗生长发育的影响,以期为红小豆对滨海盐土的适应性进行准确评价提供依据。

2󰀁结果与分析

2󰀁1󰀁盐胁迫对红小豆种子发芽势、发芽率的影响

不同浓度的NaCl胁迫下,发芽势和发芽率都低于对照处理,且随NaCl浓度的升高而下降(图1)。NaCl浓度与红小豆种子的发芽率和发芽势相关性

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检验分别为r=-0󰀁902,r=-0󰀁991(r0󰀁01=0󰀁834)。由此可见,不同浓度NaCl与红小豆种子的发芽率和发芽势呈极显著负相关,其线性相关方程分别为y=78󰀁088-518x和y=89󰀁237-73󰀁017x。

图1󰀁盐胁迫对红小豆种子发芽率与发芽势的影响

1󰀁材料与方法

1󰀁1󰀁试验材料

供试红小豆品种为冀红9218,购买于临沂市种子公司。

1󰀁2󰀁试验方法

试验设置NaCl溶液浓度分别为0、0󰀁1%、0󰀁2%、0󰀁3%、0󰀁4%和0󰀁5%的盐胁迫处理,3次重复,随机排列。每重复30粒种子。在培养皿中置两层滤纸,将消毒过的红小豆种子摆在其中,分别加入不同浓度NaCl溶液10mL浸润种子。置于室温26󰀂左右萌发,当红小豆种子吸胀开始发芽后(3d),再用珍珠岩覆盖(每隔2d在珍珠岩上滴加蒸馏水2󰀁0mL,保持珍珠岩湿润);每日观察其发芽与出苗情况,计算发芽、出苗指标。发芽试验结束后第10d,在各处理的3次重复中分别随机采样进行生理生化测定,其中:过氧化氢酶活性采用紫外光吸收法[6];丙二醛含量用双组分光光度计法[6];可溶性糖含量用手持糖量计测定[6]。

作者简介:于军香,讲师,主要从事植物生理生化方面的研究基金项目:临沂师范学院生命科学学院立项项目收稿日期:2010-03-22;修回日期:2010-04-09

2󰀁2󰀁盐胁迫对红小豆幼苗株高、根长的影响

由图2可知,当NaCl浓度小于0󰀁2%时,红小豆的株高和根长与对照相比差异不明显,说明红小豆对盐胁迫有一定的耐受能力。当NaCl浓度大于0󰀁3%,红小豆株高及根长呈明显下降趋势,NaCl浓度与红小豆株高、根系长度相关性检验分别为r=

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-0󰀁9730、r=-0󰀁9320**(r0󰀁01=0󰀁834),NaCl浓度与株高、根系长度呈极显著负相关,其相关方程分别为y=10󰀁67-13󰀁0x、y=4󰀁119-5󰀁143x。方差分析表明,NaC1的浓度对红小豆幼苗株高和根长影响显著。当NaCl浓度大于0󰀁5%之后,对红小豆株高和根长的生长产生了较大的毒害,根系变褐并逐渐腐烂直至死亡。

图2󰀁盐胁迫对红小豆幼苗株高、根长的影响

472010󰀁4作物杂志󰀁Crops

2󰀁3󰀁盐胁迫对红小豆可溶性糖含量的影响

由图3看出,红小豆体内可溶性糖含量随NaCl3󰀁小结与讨论浓度的增加而提高。NaCl浓度与红小豆可溶性糖含不同浓度NaCl胁迫下,红小豆种子发芽势、发芽

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量相关系数为r=0󰀁9880(r0󰀁01=0󰀁834),呈极显著率、幼苗株高和根系长度均低于对照,且随NaCl浓度正相关,其相关方程为y=3󰀁987+5󰀁771x。的增加而呈下降趋势,说明NaCl胁迫可以不同程度

地抑制红小豆的种子萌发及幼苗生长。红小豆体内可溶性糖含量随NaCl浓度的增加而提高,这是因为NaCl胁迫下外界水势降低,造成吸水困难,体内盐离子累积,在一定程度上抑制酶活性,可溶性糖含量升高可以缓解酶的抑制,促进细胞从盐胁迫低水势的环境中吸水,维持生长发育[7]。

过氧化氢酶是植物体内一种很重要的抗氧化酶,本试验表明,过氧化氢酶活性随NaCl浓度的增加而

图3󰀁盐胁迫对红小豆可溶性糖含量的影响

升高,说明NaCl胁迫对红小豆过氧化氢酶有诱导作

2󰀁4󰀁盐胁迫对红小豆过氧化氢酶(CAT)活性和丙二用,致使其活性升高,以消除过量的过氧化物。丙二󰀁󰀁醛(MDA)含量的影响醛是植物逆境下膜脂过氧化的主要产物,在一定程度

由图4可以看出,加NaCl溶液的处理,过氧化氢上可以反映细胞膜脂过氧化的程度[8]。本研究表明,酶(CAT)活性都高于对照,当NaCl浓度较低时对过NaCl胁迫下,丙二醛含量在总体上呈增加趋势,说明氧化氢酶(CAT)活性影响不大;NaCl浓度大于0󰀁2%NaCl浓度越高,膜脂的过氧化程度越高,植物的抗逆时过氧化氢酶(CAT)活性增加较明显。NaCl浓度与性越差。红小豆过氧化氢酶(CAT)活性相关系数为r=本试验仅研究了过氧化氢酶对红小豆耐盐胁迫

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0󰀁9400(r0󰀁01=0󰀁834),呈极显著正相关,其相关方程度的影响,至于其他相关酶的影响还有待于进一步程为y=0󰀁0106+0󰀁0897x。研究。

参考文献

[1]秦雪峰,高扬帆,吕文彦.NaCl胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长的

影响.种子,2007,26(5):24-26.

[2]程玉杰,肖华,李晓娜.Nacl胁迫对荞麦种子萌发的影响.内蒙古民族大学学报,2009,15(2):83-84.

[3]吴发远,葛江丽.NaCl胁迫对甜高粱幼苗抗性酶活性的影响.中国农学通报,2009,25(06):136-139.

[4]王聪,朱月林,杨立飞,等.NaCl胁迫对菜用大豆种子游离态多胺含量的影响.西北植物学报,2009,29(3):0499-0505.

[5]任丽丽,任春明,张伟伟,等.短期NaCl胁迫对野生大豆和栽培大豆叶片光合作用的影响.大豆科学,2009,28(2):239-242.

[6]邹琦.植物生理学实验指导.北京:中国农业出版社,2000:127-130.

[7]王聪,朱月林,杨立飞,等.NaCl胁迫对菜用大豆种子膨大、抗氧化酶活性和活性氧代谢的影响.西南农业学报,2009,22(2):295-299.

[8]翁锦周,林江波,陈永快,等.NaCl胁迫对桉树幼苗膜脂过氧化与膜保护酶系统的影响.福建农业学报,2007,22(2):97-201.

图4󰀁盐胁迫对红小豆过氧化氢酶(CAT)和

丙二醛(MDA)的含量的影响

󰀁󰀁随着NaCl浓度的增加,丙二醛(MDA)含量在总体上呈增加趋势。NaCl浓度与红小豆丙二醛(MDA)

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含量相关系数为r=0󰀁9220(r0󰀁01=0󰀁834),呈极显著正相关,其相关方程为y=4󰀁036+4󰀁934x。

EffectsofSaltStressonSeedGerminationand

PhysiologicalandBiochemicalCharacteristics

ofAdzukiBeanSeedlings

YuJunxiang

(CollegeofLifeScience,LinyiNormalUniversity,Linyi276005,Shandong,China)

Abstract󰀁Effectsofsaltstressonseedgerminationandseedlinggrowthofadzukibeanwerestudiedbytreatingthe

seedswithdifferentsaltconcentrations.Theresultsshowedthatwiththeincreasingsaltconcentration,thegermina󰀂tionrateandgerminationenergydecreasedgradually.Lengthofthestemandrootdeclinedaftergermination.TheactivityofCAT,thecontentsofsolublesugarandMDAincreasedwiththeincreasingsaltconcentrations.Keywords󰀁Adzukibean;Saltstress;Germination;Physiologyandbiochemistry48