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N a C l对红小豆萌发与生理生化特性的影响。结果表明,随着N a C l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N a C l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N a C l 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。

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NaC l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N a C l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:2010-04-092 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NaC l胁迫下,发芽势和发芽率都低于对照处理,且随N a C l浓度的升高而下降(图1)。NaC l浓度与红小豆种子的发芽率和发芽势相关性检验分别为r=-0 902**,r=-0 991**(r

0 01

= 0 834)。由此可见,不同浓度NaC l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= 237-73 017x 。

图1 盐胁迫对红小豆种子发芽率与发芽势的影响

2 2 盐胁迫对红小豆幼苗株高、根长的影响

由图2可知,当N aC l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N a C l浓度大于0 3%,红小豆株高及根长呈明显下降趋势,N a C l浓度与红小豆株高、根系长度相关性检验分别为r=

-0 9730**、r=-0 9320**(r

0 01

=0 834),NaC l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,N a C1的浓度对红小豆幼苗株高和根长影响显著。当NaC l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

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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N a C l 浓度的增加而提高。N aC l 浓度与红小豆可溶性糖含量相关系数为r=0 9880**

(r 0 01=0 834),呈极显著正相关,其相关方程为y=3 987+5 771x 。图3 盐胁迫对红小豆可溶性糖含量的影响

2 4 盐胁迫对红小豆过氧化氢酶(C AT )活性和丙二 醛(MDA)含量的影响由图4可以看出,加NaC l 溶液的处理,过氧化氢酶(C AT )活性都高于对照,当NaC l 浓度较低时对过氧化氢酶(CAT)活性影响不大;NaC l 浓度大于0 2%时过氧化氢酶(CAT)活性增加较明显。N a C l 浓度与红小豆过氧化氢酶(CAT )活性相关系数为r=0 9400**

(r 0 01=0 834),呈极显著正相关,其相关方程为y=0 0106+0 07x 。图4 盐胁迫对红小豆过氧化氢酶(CAT )和

丙二醛(M DA )的含量的影响

随着NaC l 浓度的增加,丙二醛(MDA )含量在总体上呈增加趋势。N a C l 浓度与红小豆丙二醛(MDA )

含量相关系数为r=0 9220**

(r 0 01=0 834),呈极显著正相关,其相关方程为y=4 036+4 934x 。

3 小结与讨论不同浓度N a C l 胁迫下,红小豆种子发芽势、发芽

率、幼苗株高和根系长度均低于对照,且随NaC l 浓度的增加而呈下降趋势,说明NaC l 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N a C l 浓度的增加而提高,这是因为NaC l 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NaC l 浓度的增加而

升高,说明N a C l 胁迫对红小豆过氧化氢酶有诱导作

用,致使其活性升高,以消除过量的过氧化物。丙二醛是植物逆境下膜脂过氧化的主要产物,在一定程度

上可以反映细胞膜脂过氧化的程度[8]。本研究表明,NaC l 胁迫下,丙二醛含量在总体上呈增加趋势,说明NaC l 浓度越高,膜脂的过氧化程度越高,植物的抗逆性越差。本试验仅研究了过氧化氢酶对红小豆耐盐胁迫

程度的影响,至于其他相关酶的影响还有待于进一步研究。

参考文献

[1]秦雪峰,高扬帆,吕文彦.N a C l 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.N a C l 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.N a C l 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NaC l 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.N a C l 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.N a C l 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.

Effects of Salt Stress on Seed Ger m i nation and

Physi ological and Bioche m ical Characteristics

of Adzuki Bean Seedli ngs

Yu Junx i a ng

(Co ll ege of L ife Science ,L iny i No r m al U niversity ,L i ny i 276005,Shandong,Ch i na)

Abst ract E ffects o f sa lt stress on seed ger m i n ation and seedli n g gro w th of adzuk ibean w ere studied by treating the

seeds w ith d ifferent sa lt concentrations .The results show ed t h at w ith t h e increasing salt concentrati o n ,the ger m i n a ti o n rate and ger m i n ation energy decreased gradua ll y .Leng t h o f the ste m and r oot decli n ed after ger m ina ti o n .The acti v ity of CAT,the contents of so l u b le sugar and MDA increased w ith the i n creasi n g sa lt concentrations .K ey w ords Adzuk i bean;Salt stress ;Ger m i n ation ;Physiology and b i o che m istry 48

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