盐胁迫对新麦草种子萌发及幼苗期生理特性的影响

2019-08-30 02:26:56李珍云岚石子英王俊张晨郭宏宇盛誉
草业学报 2019年8期
关键词:麦草盐浓度耐盐

李珍,云岚,2,3*,石子英,王俊,张晨,郭宏宇,盛誉

(1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古 呼和浩特 010011;2.内蒙古农业大学牧草种质创新与育种研究所,内蒙古 呼和浩特 010011;3.草地资源教育部重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010011)

土地盐碱化严重影响农业的发展,已经演变成一个全球性的环境难题,制约着全球农业的发展,目前,全球的盐渍土面积大约为10亿hm2[1],我国盐渍土总面积达到3600万hm2,占我国可利用土地面积的4.88%,我国耕地中盐渍化面积也达到了920.9万 hm2[2]。目前对盐碱地改良和利用的主要措施是培育栽植耐盐碱作物。因此,发掘更多的耐盐碱植物,尤其耐盐碱的优良牧草,不仅可以充分利用土地发展畜牧业,同时又可以美化环境、防风固沙,是耐盐碱研究的重要内容之一[3]。

新麦草属(Psathyrostachys)我国分布有4个种。其中的新麦草(Psathyrostachysjuncea)又名俄罗斯野黑麦(Russian wildrye),属禾本科多年生短根茎丛生下繁禾草[4],新麦草分蘖多、叶量大,具稠密的须根系,耐盐碱性较强[5-8],是优良的放牧型禾草,是新麦草属中唯一具有饲用价值的草种[9]。毛培春等[10]通过对不同禾本科牧草种子萌发期进行盐胁迫,测定相对发芽率,胚根胚芽比,耐盐指数等指标,评价其结果表明新麦草的耐盐性较强,在改良盐碱地方面有很好的应用前景。杜丽霞等[11]比较了不同种类盐溶液对新麦草种子萌发特性和生理特性的影响。目前,有关盐胁迫对牧草种子萌发及幼苗影响的研究中,对于新麦草耐盐性的研究并不多见。而多年生牧草在盐碱地上建植成功与否,主要取决于种子在土壤表层浓度较高的盐胁迫环境下的发芽能力以及幼苗期的成活能力。因此本研究以前期在盐碱地初步种植成功的6份新麦草种质为材料,在种子萌发期进行耐盐筛选,并对筛选出的种苗在三叶期后分析比较其耐盐性,确定新麦草材料的耐盐极限及耐受范围,以期为新麦草耐盐品种选育以及在盐碱地上的成功建植提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究选取2016年在呼和浩特市土左旗海流盐碱地初步建植成功并生长良好的6个新麦草试验材料,其中200801和200802为国内登记品种蒙农4号新麦草和山丹新麦草,其他材料由美国国家植物种质库(NPGS)提供(表1)。海流地处北纬40°38′,东经111°28′,以砂壤和轻壤为主,有机质含量较低,平均含氮0.228 g·kg-1,pH值为8.4~10.2,全盐量为0.27 g·kg-1,存在一定的盐碱化[12]。收获种子时以上材料在盐碱地生长第3年。

表1 新麦草种质材料及来源Table 1 P. juncea germplasm and sources

1.2 试验方法

将2018年收获的6个新麦草材料种子,分别用70%的酒精消毒10 min,蒸馏水冲洗干净,进行NaCl溶液单盐处理。以0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%的NaCl浓度分别代表10.3、13.7、17.1、20.5、23.9、27.3、30.7和34.1 mmol·L-1的NaCl溶液,分别处理6种材料种子,并以蒸馏水为对照,在双层滤纸的培养皿中进行发芽。每个培养皿100粒,分别加10 mL不同浓度的NaCl溶液,置于光暗周期分别为12 h,昼夜温度为25和18 ℃的恒温培养箱,每天观察种子发芽情况及生长状况。

将在1.8%和2.0%高浓度NaCl处理下萌发的种苗各16株移栽到育苗钵中培育,材料生长到三叶期后,按照0~60 cm土层中每1 kg土壤含盐6~10 g的中度盐渍化土地标准[13]。每穴培育基质加入0.8 g NaCl形成0.6%的中度盐渍化环境。其中8株进行盐胁迫处理,另外8株为对照,处理7 d后取新麦草叶片测定生理指标。通过生长和生理指标综合分析6个新麦草材料的耐盐性。

1.3 种子发芽指标及测定方法

种子发芽指标测定参照《国际种子检验规程》[14],包括发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和根芽比。发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%;发芽势=发芽达到高峰期时发芽种子数/供试种子数×100%;发芽指数GI=∑(Gt/Dt),Gt:在时间为t天的发芽个数,Dt:至t天的发芽天数[15];活力指数:VI=GI×S,GI为发芽指数,S为根长芽长之和(cm)[16];根芽比=根长/种苗长度。

1.4 幼苗期生理指标及测定方法

相对生长速度:以处理后第10天平均株高与处理前的高度差表示;采用相对电导率法测定质膜透性;用蒽酮比色法测定可溶性糖含量[17];采用茚三酮染色法测定游离脯氨酸(free proline)含量[18];采用硫代巴比妥酸比色法测定丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量;采用氮蓝四唑光化还原法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用愈创木酚法测定过氧化物酶(POD)活性;采用紫外吸收法测定过氧化氢酶(CAT)活性[19]。

1.5 数据统计及分析

用模糊隶属函数法[20]对6种新麦草萌发期和苗期的耐盐性分别进行综合评价。参照田小霞等[21]的方法计算耐盐隶属函数值,单项指标耐盐系数=不同浓度处理下的平均测定值/对照测定值。

采用Microsoft Excel 2003进行数据统计并作图,利用SAS 9.0 对数据进行方差分析(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同盐浓度对新麦草种子萌发的影响

新麦草6个品种的种子发芽势随浓度的升高呈明显的下降趋势。除200801、531826,其余4个品种新麦草的发芽率随浓度的增加而下降。531826品种在浓度为1.0%时才出现明显的下降趋势,在浓度为1.8%时的发芽率仍能达到50%以上。统计前5 d的发芽势,200801、200802、565051前5 d的发芽势较高,当盐浓度达到1.2%时,新麦草的发芽势几乎为0。种子的活力指数随盐浓度的增加呈下降趋势。在0.6%盐浓度下,新麦草种子的活力指数已显著低于未处理对照(P<0.05),其中200802在低的盐浓度下下降幅度最大。200801的活力指数不同浓度盐胁迫下均高于其他5个新麦草品种。565051、595289、531826,3个品种的新麦草从1.2%盐浓度开始,种子的活力指数下降趋势大致相同。当盐浓度达到2.0%时,6个品种的新麦草种子活力指数均低于20%。200801、531826、595289新麦草品种的根芽比随盐浓度的增加呈增加趋势。其余3个品种随盐浓度的增加,根芽比有下降的趋势。其中,在2.0%盐胁迫下595289的根芽比最大,其余5个品种则无显著差异(图1)。

2.2 盐胁迫对新麦草苗期相对生长速度的影响

苗期经中度盐胁迫后,新麦草的相对生长速率明显降低(图2)。除200801外,各品种均为未经筛选幼苗生长速度最快,其中595289经NaCl筛选后与未经筛选幼苗差异最大,其他品种差异相对较小。200801未经筛选幼苗在盐胁迫下,生长速度较低,经1.8%和2.0%NaCl筛选的幼苗反而较快且二者基本相似。高盐浓度筛选出的幼苗,生长速度受到较大影响。中度盐胁迫下10 d内未经筛选幼苗最多生长0.7 cm左右,经2.0%NaCl筛选后幼苗最多仅生长0.4 cm。200802经1.8%和2.0%NaCl筛选与未经筛选的差异显著(P<0.05)。

2.3 盐胁迫对新麦草质膜透性的影响

新麦草幼苗中度盐胁迫下,电导率均比未胁迫对照有所上升。多数材料未经萌发期筛选的幼苗在中度盐胁迫下电导率虽有升高但与对照差异不显著,萌发期经1.8%和2.0%NaCl筛选的新麦草幼苗电导率显著高于未经筛选幼苗,且中度盐胁迫后上升幅度相对更大,如565051、200802和200801经1.8%NaCl筛选的幼苗胁迫后电导率均显著高于对照(P<0.05)。其他材料与未胁迫对照差异不显著。前期经2.0%NaCl筛选的幼苗和经1.8%NaCl筛选的幼苗中度盐胁迫后有些差异不显著,如565051、595289和200802;有些经2.0%NaCl筛选的幼苗电导率显著高于经1.8%NaCl筛选的幼苗,如200801和502572;材料531826则较为特殊,中度盐胁迫下表现为经1.8%NaCl筛选的幼苗电导率显著高于经2.0%NaCl筛选的幼苗(图3)。

图1 种子萌发期各指标随盐浓度增加的变化Fig.1 Change of the index with the increase of salt concentration in seed germination

2.4 盐胁迫对新麦草渗透调节特性的影响

图2 相对生长速度差值随盐浓度变化曲线Fig.2 Curve of relative growth rate difference with salt concentration

新麦草中度盐胁迫下,所有材料的可溶性糖含量均比未胁迫的对照增加。除200802,未经萌发期筛选的幼苗在中度盐胁迫下可溶性糖含量升高但与对照差异不显著(P>0.05)。萌发期经1.8%和2.0%NaCl筛选的新麦草幼苗可溶性糖含量均高于未经筛选幼苗。中度胁迫后的可溶性糖含量增加较多,如595289经1.8%、2.0%NaCl筛选的幼苗与对照有显著差异,531826、502572经2.0%NaCl筛选后可溶性糖分别较对照增加0.54、0.48倍,且与对照存在显著差异。前期经2.0%NaCl筛选的幼苗和经1.8%NaCl筛选的幼苗中度盐胁迫后部分品种差异显著,如200801、502572、531826。

6个品种新麦草中度盐胁迫后脯氨酸含量较对照增加。未经萌发期筛选的幼苗在中度盐胁迫下脯氨酸含量增加且均与对照差异显著,萌发期经1.8%和2.0%NaCl筛选的新麦草幼苗脯氨酸含量显著高于未经筛选幼苗,如200802、200801。中度盐胁迫后脯氨酸含量上升幅度相对减小,其中,595289、502572、200802这3个品种在经2.0%NaCl筛选后增加较大,分别较未经筛选的对照增加1.98、1.45、2.94倍,且3个品种与对照存在显著差异,其余品种变化较小,无显著差异。比较经1.8%与2.0%NaCl筛选后的幼苗,未胁迫时脯氨酸含量仅595289材料在两者之间有显著差异。中度盐胁迫后经过筛选的幼苗脯氨酸含量显著升高,595289、200802、200801材料均达到差异显著水平(图4)。

2.5 盐胁迫对新麦草丙二醛含量的影响

中度盐胁迫时,新麦草的丙二醛含量较对照增加,但变化不大。所有材料未经萌发期筛选的幼苗在中度盐胁迫下丙二醛含量升高但与对照差异不显著。萌发期经1.8%和2.0%NaCl筛选的新麦草幼苗丙二醛含量均高于未经筛选幼苗的丙二醛含量,仅200801变化较大且与对照差异显著(P<0.05)。中度盐胁迫后丙二醛含量上升幅度相对更大。中度盐胁迫下,经2.0%NaCl筛选后,565051、595289、531826的丙二醛含量分别较对照增加0.7、0.4、0.5倍,200802增加最明显,较对照增加0.72倍,呈显著差异。前期经2.0%NaCl筛选的幼苗和经1.8%NaCl筛选的幼苗中度盐胁迫后多数差异不显著,仅595289和200802有显著差异。无论是否经过盐胁迫,595289材料幼苗中丙二醛含量整体高于其他材料(图5)。

图3 不同新麦草品种在盐胁迫下的相对电导率Fig.3 Relative electrical conductivity of different cultivar of P. juncea under salt stress (%) CK为未经NaCl处理对照、1.8表示经1.8%浓度NaCl筛选后幼苗、2.0表示经2.0%NaCl筛选后幼苗;A表示幼苗期未受盐胁迫;B表示幼苗期受中度盐胁迫。不同小写字母表示同一品种不同处理间在P<0.05水平差异显著。下同。CK is the control without NaCl treatment, 1.8 is the seedlings screened with 1.8% NaCl, 2.0 is the seedlings screened with 2.0% NaCl, A is not affected by salt stress at the seedling stage, and B is the moderate salt at seedling stage stress. Different lowercase letters indicate that the difference between different treatments of the same cultivar at P<0.05 is significant. The same below.

2.6 盐胁迫对新麦草抗氧化酶的影响

新麦草幼苗中度盐胁迫下,抗氧化酶较未经筛选的对照降低。多数材料未经萌发期筛选的幼苗在中度盐胁迫下POD活性有所升高,且部分材料与对照有显著差异(P<0.05)。如565051、595289、200802。萌发期经1.8%和2.0%NaCl筛选的新麦草幼苗POD活性均显著低于未经筛选幼苗的POD活性,且中度盐胁迫后POD活性降低,中度盐胁迫后,POD经1.8%NaCl筛选的幼苗与CK均有显著差异。未经萌发期筛选的新麦草在中度盐胁迫下POD达到最大,分别为对照的1.28、1.28、1.14、1.04、1.05、1.1倍。前期经2.0%NaCl筛选的幼苗和经1.8%NaCl筛选的幼苗中度盐胁迫后有些差异不显著,如595289、200802及200801。未经萌发期筛选的幼苗在中度盐胁迫下SOD活性升高,且多数材料与对照无差异显著性。萌发期经1.8%和2.0%NaCl筛选的新麦草幼苗SOD活性均显著低于未经筛选幼苗的SOD活性,且中度盐胁迫后SOD活性降低。除565051、531826以外,其余4种新麦草SOD活性在CK达到最大,分别为对照的1.03、1.01、1.04、1.09倍;经1.8%、2.0%NaCl筛选的幼苗保护酶有一定的降低,经1.8%NaCl筛选的幼苗的SOD活性分别为对照的0.95、0.98、0.98、0.89倍;595289的SOD活性在1.8%、2.0%盐筛选后与CK均有显著差异。前期经2.0%NaCl筛选的幼苗和经1.8%NaCl筛选的幼苗中度盐胁迫后除502572、531826均差异不显著。多数材料未经萌发期筛选的幼苗在中度盐胁迫下CAT活性有所升高,且6份材料与对照均有显著差异。萌发期经1.8%和2.0%NaCl筛选的新麦草幼苗CAT活性均显著低于未经筛选幼苗,中度盐胁迫后CAT活性降低。未经萌发期筛选的新麦草在中度盐胁迫下CAT达到最大,其中200801、200802的CAT活性较对照增加了0.25、0.11倍。前期经2.0%和1.8%NaCl筛选的幼苗中度盐胁迫后均有显著差异。6份材料中CAT活性最大的是200802,经过中度盐胁迫处理后200802的CAT活性依旧最高(图5)。

图4 不同新麦草品种在盐胁迫下的可溶性糖、脯氨酸含量Fig.4 Soluble sugar and proline content of different cultivar of P. juncea under salt stress

图5 不同新麦草品种在盐胁迫下的丙二醛含量及抗氧化酶的活性Fig.5 Malondialdehyde content and anti-oxidative enzyme activities of different cultivar of P. juncea under salt stress

2.7 新麦草耐盐性评价隶属函数值及排序

模糊隶属函数法广泛应用在品种抗逆性评价上,隶属函数法避免了利用单一指标进行抗逆性评价所带来的片面性,它能综合所有指标,根据隶属值对不同品种进行抗逆性排序,使评定结果更客观全面地接近实际情况[22]。新麦草种子萌发期不同品种间不同指标的隶属函数值见表2,其萌发期耐盐性综合评价顺序为:200801>200802>565051>595289>531826>502572。新麦草幼苗期不同品种不同指标的耐盐性不同(表3),6种新麦草苗期耐盐能力的排序为:200801>200802>595289>565051>531826>502572。

表2 新麦草萌发期耐盐性隶属函数及排序Table 2 Membership functions and sorting of P. juncea during germination

表3 新麦草苗期耐盐性隶属函数及排序Table 3 The subordination function and ordering of young P. juncea seedlings

2.8 新麦草耐盐指标的主成分分析

主成分分析可以在损失较少信息的前提下把多项指标转化为较少的综合指标[21]。对6个新麦草品种的14个单项指标的耐盐系数进行主成分分析,前4个主成分的贡献率分别为36.05%、26.86%、16.79%、11.80%,累计贡献率达到91.49%,这4个相互独立的综合指标基本代表了原始的14个单项指标(表4)。

表4 新麦草耐盐评价指标的主成分分析Table 4 Principal component analysis of salt tolerance index of P. juncea

注:X1~X14分别为根长、芽长、根芽比、发芽率、发芽指数、相对生长速度、活力指数、POD、SOD、CAT、MDA、可溶性糖、电导率、游离脯氨酸。

Note:X1-X14indicate root length, shoot length, root bud ratio, germination rate, germination index, relative growth rate, vigor index, POD, SOD, CAT, MDA, soluble sugar, relative electric conductivity, and free proline.

第Ⅰ主成分的特征根λ1=5.047,贡献率为36.05%,对应特征向量中,数量较大的性状为发芽指数、发芽率,相关系数分别为0.387、0.357,主要反映的是新麦草的发芽情况。

第Ⅱ主成分的特征根λ2=3.76,贡献率为26.86%,对应特征向量中,数量较大的性状为POD、CAT,相关系数分别为0.386、0.375,主要反映的是新麦草盐胁迫下抗氧化酶的情况。

第Ⅲ主成分的特征根λ3=2.35,贡献率为16.79%,对应特征向量中,数量较大的性状除POD外,为MDA,相关系数是0.550,是新麦草膜质过氧化情况评价的最重要指标。

第Ⅳ主成分的特征根λ4=1.652,贡献率为11.8%,对应特征向量中,数量较大的性状为脯氨酸、可溶性糖,相关系数分别为0.514、0.505,主要反映的是新麦草的渗透调节物质。由于前4个主成分反映了原来14个单项指标91.49% 的信息,对新麦草的耐盐性作用较大,因此发芽指数、POD、MDA、脯氨酸可以作为新麦草耐盐性筛选与评价的主要指标。

3 讨论

3.1 盐胁迫对新麦草萌发期的影响

大量研究表明,不同植物在不同的生育期抗盐碱的能力也会有所不同。盐胁迫抑制植物的生长,浓度高时,造成植物代谢的紊乱,生长受阻,整个生育期都有不同程度的影响。杜丽霞等[11]研究认为盐胁迫最敏感的时期是在种子的萌发和幼苗的生长阶段。本试验设置在以上两个时期对新麦草进行NaCl胁迫处理,以筛选和评价耐盐种质材料。种子萌发期进行多个浓度的盐胁迫,整体新麦草的发芽率、发芽势均呈下降趋势,同时发芽时间随着胁迫浓度的升高而延长。只有200801、531826的发芽率在低的盐浓度下有上升趋势。这可能与不同品种的耐盐程度以及对逆境的响应有关。这与陈新等[23]的结论基本一致。试验结果表明,在低NaCl浓度下,可提高部分新麦草种子发芽率,但当盐浓度达到1.4%时,发芽势均降为0。本试验将根芽比作为了筛选耐盐性的一个指标。盐胁迫降低了胚根和胚芽的长度,并且盐浓度越高,胚根和胚芽受抑制越明显,这与汪霞等[24]对不同盐胁迫下黑麦草的研究结论一致。盐胁迫后,新麦草不同品种的根长、芽长都有所减小。本研究中新麦草的根芽比在低浓度NaCl时有降低的趋势,而随盐浓度增高根芽比呈上升趋势。胚根的吸水能力减弱,胚芽生长受到明显抑制。活力指数是体现种子萌发整齐度的指标,在相同盐胁迫强度下种子的活力指数越高,说明耐盐性越强[25]。本试验中,种子的活力指数随盐浓度的增加呈下降趋势。当盐浓度达到2.0%时,6个品种的新麦草活力指数均降到20%以下,说明随着胁迫强度增加,种子生长受到严重抑制,而不同品种耐盐性有一定差异。

3.2 盐胁迫对新麦草幼苗期的影响

植物细胞膜对维持细胞的环境和代谢起着重要的作用。经中度盐胁迫下,新麦草的生长速率降低,说明其生长受到了抑制,经2.0%NaCl筛选后降低的最大,因此,当前期盐浓度过高情况下,对新麦草的影响较大。在本试验中,中度盐胁迫下,新麦草的相对电导率有所增加,但不同品种间存在差异。经1.8%NaCl筛选后,各材料叶片相对电导率都显著增加;经2.0%NaCl筛选的幼苗,200802、531826相对电导率降低;说明在中度盐胁迫下,随前期筛选的盐浓度升高,细胞内的电解质包括盐类等出现了外渗的情况,细胞受到的伤害逐渐增大,这与辛慧慧等[26]对披碱草属(Elynus)3种牧草耐盐能力研究结果相一致,电导率之间的差异反映出新麦草不同品种在不同浓度盐胁迫下细胞膜受到不同程度的损伤,从而表现出不同的耐盐能力。

在盐胁迫条件下,植物体内会积累一些渗透调节物质,脯氨酸、可溶性糖是重要的渗透调节剂,可以使细胞保持适当的渗透势[11]。本试验中,可溶性糖和Pro含量均经中度盐胁迫下较未处理对照增加,这可能与二者作为渗透调节物质和信号物质的双重功能相关。但可溶性糖的增加幅度较小,可能是由于大部分的可溶性糖用于渗透调节,从而维持植株的正常生长。但有个别品种在经NaCl筛选后大量积累,在逆境条件下,可溶性糖积累越多,植物的抗逆性就越强。595289、200802的可溶糖含量在1.8%NaCl筛选后,积累较多,明显高于对照,这可能是新麦草的抗盐性增强,Pro在未经中度盐胁迫下,经1.8%NaCl筛选后上升幅度不大,说明此时幼苗受盐胁迫的程度不大,当达到2.0%NaCl筛选时,增加较快,其原因是高的盐浓度促进了脯氨酸的大量积累,脯氨酸作为新麦草渗透胁迫保护因子,降低细胞内的渗透势,从而保护细胞的结构,使其在逆境条件下能够正常生长。

丙二醛是膜脂过氧化重要的最终产物,其含量的高低可以反映出细胞膜过氧化损伤的程度和作物对逆境条件的抵抗能力[27]。本试验中,中度盐胁迫下,丙二醛的含量较对照增加。经1.8%NaCl筛选后,除200801品种外,其余5个品种叶片中丙二醛含量增加较缓慢,说明此时叶片中的膜脂过氧化程度比较弱,这与李源等[28]以紫花苜蓿(Medicagosativa)为材料得出的结果相同。200801增加较快,较其他浓度有显著差异性,其原因是该品种在未经中度盐胁迫下,1.8%NaCl筛选时,体内的丙二醛含量迅速积累,导致膜质过氧化,损伤生物膜结构,改变膜的通透性,使细胞内的离子平衡失调,生长受到抑制。200801的丙二醛能够大量积累,说明新麦草苗期细胞膜伤害程度大。

POD、SOD、CAT是植物抵抗胁迫的保护酶。本研究中,SOD、POD、CAT在中度盐胁迫下,未处理的对照各种酶的活性提高,使得耐盐品种在胁迫下减少对膜系统伤害。经1.8%、2.0%NaCl筛选的幼苗酶的活性出现下降的情况。说明新麦草在低的盐浓度下可能通过调动渗透调节物质维持生物膜的稳定性,使自己能够适应逆境。刘海波等[29]研究发现,NaCl胁迫下,甜高粱(Sorghumbicolor)和春小麦(Springwheat)抗氧化酶活性随盐浓度升高呈先增加后降低的趋势,当盐浓度超过一定范围时酶的活性会大幅度下降,本研究结果与此有一定的相似。在经过中度盐胁迫后,新麦草中SOD、POD、CAT对盐分胁迫的响应不尽相同。除565051、531826以外,其余4种新麦草SOD活性在未处理对照时达到最大,POD、CAT活性也均在未处理对照时出现了最大值。在未经中度盐胁迫时,经1.8%NaCl筛选后,SOD活性开始下降。565051、531826的SOD在经过中度盐胁迫的对照中并没有达到最大,说明还未到达SOD活性的耐受限度,仍然具有较高的活性清除氧自由基。在经过中度盐胁迫下的对照的SOD、CAT、POD活性均高于未经盐胁迫的对照,但经1.8%、2.0%NaCl筛选后,POD、CAT的含量都低于对照,说明新麦草在盐胁迫下具有较好的清除活性氧能力,轻度盐胁迫下主要靠3种保护酶协同作用来清除植物体内多余的自由基,共同抵御盐害,在中度盐胁迫下主要靠SOD清除氧自由基。

植物的耐盐性是由多种因素相互作用而构成一个较为复杂的综合性状,选择不同的耐盐指标可能得出不同的结果。由于植株的形态特征可以直观地看出耐盐性的好坏,因此,新麦草的萌发期和幼苗期可以评价综合耐盐性。主成分分析的结果显示,盐胁迫下新麦草的发芽情况是评价耐盐性强弱的主要决定因素。其次是抗氧化酶和膜质过氧化性。研究中筛选出萌发期的耐盐排序为:200801>200802>565051>595289>531826>502572,幼苗期耐盐排序为:200801>200802>595289>565051>531826>502572。结果表明,幼苗期耐盐的材料在苗期不一定表现为耐盐,原因是萌发期和苗期的耐盐机理不同。新麦草在萌发期时是由于种子浸水后使种皮吸水膨胀,从而使更多的氧透过种皮进入种子内部,其原因是植物体抵抗渗透胁迫;幼苗期的耐盐机理多为拒Na+机理,这与前人的研究结果一致[3]。本研究仅对新麦草萌发期和幼苗期进行了初步的耐盐性筛选,对新麦草耐盐育种最终归结为植物产量的高低,因此还需进行全生育期田间指标的测定。

4 结论

对6个新麦草品种的萌发期和幼苗期采用不同浓度NaCl溶液进行盐处理,对其进行耐盐性综合评价。通过对各指标进行隶属函数和主成分分析,结果表明盐胁迫下发芽相关指标是评价耐盐性强弱的主要因素,其次是抗氧化酶和膜质过氧化性。种子萌发期和幼苗期的耐盐性不完全相同,两个时期耐盐性均较强的品种为200801和200802;502572、531826这两个品种在两个时期的耐盐性均相对较弱,这些材料生长后期的耐盐性及生产性能还需后续进一步的研究确定。

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草业学报(2022年5期)2022-07-08 06:24:40
有了这种合成酶 水稻可以耐盐了
今日农业(2021年21期)2021-11-26 05:07:00
混合盐碱胁迫对醉马草种子萌发及幼苗生理特性的影响
草业学报(2021年3期)2021-03-22 02:22:00
一根麦草
快乐语文(2020年14期)2020-07-04 00:02:00
硅对不同抗性高羊茅耐盐性的影响
草业学报(2018年10期)2018-10-19 05:25:44
主盐浓度对Au-Pt 合金催化剂性能的影响
电镀与环保(2017年5期)2017-12-19 12:06:03
闪烁
西部(2016年6期)2016-05-14 19:09:59
耐盐保水剂的合成及其性能
化工进展(2015年6期)2015-11-13 00:27:26
耐盐高降解蛋白菌株的分离鉴定及其降解条件的研究