研究报告陈忠林等:碱胁迫对结缕草、高羊茅种子萌发；碱胁迫对结缕草、高羊茅种子萌发及其胚生长的影响；陈忠林,张学勇,张绵,陈峰,赵众；(1.辽宁大学生态环境研究所,沈阳110036;；2.辽宁大学环境学院,沈阳.沈阳；摘要:用NaHCO3和Na2CO3两种碱性盐以9；关键词:碱胁迫;种子萌发;结缕草;高羊茅中图分类；文献标志码:A文章编号:10
陈忠林等:碱胁迫对结缕草、高羊茅种子萌发及其胚生长的影响
碱胁迫对结缕草、高羊茅种子萌发及其胚生长的影响
陈忠林, 张学勇, 张 绵, 陈 峰, 赵 众
(1.辽宁大学生态环境研究所, 沈阳110036;
2.辽宁大学环境学院, 沈阳.沈阳农业大学土壤学院, 沈阳110000)
摘要:用NaHCO3和Na2CO3两种碱性盐以9!1的摩尔比配制浓度分别为30、60、90、120mmol/L的混合盐溶液作为碱胁迫处理液,对结缕草和高羊茅种子进行碱胁迫发芽试验。结果表明,在碱胁迫下,结缕草和高羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及胚芽长和胚根长均随着碱胁迫浓度的升高而呈降低趋势,碱浓度达到90mmol/L和120mmol/L时,相应的结缕草和高羊茅种子均未萌发;结缕草和高羊茅种子萌发耐碱性的临界值分别为30mmol/L和60mmol/L;高羊茅种子萌发的耐碱性强于结缕草。
关键词: 碱胁迫;种子萌发;结缕草;高羊茅中图分类号: S688.4
文献标志码: A
文章编号:10)12??0027??04
EffectsofAlkalineStressonSeedsGerminationandEmbryoGrowth
ofZoysiajaponicaandFestucaarundinacea
CHENZhong??lin,ZHANGXue??yong,ZHANGMian,CHENFeng,ZHAOZhong
(1.InstituteofEcologyandEnvironmen,tLiaoningUniversity,LiaoningUniversity,Shenyang110036,C
2.CollegeofEnvironmentalScience,Shenyang110036,C
3.CollegeofSoilScience,ShenyangAgriculturalUniversity,Shenyang110000,China)
Abstract:ThesaltsolutionswiththemolarratioofNaHCO3!Na2CO3=9!1,30,60,90and120mmol/Lwere
usedforalkalinestresstomeasureandanalysethegerminationandthegrowthofradicalandplumuleofZoysiajaponicaandFestucaarundinaceaseeds.Theresultsshowedthattheseedgerminationpercentage,germinationenergy,germinationindexandlengthofradicalandplumulemarkedlydecreasedwiththeincreasingofalkalinesolutionsconcentration.ZoysiajaponicaandFestucaarundinaceaseedsdidnotgerminatewhentheconcentra??tionofalkalinesolutionsreachedto90mmol/Land120mmol/L,and30mmol/Land60mmol/LwerecriticalconcentrationstogerminationofZoysiajaponicaandFestucaarundinaceaseeds,respectively.Thealkalinetol??eranceabilityofFestucaarundinaceaseedswerestrongerthanthatofZoysiajaponicaseeds.Keywords:ZFestucaarundinacea
目前,草坪草据其生长的适宜气候条件一般分为暖季型和冷季型两大类,就成年株体的抗性及耐性而言,结缕草(Zoysiajaponica)和高羊茅(Festucaarundinacea)分别是这两类草坪草中的优秀者,具有耐践踏、耐盐碱、耐瘠薄、耐干旱、抗病虫害以及弹性强等
诸多优良特性。结缕草,属于禾本科结缕草属多年生草本植物,是我国宝贵的草坪资源植物,其种子是
我国唯一出口的草坪草种子
。高羊茅,属于禾本科
羊茅属多年生草本植物,我国草坪用的高羊茅种子主
要从国外进口。
相对于其他生活史阶段,植物种子在萌发阶段对环境胁迫的抗性和耐性更弱。植物在新环境能否成功
生存定居,种子阶段的发芽性能是关键。中性盐和碱性盐胁迫是两种不同性质的胁迫,它们应该相应地称为盐胁迫和碱胁迫
。本试验通过以碱性盐溶液
基金项目:辽宁省教育厅科学研究项目(2008230);辽宁大学??211??工程
作者简介:陈忠林(1969-),男,辽宁省葫芦岛人,硕士,高级实验师,主
要从事草坪科学与工程方面的实验教学与研究。
通讯作者:张学勇,E??mai:.cn。
对结缕草和高羊茅这两种草坪草种子进行碱胁迫发芽
研究,深入对比了解结缕草和高羊茅种子萌发的耐碱性,为碱性土壤的改良及其草坪种子建植提供理论依据和实践指导。
第29卷 第12期 2010年12月
种 子 (Seed)
Vo.l29 No.12 Dec. 2010
1 材料与方法
供试结缕草种子采自辽宁省岫岩
满族自治县境内单优结缕草种群地段,试前经NaOH碱液打破休眠处理,高羊茅种子采购于草坪种子公司,产地为美国。1.2 方 法
用NaHCO3和Na2CO3两种碱性
发芽率85.00a,A73.33b,A8.67c,B0c,B0c,B
表1 碱胁迫对种子发芽率和发芽势的影响
结缕草相对
相对发芽势
高羊茅相对发芽率
相对发芽势100..
100.0085.00a,A100.0080.00a,A86.2748.33b,B56.8673.33a,A10.2000
2.33c,C0c,C0c,C
36.00b,B10.67c,C0d,C
100.0050.33b,A
91.6766.67a,A45.
29.33c,B8.00d,B0d,B
注:同列标有不同小写、大写字母者之间分别表示差异显著(p&0.05)或极显著(p&0.01)。
度的升高而降低,各处理间到达极显著的水平(p&0.01),表明不同浓度的碱处理极显著地抑制了结缕草种子的初期萌发。高羊茅种子的发芽势在30
mmol/L碱液胁迫时高于对照,且达到显著差异水平(p&0.05),其余浓度的碱胁迫下的发芽势均低于对照,且达到显著差异水平(p&0.05),表明30mmol/L浓度的碱液能够促进高羊茅种子的初期萌发,而碱液浓度高于30mmol/L时会抑制高羊茅种子的初期萌发。在同一浓度处理下,高羊茅种子的相对发芽势均高于结缕草,表明高羊茅种子萌发初期的耐碱性要强于结缕草(表1)。
碱胁迫对种子发芽进程的影响
盐以9!1的摩尔比配制浓度分别为30、60、90和120mmol/L的混合盐溶液各250m,l作为碱胁迫处理液。试验于2009年3月进行,采用纸上发芽,在培养皿内铺2层滤纸,不同碱胁迫处理及对照种子分别数取
100粒,均匀放在培养皿内,加入等量的处理液至饱和,以蒸馏水处理为对照(ck),3次重复。结缕草发芽的光温条件为16h黑暗、8h光照,温度分别为25、35[6]
#,高羊茅发芽的光温条件为16h黑暗、8h光照,温度分别为15、25#,发芽到第28天结束
3ml处理液冲洗种子,然后吸出处理液,最后再加入少量处理液使种子周围润湿即可,以保持培养皿内的碱
处理液浓度保持不变。计数每日发芽种子数,量测第15天发芽种子的胚芽长和胚根长,计算发芽率、发芽势、发芽指数等指标。各指标计算如下:
发芽率(%)=发芽结束时发芽种子数/供试种子数?100%数?100%
发芽势(%)=规定时间内发芽种子数/供试种子
发芽指数Vi=
%Gt/Dt(Gt为在时间为
芽个数;Dt为发芽天数)。
试验数据采用SPSS13.0统计分析软件进行单因素方差分析和多重比较检验,多重比较用LSD法。
2 结果与分析
2.1 碱胁迫对种子发芽率和发芽势的影响
在碱胁迫下,结缕草和高羊茅种子的发芽率均随着碱处理液浓度的升高而降低,当碱处理液浓度达到90mmol/L时,结缕草种子发芽率为0,浓度达到120mmol/L时,高羊茅的发芽率为0,各处理间呈显著(p&0.05)或极显著(p&0.01)差异,表明不同浓度的碱胁迫极显著地抑制了结缕草和高羊茅种子的发芽。在同一浓度处理下,高羊茅种子的相对发芽率均高于结缕草的,表明高羊茅种子的耐碱性强于结缕草(表1)。
本试验采用第10天测定的发芽数计算发芽势[6]
图1 碱胁迫下种子的累积发芽率
种子的累积发芽率反映了种子的发芽进程(图1)。对照结缕草种子在第4天开始萌发,当天的发芽率达到34.67%,之后发芽速度加快,在第8天达到最高发芽率(85%)。在碱胁迫下,结缕草种子萌发起始
在碱胁迫下,结缕草种子的发芽势均随着碱处理液浓
陈忠林等:碱胁迫对结缕草、高羊茅种子萌发及其胚生长的影响
时间延后,发芽速度降低,发芽结束时间晚于对照,30mmol/L浓度碱胁迫时在第6天开始萌发,之后发芽率
缓慢上升,一直持续到第17天,60mmol/L浓度碱胁迫时仅在第10天和第11天的发芽速度较明显。高羊茅对照种子在第6天开始萌发,当天的发芽率达到10.67%,在前10d发芽率上升速度快,在第22天达到最大发芽率80%,30mmol/L浓度碱胁迫时高羊茅种子的起始萌发时间与对照相同,前10d发芽速度高于对照,60mmol/L和90mmol/L浓度碱胁迫时高羊茅种子的起始发芽时间滞后而结束时间提前。2.3 碱胁迫对种子发芽指数的影响
发芽指数是反映种子萌发的综合性指标。在碱胁迫下,结缕草种子的相对发芽指数均低于对照,且随着碱浓度的升高而降低,处理间达显著(p&0.05)或极显著的差异水平(p&0.01),60mmol/L浓度碱胁迫下种子的相对发芽指数降至4.9(图2)。30mmol/L浓度碱胁迫下高羊茅种子的相对发芽指数高于对照,但二者之间没有达到显著的差异水平(p&0.05),其余浓度的相对发芽指数均低于对照,且随着浓度的升高而降低,彼此之间达到极显著的差异(p&0.01)。整体上,在各处理浓度下高羊茅种子的相对发芽指数均高于结缕草,表明在碱胁迫下高羊茅种子的综合发芽性能强于结缕草(图2)
通过测定发芽第15天的胚芽长和胚根长得知,在碱胁迫下,结缕草和高羊茅种子的胚芽长和胚根长均随着碱胁迫浓度的升高而降低,碱胁迫抑制了结缕草和高羊茅种子的胚芽和胚根生长。在各处理浓度下,结缕草和高羊茅的相对胚芽长均高于各自的相对胚根长,表明无论是结缕草还是高羊茅,碱胁迫对胚根生长的不良影响要大于胚芽的,而高羊茅种子的相对胚芽长和相对胚根长均分别高于结缕草,表明高羊茅种子胚芽和胚根生长受碱胁迫的影响小于结缕草(图3)。
3 讨论与结论
3.1 在碱胁迫下,结缕草和高羊茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及胚芽长和胚根长均随着碱胁迫浓度的升高而呈降低趋势,高羊茅种子萌发的各项相对指标均高于结缕草,高羊茅种子萌发的耐碱性强于结缕草。胁迫对植物种子的萌发影响,主要有3方面的
效应,即增效效益、负效效益和完全阻抑效益。不同浓度的碱胁迫对结缕草种子萌发均表现出负效效益,显著降低了其发芽率、发芽势、发芽指数以及胚芽和胚根长度,减缓了其发芽速度,延迟了其发芽初始时间。而30mmol/L浓度碱胁迫对高羊茅种子萌发的影响则表现为一定的增效效应,种子的发芽势、发芽指数及初期的发芽速度均有所增加,但未达到显著水平,60和90mmol/L浓度的碱胁迫则表现出显著的负效效益。碱浓度达到90、120mmol/L时,相应的结缕草和高羊茅种子均未萌发,碱胁迫表现出完全阻抑效益。3.2 在碱性土壤上通过种子直播建植结缕草、高羊茅草坪,则要考虑种子相应的发芽势、发芽速度、发芽指数及胚根、胚芽的生长情况,以期获得早苗、齐苗和壮苗,迅速占领空间以抑制杂草的生成,达到建坪成功的目的。当碱浓度达到30mmol/L时,结缕草的相对发芽势、相对发芽指数和相对胚根长分别为56.86%、
图2 碱胁迫下种子的发芽指数
碱胁迫对种子胚芽和胚根生长的影响
50.13%和0.48,均为对照的50%左右,因此,30mmol/L的碱浓度可视为结缕草种子萌发耐碱性的临界值。当碱浓度达到60mmol/L时,高羊茅的相对发芽势、相对发芽指数和相对胚根长分别为58.28%、46.85%和0.50,60mmol/L的碱浓度可视为高羊茅种子萌发耐碱性的临界值。在生产实践中,在土壤碱浓度大于30mmol/L建植结缕草草坪或在土壤碱浓度大于60mmol/L建植高羊茅草坪时,则需要实施必要的土壤改良措施,如通过种子直播建植,或者考虑通过穴栽、平铺及间铺等营养途径建植草坪;在土壤碱浓度低于30mmol/L建植结缕草草坪或在土壤碱浓度低于60mmol/L建植高羊茅草坪时,则可以进行种子直播建植,但同时要考虑增加相应的播种量。
图3 碱胁迫下种子胚芽和胚根的相对长度
第29卷 第12期 2010年12月
种 子 (Seed)
Vo.l29 No.12 Dec. 2010
振荡型种子液体引发的研究初探
魏述英, 朱祝军
(1.浙江农林大学农业与食品科学学院, 浙江临安.浙江农林大学中荷种子技术研究中心, 浙江临安311300)
摘要:提供一种振荡型种子液体引发方式,它以控温振荡培养箱为引发工具,以锥形瓶为引发容器,采用无菌透气性封口膜封口引发瓶,引发了番茄、瓠瓜、辣椒等种子。本试验从溶氧状况、水份蒸发状况、引发效果、引发可重复性等方面进行了探讨,并与起泡柱引发作对比,验证了振荡引发的可行性和优越性。试验结果表明,振荡引发使得引发溶液溶氧充足,水份蒸发小,引发效果显著,是一种行之有效的引发途径。关键词: 振荡引发;液体引发;种子
中图分类号: S351.1
文献标志码: A
文章编号: 10)12??0030??03
PreliminaryStudyonOscillated??typeofLiquidSeedPriming
WEIShu??ying,ZHUZhu??jun
1.AgricultureandFoodCollegeofZhejiangAgricultureandForestUniversity,Lin&anZhejiang311300,C
2.Sino??DutchSeedTechnologyResearchCentreofZhejiangAgriculture
andForestUniversity,Lin&an,Zhejiang311300,China)
Abstract:Thisarticlesuppliedanewliquidseedprimingwhichwascharacterizedasoscillated??priming.Oscil??lationincubatoroffull??temperaturewasusedasprimingtoo,lflaskasprimingcontainer,ventilatedsterilemem??
branetosealtheflask.Vegetableseedswereprimedsuchastomato,calabashgourdandpepper.Thismethodhadbeendiscussedindissolvedoxygenconditions,waterevaporation,seedprimingeffects,effectsreproduc??ibility,andtheprimingeffectscomparedtoprimingtubes.Theresultsshowedthattheoscillated??primingwasfeasibleandsuperiortothetube??priming,suppliedsufficientoxygenfortheseed,andhadlittlewaterevapora??tion,andgotobviousprimingeffec.tInal,ltheoscillated??primingwasaneffectiveprimingmethod.Keywords: oscillated??seed
项目基金:浙江省科技厅重大科技专项(优先主题)农业项目??环境友好
型蔬菜种子处理关键技术的研究与示范??(??2)。
作者简介:魏述英(1980-),女,山东莱芜人;实验师,硕士,主要从事植
物生理生态、种子处理与加工技术研究;E??mai:。
通讯作者:朱祝军(1963-),男,浙江新昌人;教授,博士生导师,博士研
究生;研究方向:植物遗传育种、生理生化、种子处理与加工技术研究等;E??mai:lzhujun.zhu@。
种子引发(Seedpriming)是控制种子缓慢吸收水份,并使种子萌发状态停留在吸胀第二阶段的播前种
子处理技术。国内外大量研究表明,种子引发能有效提高种子的发芽率、发芽势和出苗整齐度,改善出
苗质量,增强幼苗的抗逆性,提高成活率,进而增加作物产量,改善产品品质。
常见的引发方法有固体基质引发、生物引发、滚筒
用的差异[J].植物学报,):144-149.
[6]韩建国,钱俊芝,刘自学.PEG渗调处理改善结缕草种子活
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