24个燕麦品种种子萌发耐盐性综合评价

时间:2022-10-16 04:41:02

24个燕麦品种种子萌发耐盐性综合评价

(甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中美草地畜

牧业可持续发展研究中心,甘肃 兰州730070)

摘要: 采用培养皿纸上发芽法,对24个燕麦(Avena sativa)品种进行了不同盐度0(CK)、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%下的种子萌发实验,测定了发芽势、发芽率、芽长和根长,并采用10分打分法对其耐盐性进行了综合评价。结果表明:24个品种的发芽率、芽长、根长随着盐度的增加先升高后降低,低度盐胁迫可以促进种子萌发,高度盐胁迫对种子萌发有抑制作用。通过综合评价,综合得分在30分以上的有1个品种青永久110,21~30分的有13个品种,20分以下的有10个品种。其中,耐盐性最强的是青永久110,其次是青永久30、青永久195、青永久876,耐盐性最差的是青永久233。

关键词: 燕麦;NaCl胁迫;萌发期;耐盐性

中图分类号: S 543.03文献标识码: A文章编号: 10095500(2012)01003406

生态环境不断恶化和不合理开发利用导致的土壤盐碱化已成为一个世界性问题。全世界盐碱地面积占世界陆地面积的7.6%\[1,2\],我国有盐碱地667万hm2,严重影响了土地利用和生态环境。因此,开发和治理盐碱地非常重要\[3\]。而盐渍土壤的生物利用是提高土地利用率、改善生态环境行之有效的措施\[4\]。

燕麦是禾本科燕麦属一年生草本植物,除子实具有较高的营养及医疗保健价值之外,燕麦草还是一种优良的一年生饲用作物,具有耐寒、耐土地脊薄、耐适度盐碱、不与小麦争夺耕地及农业风险系数低等特点\[5-7\],在半干旱生态环境高度脆弱的地区具有广泛的适应性。在半干旱区扩大燕麦种植面积,既可生产优质的燕麦产品,又可提高土地利用率、改善生态环境。实验通过研究燕麦种子萌发期生长发育对盐胁迫的适应性反应,以期筛选较耐盐的燕麦品种,为燕麦生产提供一定的理论依据。

1.3测定指标

(1)发芽率测试种子发芽数占测试种子总数的百分比。

发芽率(%)=发芽终期全部正常发芽的种子数/供试种子数×100%

(2)发芽势发芽过程中日发芽种子数达到高峰时,正常发芽种子的总数与供试种子总数的百分比。实验发芽势的计算天数确定为第5 d。发芽势决定着出苗的整齐程度,发芽势高,出苗整齐,幼苗生长一致,反之幼苗参差不齐。

发芽势(%)=5 d内正常发芽的种子数/供试种子数

(3)芽长幼苗生长10 d时,用直尺测定每株苗从种子胚到最长叶叶尖的长度,每皿测定10个,然后统计各个苗的平均芽长。

(4)根长幼苗生长10 d时,用直尺测定每株苗从种子胚到最长根根尖的长度,每皿测定10个,然后统计各个苗的平均根长。

1.4数据处理

采用SPSS 16.0进行方差分析。

1.5苗期综合评价方法

综合评价采用打分法\[8\],根据材料各个指标变化率的大小进行打分,打分的标准是把每一种标准的最大变化率与最小变化率之间的差值均分为10个级别,每级分别赋予不同的得分,即1分、2分……10分。在各种指标中均以盐伤害最轻的品种得分最高,即10分,盐伤害最重的品种得分最低,即1分,依此类推。最后把各个指标的得分进行相加得到实验材料萌发期的耐盐性总分,根据各品种苗期的耐盐性总分可得到耐盐性排序。

2结果与分析

2.1不同品种和处理间的差异显著性

由表2可知,品种、处理、品种与处理的交互作用对燕麦的发芽势、发芽率、芽长、根长的影响均达极显著水平(P

2.2盐胁迫对燕麦发芽势的影响

盐胁迫对燕麦种子萌发有显著的抑制作用(表2,3)。燕麦各品种的发芽势随盐度的增加呈下降趋势。当盐度在0.3%~0.6%时,各品种的发芽势下降幅度较小;盐度达0.9%时,(序号2)青永久109的发芽势下降了85.6%;随着盐度进一步升高至1.2%,各品种发芽势也进一步下降,品种之间的差异加大,其中,(序号24)青永久876下降16.82%,而青永久109、(序号11)青永久233等则下降95%以上。说明不同盐度下各材料的发芽势存在很大差异。盐胁迫延缓了种子的萌发进程,延长了萌发时间。

2.3盐胁迫对燕麦发芽率的影响

当盐度为0.3%时,多数燕麦品种的发芽率大于对照(表4),说明低盐度对燕麦发芽有一定的促进作用;随着盐度增加至0.6%~0.9%,各燕麦品种发芽率均开始下降;在最高盐度下(1.2%),青永久110的发芽率与对照相比下降50%,而青永久233、青永久330等则下降95%以上。不同品种对盐胁迫的反应存在很大差异。所有品种发芽率的平均值随盐度的升高先升后降,低盐度可能促进种子萌发,而高盐度则抑制种子萌发。

2.4盐胁迫对燕麦芽长的影响

盐胁迫下,燕麦的芽长受到抑制(表5)。随着盐度的增加,燕麦的芽长呈逐渐下降趋势。当盐度在0.3%时,大多数燕麦品种的芽长大于对照;盐度为1.2%时,各燕麦品种的芽长受到显著抑制,青永久110的芽长下降15.21%,而青永久233则下降52.85%。低盐度(0.3%)下的燕麦芽长显著高于对照,进一步证实低盐度对燕麦芽的生长有一定的促进作用。

植物耐盐性的大小由植物的遗传性决定,其中与耐盐性密切相关的是植物的发育阶段和植物种类及品种\[9\]。不同植物的耐盐机理不同,既使是同一植物在不同生长时期的耐盐机制或方式也可能不尽相同。萌发期为植物对盐胁迫最敏感的时期之一\[10\],但燕麦萌发期的耐盐力与其他生育阶段的耐盐力之间相关性到底有多大,还有待进一步研究。

随着盐处理度的增加,大多数燕麦品种发芽势均有不同程度的下降,可能是盐胁迫推迟了种子的初始萌发时间。虽然大多数研究认为盐胁迫对种子萌发有显著的抑制作用,但关于低度促进萌发也时有报道。陈火英等\[11\]在番茄种子萌发特性的研究中发现,低度下各品种的发芽率均高于对照。梁云媚等\[12\]在研究中发现,随盐度的升高,苜蓿种子发芽指数有的品种一直下降,有的品种先上升后下降,而有的品种则出现波动。

在较低度时,胚根、胚芽由于受到盐刺激而生长得到促进。随着盐度的增加,根长/胚长逐渐下降,胚芽受盐分抑制的度有滞后于胚根的现象。这与芦翔\[13\]等的研究结果一致,说明盐胁迫对燕麦根系的影响大于对芽的影响。

实验中,与对照相比,各品种的发芽率、芽长和根长在低盐度胁迫下都有不同程度的提高,说明一定的低盐度对部分种子的萌发有促进作用,这与多数耐盐牧草的研究相符\[14,15\]。但较高的盐度对燕麦的萌发生长产生了抑制,抑制作用的大小随不同的材料而不同,反映了不同燕麦材料间耐盐性的差异。低度的NaCl能促进某些植物种子萌发,而高度时则显著抑制,这种现象可能与低盐促进细胞膜渗透调节有关,也可能是微量的无机离子(Na+)对呼吸酶有一定的激活作用。在高度NaCI胁迫下,由于溶液中盐分过多,水势降低,种子幼芽(胚)吸水困难,使植物细胞造成渗透胁迫,使种子萌发过程中生理缺水,因而抑制种子的萌发。贺军民等\[10\]认为,盐胁迫会破坏种子细胞膜的结构和功能,导致代谢紊乱,活力降低乃至失去萌发能力。

植物在盐胁迫下表现出的耐盐性是一个复杂的过程,其耐盐能力的大小是多种因素影响的综合表现,如果只根据单一的指标来评价植物的耐盐性高低,不能客观的反映植物的真实耐盐性。因此,只有通过多种指标的综合评价分析才能客观地反应牧草的真实耐盐性。经综合评定,根据耐盐总得分可知,综合得分在30分以上的有1个品种,21~30分的有13个品种,20分以下的有10个品种。其中,耐盐性最强的是青永久110,其次是青永久30、青永久195、青永久876,耐盐性最差的是青永久233,不适宜在盐碱地种植。

参考文献:

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