不同藥劑對(duì)低溫叛逆下煙草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

不同藥劑對(duì)低溫叛逆下煙草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

卷煙是原產(chǎn)于亞熱帶的喜熱作物。它的生長(zhǎng)最合適溫度為2528c。12c的低溫導(dǎo)致幼苗死亡，1013c的停止生長(zhǎng)，1617c以下成熟的葉片質(zhì)量較低。1材料和方法1.1材料表面選用耐寒品種紅花大金元和低溫敏感品種MSk3261.2方法1.2.1種子處理和復(fù)育煙草種子在上述藥劑中于20℃黑暗浸種24h,結(jié)束后用蒸餾水快速?zèng)_洗種子,吸干表面水分,置于25℃下回干至原始含水量。然后置于墊有兩層濕濾紙的9cm培養(yǎng)皿中,在光照培養(yǎng)箱中11℃發(fā)芽16d,每天光照12h。干種子與清水浸種分別為對(duì)照1和2(CK1和CK2)。每處理3次重復(fù),每重復(fù)50粒種子。每天記錄發(fā)芽種子數(shù),第16d計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)(GI)和活力指數(shù)(VI)。計(jì)算公式:GI=∑(Gt/Dt),VI=S×GI,式中:Gt為第天的發(fā)芽種子數(shù),Dt為發(fā)芽日數(shù),S為苗長(zhǎng)(mm)1.2.2幼苗的低溫生長(zhǎng)1.2.2.根和苗長(zhǎng)度測(cè)定取生長(zhǎng)30d的幼苗(生長(zhǎng)溫度11℃,每天光照12h),用自來(lái)水沖洗后用濾紙吸干。每個(gè)處理隨機(jī)選取30株,用直尺測(cè)量其根和苗的長(zhǎng)度,精確到mm;用千分之一感量天平稱量全苗鮮重,將幼苗在80℃下烘干24h,測(cè)定幼苗總干重,精確到mg。1.2.2.酶pbs活性取生長(zhǎng)30d幼苗(生長(zhǎng)溫度11℃,每天光照12h)鮮樣0.3g,加2mL0.05MpH7.8磷酸緩沖液(PBS),研磨勻漿,再用2mL緩沖液沖洗研缽,轉(zhuǎn)移到離心管,4℃下12000×g離心20min,上清液為酶液。參照李合生等方法1.2.3多重比較分析所得數(shù)據(jù)用SAS軟件(8.0版)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,多重比較采用LSD,α=0.05,百分率數(shù)據(jù)在分析前進(jìn)行反正弦轉(zhuǎn)換(y=arcsin[sqr(x/l00)])。2結(jié)果與分析2.1不同藥劑處理的種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的變化乙二醇、烯效唑和低濃度脫落酸浸種后,煙草種子在低溫下的發(fā)芽受到嚴(yán)重抑制。低濃度甘油(100mL/L,200mL/L)沒(méi)有顯著提高M(jìn)Sk326種子的發(fā)芽指數(shù),對(duì)MSk326種子活力指數(shù)的提高也不如其他藥劑明顯(表2)。100mL/L丙二醇顯著降低了MSk326種子的發(fā)芽率,300mL/L丙二醇顯著降低了MSk326種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)以及活力指數(shù)。除了300mL/L聚乙二醇,脯氨酸、水楊酸、氯化鈣、二甲基亞砜、聚乙二醇5種藥劑處理后種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等指標(biāo)顯著好于未處理干種子(CK1)。對(duì)于紅花大金元種子,120mg/L水楊酸、3個(gè)濃度氯化鈣、3個(gè)濃度二甲基亞砜以及100ml/L和200mL/L聚乙二醇浸種處理后其發(fā)芽指數(shù)不僅顯著高于CK1,而且顯著高于CK2;1g/L脫落酸、3個(gè)濃度脯氨酸、3個(gè)濃度水楊酸、3個(gè)濃度氯化鈣、100mL/L和300mL/L甘油、3個(gè)濃度二甲基亞砜、3個(gè)濃度聚乙二醇和300mL/L丙二醇處理后活力指數(shù)同時(shí)顯著高于CK1和CK2。對(duì)于MSk326種子,只有1g/L和10g/L脯氨酸處理后發(fā)芽指數(shù)顯著高于CK1和CK2,10g/L脯氨酸和5mg/L氯化鈣處理后種子活力指數(shù)同時(shí)顯著高于CK1和CK2。綜上所述,認(rèn)為脯氨酸、水楊酸、氯化鈣、二甲基亞砜、聚乙二醇5種藥劑處理效果較好,選取這5種藥劑進(jìn)行后續(xù)的幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn),以全面考察這5種藥劑的抗寒效果。2.2各種藥物的使用對(duì)小麥草幼苗的生長(zhǎng)有影響2.2.1不同濃度氯化鈣對(duì)msk326根長(zhǎng)和苗高的影響對(duì)于紅花大金元種子,除了10g/L脯氨酸、5mg/L和15mg/L氯化鈣以及10mL/L和50mL/L二甲基亞砜處理的根長(zhǎng)與CK1無(wú)顯著差異外,其余處理根長(zhǎng)顯著高于CK1;除10g/L脯氨酸、80mg/L水楊酸、3個(gè)濃度氯化鈣和10mL/L、50mLL二甲基亞砜處理外,其余處理均顯著高于CK1。而0.1g/LPro、120mg/LSA、30mL/LDMSO、100mL/LPEG、200mL/LPEG、300mL/LPEG處理的根長(zhǎng)和苗高均顯著大于CK2,其中以100mL/LPEG處理的效果最佳(表3)。MSk326所有處理與CK1相比均顯著提高了幼苗高度,10g/L脯氨酸、80mg/L水楊酸和5mgL氯化鈣處理的幼苗高度顯著高于CK2。5mg/L氯化鈣處理的根長(zhǎng)顯著大于CK2(表3)。紅花大金元經(jīng)處理后,120mg/LSA、300mLLPEG、5mg/LCaCl2.2.2樣品對(duì)pahs活性的影響對(duì)于MSk326,經(jīng)5種藥劑處理后的幼苗APX活性均高于CK1,并且除了1g/L脯氨酸、15mg/L氯化鈣、10mL/L和50mL/L二甲基亞砜和200mL/L聚乙二醇外,其余處理均與CK1有顯著差異(圖1,A)。水楊酸處理的APX活性最高,但與CK2無(wú)顯著差異。紅花大金元種子只有經(jīng)1g/L脯氨酸、30mL/L和50mL/L二甲基亞砜處理后其幼苗APX活性顯著高于CK1(圖1,B),但與CK2無(wú)顯著差異。MSk326種子經(jīng)5種藥劑處理后,3種濃度的脯氨酸、40mg/L和80mg/L水楊酸以及10mg/L氯化鈣的CAT活性顯著高于CK1,40mg/L水楊酸處理后幼苗CAT活性最高,且顯著高于CK2(圖2,A)。紅花大金元種子經(jīng)120mg/L水楊酸、3種濃度氯化鈣、10mL/L二甲基亞砜以及100mLL和200mL/L聚乙二醇處理后的幼苗CAT活性顯著高于CK1和CK2(圖2,B)。對(duì)于MSk326種子,除了10g/L脯氨酸、80mg/L水楊酸、5mg/L氯化鈣和100mL/L聚乙二醇外,其它處理的幼苗POD活性均顯著高于CK1,并且經(jīng)1g/L脯氨酸、50mL/L二甲基亞砜和200mL/L聚乙二醇處理的幼苗POD活性顯著高于CK2(圖3,A)。而紅花大金元種子除了120mg/L水楊酸以及10mL/L和30mL/L二甲基亞砜處理外,其它處理的幼苗POD活性均顯著高于CK1和CK2(圖3,B)。MSk326種子經(jīng)處理后,1g/L和10g/L脯氨酸、10mg/L氯化鈣、50mL/L二甲基亞砜以及3種濃度的聚乙二醇處理的SOD活性顯著高于CK1,5種藥劑處理后幼苗SOD活性均未顯著高于CK2(圖4,A)。對(duì)于紅花大金元種子,除0.1gL及1g/L脯氨酸、120mg/L水楊酸和15mg/L氯化鈣、10mL/L二甲基亞砜、200mL/L聚乙二醇處理外,其它處理的SOD活性均顯著高于CK1,但5種藥劑處理后幼苗SOD活性均未顯著高于CK2(圖4,B)。3甲基亞和聚乙二醇制劑Lyons認(rèn)為細(xì)胞膜系統(tǒng)是植物遭受低溫冷害的首要部位,細(xì)胞膜系統(tǒng)受損是冷害發(fā)生的根本原因研究表明,在低溫脅迫時(shí),脫落酸可以通過(guò)促進(jìn)水分從根系向葉片的輸送提高細(xì)胞膜的通透性,并且能迅速關(guān)閉氣孔以減少水分的損失;脫落酸可誘導(dǎo)植物滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量增高以增加細(xì)胞膜的穩(wěn)定性丙二醇,乙二醇和甘油屬于滲透型冷凍防護(hù)劑,能使植物組織、細(xì)胞冰點(diǎn)下降。乙二醇使溶液的冰點(diǎn)下降較甘油的大,而甘油除使溶液的冰點(diǎn)下降外還能與作物體內(nèi)的三磷酸腺苷(ATP)作用生成磷酸甘油,再經(jīng)一系列的生物化學(xué)變化最后分解為水和二氧化碳而放出能量供作物利用二甲基亞砜和聚乙二醇是常見(jiàn)的作物抗寒浸種藥劑。氯化鈣浸種可以使有益鈣離子滲入種子,改變細(xì)胞微環(huán)境,激活代謝過(guò)程中的某些酶,使發(fā)芽所需物質(zhì)合成更加充分從而使逆境下發(fā)芽更加迅速本試驗(yàn)通過(guò)2個(gè)不同抗寒力煙草品種的發(fā)芽試驗(yàn)和幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)對(duì)上述藥劑的抗寒效果進(jìn)行了比較。煙草種子經(jīng)脯氨酸、水楊酸、氯化鈣、二甲基亞砜、聚乙二醇等5種藥劑浸種處理后,與CK1相比,種子發(fā)芽情況,幼苗根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、苗干鮮重和SOD、POD、CAT、APX活