PEG模拟干旱胁迫对3种豆科牧草种子萌发的影响

[目的] 探究聚乙二醇（polyethylene glycol,PEG）模拟干旱胁迫对达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）、扁蓿豆（Medicago ruthenica）和多变小冠花（Coronilla varia）种子萌发的影响。[方法] 采用浓度为0、5%、10%、15%、20%和25%的PEG溶液对3种豆科牧草种子进行模拟干旱萌发,分析发芽率、发芽指数、平均发芽时间和幼苗活力指数,并进行抗旱性综合评价,以探究在干旱胁迫下的萌发特性。[结果] 随着干旱胁迫的加剧,达乌里胡枝子和扁蓿豆种子的发芽率、发芽指数和幼苗活力指数均呈显著（P<0.05）下降趋势,平均发芽时间则均呈显著（P<0.05）上升趋势,PEG浓度为25%时,达乌里胡枝子种子已失活。多变小冠花种子的发芽率、发芽指数和幼苗活力指数在PEG浓度为5%~10%时均显著（P<0.05）高于对照,之后随PEG浓度增加而呈下降趋势。采用隶属函数法综合评价发现,3种豆科牧草种子萌发期的抗旱性强弱排序为多变小冠花>扁蓿豆>达乌里胡枝子。[结论] PEG模拟干旱胁迫会抑制达乌里胡枝子和扁蓿豆种子的萌发,而低浓度（≤10%时）PEG模拟干旱胁迫会促进多变小冠花种子的萌发,高浓度（≥15%时）PEG模拟干旱胁迫则相反。多变小冠花种子的抗旱萌发能力要高于扁蓿豆和达乌里胡枝子。     

8种山蚂蝗种子萌发期耐盐耐旱性差异分析

为比较不同山蚂蝗（Desmodium Desv.）种子萌发期耐盐耐旱性差异,本研究选用8种山蚂蝗种子为材料,采用培养皿纸上发芽法观测了NaCl和聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）处理对其发芽率、发芽势、发芽指数、胚根和胚芽的影响,并探讨了8种山蚂蝗种子在萌发期耐盐耐旱性能差异。结果表明山蚂蝗种子对NaCl胁迫较敏感。当NaCl浓度为50 mmol·L^-1时,发芽指数均明显下降;当NaCl浓度为100 mmol·L^-1时,胚根和胚芽生长均受到明显抑制;当NaCl浓度≥150 mmol·L^-1时,胚根胚芽均不能正常生长,甚至出现腐烂。低浓度的PEG胁迫对山蚂蝗种子发芽无显著影响,但可促进胚根和胚芽生长。在PEG浓度≤15%时,山蚂蝗种子均能正常萌发且生长良好;当PEG浓度为20%时,种子萌发和生长均显著受到抑制;当PEG浓度为25%时,仅糙伏山蚂蝗发芽率为86.00%,其它种子不能萌发。在8种山蚂蝗种子中,山蚂蝗、赤山绿豆和异果山绿豆耐盐性较好,糙伏山蚂蝗和异叶山蚂蝗抗旱能力较强,南美山蚂蝗耐盐性和抗旱均较差。     

温度对胡枝子属植物种子萌发特性的影响

以胡枝子属6种植物为材料,设定7个恒温和2个变温对其种子进行发芽特性研究。结果表明:多花胡枝子种子适宜萌发的温度范围最广,除40℃发芽率较低(仅45.0%)外,其余处理均高达88.0%以上;达乌里胡枝子则表现出较强的耐高温现象,在大于35℃的温度下发芽率高达90.0%。所有供试材料中,胡枝子种子受高温、低温影响最大且发芽开始时间较晚,对温度表现出明显的敏感性。除胡枝子外,其余物种发芽指数在小于35℃范围内呈增加趋势,但温度超过35℃时急剧下降;活力指数各材料均表现为恒温25℃或30℃下最高。综合各指标,多花胡枝子、美丽胡枝子和大叶胡枝子最适发芽温度为25℃,截叶胡枝子为30℃,而胡枝子和达乌里胡枝子在变温25/35℃下发芽最好。     

PEG和NaCl胁迫对草木樨种子萌发和幼苗生长的影响

以筛选出的5份优异草木樨(Melilotus)种质PI595335、MO-LX04、PI595388、Ames19257和PI593234为材料,分别用不同渗透势的PEG(0、-0.3、-0.6、-0.9、~(-1).2、~(-1).5 MPa)及不同浓度的NaCl溶液(0、50、100、150、200、300mmol·L~(-1))模拟干旱和盐碱胁迫条件,采用纸上发芽法进行种子萌发试验,测定发芽率、发芽势、胚根幼苗长、发芽指数、活力指数等指标,并综合比较不同种质的抗旱及耐盐能力。结果表明,1)高渗透势(≥-0.3 MPa)的条件能不同程度地促进5份种质的萌发,对PI595335、MO-LX04、PI595388胚根和幼苗的生长有一定抑制作用,对Ames19257、PI593234胚根和幼苗的生长有显著的(P0.05)促进作用;而较低渗透势(≤-0.9 MPa)则显著抑制(P0.05)所有种子的萌发与幼苗生长。2)不同浓度的NaCl溶液对5份种质草木樨幼苗的生长均有显著的(P0.05)抑制作用,而低浓度的NaCl(≤100mmol·L~(-1))溶液能促进草木樨种子的萌发。3)用模糊数学隶属法综合评价结果显示,5份草木樨种质在种子萌发期抗旱性强弱为Ames19257PI593234MO-LX04PI595335PI595388,耐盐性强弱为PI593234Ames19257PI595388MO-LX04PI595335。其中Ames19257和PI593234在抗旱性和耐盐模拟试验中的表现均明显优于其它3份草木樨种质,更适于为今后杂交创制新种质提供遗传材料或在西北干旱、盐碱地区种植。     

不同温度和PEG处理对中华羊茅种子萌发的影响

本文采用不同温度和不同浓度PEG溶液的互作胁迫来模拟中华羊茅种子萌发的水温环境,研究了中华羊茅在不同水热条件下种子的萌发状况,旨在探究中华羊茅种子萌发的最适水温条件。结果表明,中华羊茅种子在不同水温条件下表现出不同的萌发特性,3种温度条件下种子的发芽率在25℃时达到最高,而在15℃时发芽率最低,说明高温条件有利于中华羊茅种子的萌发。其中在15和20℃条件下, -0.2 MPa水势条件下的发芽率、发芽势、发芽指数和种子活力指数均显著高于对照和其他浓度水势处理(P<0.05),说明在低温条件下,低浓度的PEG溶液可显著提高中华羊茅种子的活力;而在25℃温度下,其对照处理的发芽率和发芽指数显著高于各渗透势处理(P<0.05);表明在较高温度下, PEG对中华羊茅种子的萌发具有抑制作用,且其抑制作用随着PEG浓度的增大而增大;随着PEG浓度的增大,各温度处理种子的发芽率和发芽指数逐渐降低,胚芽长、胚根长和根芽比逐渐减小,幼苗含水量以及种子的萌发抗旱指数和活力抗旱指数也不断降低,表明低浓度PEG溶液对中华羊茅种子具有“引发”作用,高浓度PEG溶液则对其种子活力有抑制作用。     

黑麦和燕麦种子萌发期耐盐性、抗旱性比较

利用不同渗透势的Na Cl和聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟盐胁迫和干旱,研究了不同干旱和盐胁迫对黑麦和燕麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:随着盐胁迫与水分胁迫的加剧,黑麦和燕麦种子的发芽率下降,发芽时间推迟,胚根与胚芽的生长减缓。渗透势为0 MPa时,燕麦的发芽率和发芽指数均高于黑麦;在-0.3~-1.8 MPa的Na Cl和PEG渗透胁迫下,黑麦的发芽率和发芽指数均高于燕麦。当Na Cl渗透势下降至-1.2 MPa时,燕麦的萌发受到抑制,下降至-1.5 MPa时,黑麦的萌发受到抑制。当PEG渗透势下降至-1.2 MPa时,黑麦和燕麦的萌发均已受到严重抑制。通过种子萌发期的相对发芽率、相对发芽指数、相对根重和芽重,应用隶属函数法对黑麦和燕麦种子萌发期耐盐性和抗旱性进行综合评价,得出黑麦的耐盐性、抗旱性均强于燕麦。     

盐胁迫对两种胡枝子种子萌发的影响

为了给牧草抗盐品种的筛选和选育以及在盐渍土上栽培牧草提供理论依据,试验对Na2CO3和NaHCO3混合盐胁迫下细叶胡枝子和兴安胡枝子种子的萌发特性进行了研究和品种间的比较。结果表明:盐胁迫下的种子发芽受到抑制,且在相同混合盐浓度下细叶胡枝子种子的发芽率、发芽势、发芽指数和累积发芽率都显著高于兴安胡枝子种子(P<0.05)。说明细叶胡枝子的耐盐性高于兴安胡枝子。     

不同禾本科牧草种子萌发及幼苗耐盐性鉴定

采用培养皿纸上发芽法和盆栽幼苗培育法,在NaCl和Na2SO4复盐溶液7个盐浓度梯度下(0.4%~1.6%),比较分析了5种禾本科牧草种子的相对发芽率、相对发芽势、胚根胚芽比、发芽指数、简化活力指数;在NaCl和Na2SO4复盐溶液5个盐浓度梯度下(0.3%~1.5%),比较分析了5种禾本科牧草幼苗的MDA含量和游离脯氨酸含量的变化。运用隶属函数评价、分析盐胁迫对不同禾本科牧草种子萌发及幼苗的影响,为牧草耐盐性鉴定、耐盐育种和盐碱地牧草栽培提供理论参考。研究结果表明,5种禾本科牧草在萌发期和苗期耐盐能力排序依次为:垂穗披碱草细茎冰草、老芒麦扁穗冰草无芒雀麦。     

干旱和钠盐胁迫对罗布麻种子萌发的影响

为探明罗布麻种子在不同水分和钠盐胁迫下的萌发特性,通过模拟盐渍化土壤溶液渗透势和主要阴离子组成,研究罗布麻种子在PEG-6000不同渗透势溶液和不同钠盐(NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3、复合钠盐)溶液中的萌发情况。结果表明,用PEG高渗透势(-0.05 MPa)溶液、低浓度Na_2SO_4(0.2%)和复合钠盐(0.2%~0.6%)溶液处理种子,发芽率、发芽势、发芽指数、萌发抗旱指数CK,平均发芽时间CK,盐害率为负值,发芽高峰期集中于2~4d,溶液对种子发芽具有促进和增效作用,随着溶液渗透势降低和盐浓度的增加,发芽率、发芽势、发芽指数、萌发抗旱指数逐步降低,平均发芽时间延长,盐害率增大,发芽高峰期集中于2~3d。NaCl、NaHCO_3溶液处理种子,随着浓度的增加,发芽率、发芽势、发芽指数有明显降低的趋势,平均发芽时间延迟,发芽高峰期集中于2~3d,渗透胁迫和毒害作用增强,溶液对种子萌发有明显的抑制和延缓作用。PEG、复合盐溶液处理种子,渗透势和浓度的适宜值、临界值与极限值分别为-0.09,-0.70,-1.30 MPa和0.85%,2.04%,3.22%。用相同浓度的钠盐溶液处理种子,盐害率大小总体依次为NaHCO_3NaClNa_2SO_4复合钠盐。     

PEG胁迫对芒和荻种子萌发的影响

以PEG 6000为渗透介质模拟干旱胁迫,对芒（Miscanthus sinensis）和荻（Triarrhena sacchariflora）的种子萌发情况进行了研究。结果表明,低质量分数的PEG（10%）对芒和荻种子的发芽率没有明显的作用,但对芒种子的发芽指数、活力指数、胚根长度、胚根鲜质量以及荻种子胚芽长度有一定的促进作用;高质量分数的PEG,对芒和荻种子的发芽率、发芽指数、活力指数、胚根、胚芽长度以及鲜质量都有明显的抑制作用;荻种子的半致死PEG质量分数为15%,致死质量分数为20%,而芒种子的半致死质量分数为20%,致死质量分数高于20%;随着PEG质量分数的升高,芒和荻的萌发抗旱指数逐渐下降,芒在20%PEG处理时表现为不抗旱,而荻在15%PEG处理时已表现为不抗旱,综上所述,芒比荻更抗旱。     

PEG胁迫下达乌里胡枝子种子萌发期的抗旱性差异

采用0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1.2Mpa共5个浓度梯度的PEG对9个达乌里胡枝子不同种质的种子进行干旱胁迫处理,通过对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、苗长的综合分析表明,9个达乌里胡枝子种质材料萌发期抗旱性强弱顺序为H04-17〉H04-5〉H98-45〉H98-16〉H02-2〉H04-3〉H98-67〉H98-24〉H04-7。     

2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

为明确外源2,4-表油菜素内酯(24-epibrassinolide,EBR)对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗伤害的缓解作用,以中苜3号和陇中苜蓿为材料,在150mmol/L NaCl胁迫下,研究不同浓度EBR处理对紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:(1)150mmol/L NaCl胁迫显著抑制了苜蓿种子萌发、幼苗生长及根系活力,降低了幼苗的地上、地下生物量;(2)外源EBR可有效的缓解NaCl胁迫对苜蓿种子萌发、幼苗生长及根系活力的抑制作用,并具有明显的浓度效应;(3)综合发芽试验、幼苗生长试验,在150mmol/L NaCl胁迫下,10-1μmol/L EBR处理显著地提高了苜蓿种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和胚芽长、胚根长、萌发期幼苗干重,并显著增加了苜蓿幼苗的叶片数、茎粗、株高、主根长、侧根数和地上、地下生物量,提高了苜蓿萌发期、幼苗期的根系活力水平,对盐胁迫下苜蓿幼苗的缓解效果最好。说明外源EBR能够促进NaCl胁迫下紫花苜蓿种子的萌发及幼苗的生长发育,EBR在诱导植物抗盐性上具有积极作用。     

羊柴种子抗旱抗盐萌发生理研究

利用等渗透胁迫的PEG和NaCl及混合溶液处理羊柴种子,测定种子发芽率、发芽势、活力指数、平均根长,幼苗叶片保护酶SOD、POD、CAT活性和脯氨酸、可溶性蛋白质、MDA含量。结果表明：随着胁迫强度增加,种子萌发能力下降,幼苗生长指标下降;SOD、CAT活性持续增加,脯氨酸、MDA含量上升,POD活性、可溶性蛋白质含量下降。对3种胁迫条件下生长及生理指标的分析表明：羊柴在种子萌发期和幼苗期有较强的抗旱能力和一定的抗盐能力,萌发幼苗对盐、旱胁迫存在交互适应现象。     

外源NO对NaCl胁迫下扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的影响

为探寻调控扁蓿豆种子萌发期耐盐能力的途径,采用NO供体硝普钠(SNP)处理扁蓿豆种子,研究了盐胁迫下外源NO对扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,150mmol/L的NaCl溶液显著抑制了扁蓿豆种子的萌发,显著降低了发芽率、发芽指数和幼苗长度。外源NO在一定程度上缓解了盐胁迫对扁蓿豆幼苗的发芽率、发芽指数、芽长和根长的影响,但也存在浓度效应,以0.05%处理为最佳。0.05%SNP+150mmol/L NaCl处理下的扁蓿豆种子发芽率为86%,显著高于单盐处理的(0%SNP+150mmol/L NaCl)(P0.05)。0.05%SNP+150mmol/L NaCl处理下的发芽率、芽长和根长与0mmol/L NaCl溶液处理差异不显著(P0.05),发芽指数显著高于后者(P0.05)。     

亚精胺对PEG渗透胁迫下白三叶种子萌发及幼苗抗旱效应的影响

以‘拉丁诺’白三叶(Trifolium repens cv.Ladino)为试材,研究不同浓度PEG-6000(聚乙二醇-6000)渗透胁迫下亚精胺(spermidine,Spd)对白三叶种子萌发和幼苗抗旱的影响。结果表明,20μmol·L-1 Spd浸种能够显著(P0.05)提高10%和15%PEG-6000渗透胁迫下白三叶种子的萌发率和萌发指数,显著促进15%PEG-6000渗透胁迫下胚根的伸长生长和幼苗的单株鲜重,但对单株干重影响很小;20%PEG-6000渗透胁迫下,外源添加20μmol·L-1 Spd能不同程度地提高白三叶幼苗叶片超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性,降低电解质渗透率(EL)和丙二醛(MDA)含量,有效缓解叶片相对含水量(RWC)下降。表明渗透胁迫下Spd能有效促进白三叶种子的萌发,增强幼苗抗氧化能力,从而减轻渗透胁迫对白三叶幼苗的过氧化伤害,提高植株的耐旱性。     

模拟干旱胁迫下镁对高羊茅种子萌发的影响

采用PEG-6000(100,200,300g/L)模拟水分胁迫,研究不同浓度的硫酸镁溶液(0.2,0.4,0.6,0.8g/L)浸种对高羊茅(Festuca arundinacea)种子萌发的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,高羊茅的发芽率,发芽指数,苗长,根长,幼苗鲜重及根鲜重等指标均呈下降趋势。在种子萌发阶段,轻度干旱胁迫(PEG=100g/L)下,硫酸镁浸种对高羊茅种子的萌发促进作用不明显,其发芽率、发芽势、发芽指数与对照差异不显著;中度干旱胁迫(PEG=200g/L)下,0.6g/L的镁使得高羊茅种子的萌发相对最佳,其发芽等指标与对照差异显著(P0.05);重度干旱胁迫下(PEG=300g/L),0.4g/L镁处理明显的促进了高羊茅种子的萌发,其发芽指标与对照差异显著(P0.05),而当镁浓度是0.8g/L时,则抑制了高羊茅种子的萌发。在幼苗的生长前期,轻度干旱和中度干旱胁迫下,0.6g/L镁处理对高羊茅的苗长、根长、幼苗鲜重及根鲜重等生长指标有显著的促进作用;重度干旱胁迫下,0.4g/L和0.6g/L的镁处理使其生长指标高于对照且差异显著(P0.05)。     

不同种衣剂配方对达乌里胡枝子种子发芽和幼苗生长的影响

在原来的达乌里胡枝子种子包衣配方研究基础上,选用杀菌剂(多菌灵,50%可湿性粉剂)、保水剂(SAP,高吸水性树脂)、填充材料(玉米秸秆粉)等包衣材料对"晋农1号"达乌里胡枝子种子进行包衣,研究不同配方对达乌里胡枝子种子发芽和出苗的影响。试验结果显示,药种比1∶60的多菌灵可以有效解决种子萌发时发霉腐烂、失去种子活力的问题;以不同浓度的SAP作为包衣配方中的保水剂,其中以5%的SAP效果最佳,该浓度下有效地保持住了水分,且各项萌发指标最高,种子活力最强,同时在温室出苗试验中有较高的出苗率、成苗率及出苗数/成苗数,表现出较好的出苗特性;在包衣配方中加入不同粗细程度的玉米秸秆粉,其中细级玉米秸秆粉(过75μm孔径)有较好的萌发状况,并且促进了幼苗生物量的累积。最后将包衣后的种子进行质量检验,研究发现,制成的包衣种子千粒重为裸种的2.3倍,种球直径接近裸种的2倍,并且有较高的含籽率、单籽率和合格率,更适合工业生产和机械播种。     

水势介导的不同胁迫对虎尾草种子发芽的影响

虎尾草(Chloris virgata)是我国北方地区广泛分布的优质牧草,对东北地区盐碱地改良与恢复起着至关重要的作用。用NaCl,NaHCO3和PEG分别模拟土壤的盐、碱和干旱条件以明确基于相同水势的不同胁迫特征对虎尾草种子发芽的影响。结果表明,在各胁迫处理下,随着水势的降低,虎尾草种子的发芽率、发芽速率以及芽长与根长均不断下降,且碱胁迫下下降幅度最大。盐胁迫处理下,虎尾草种子复萌率在-1.2Mpa最高,干旱胁迫处理中未发芽的种子80%以上也可以继续萌发,但在此水势的碱胁迫中未发芽的虎尾草种子均难以复萌。研究结果表明,盐、碱和干旱胁迫对于虎尾草种子的发芽有着不同的影响,由于高pH作用,碱胁迫对虎尾草发芽的抑制作用强于盐胁迫与干旱胁迫。