PEG—6000模拟干旱胁迫下3种西北广植紫花苜蓿萌发与抗旱性综合评价研究

2018-09-10曾泽堂罗永忠柳佳

种子科技 2018年4期

曾泽堂罗永忠柳佳

摘要：采用聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱，研究了不同干旱胁迫环境对3种西北地区广泛种植的紫花苜蓿（Medicago sativa）——甘农一号（Medicago varia cv.Gannong NO.1）、牧歌（Medicago sativa L.cv.Ameri Graze 40）、新疆大叶（Medicago sativa L.）的萌发和部分保护酶活性及叶片相对含水率的影响。结果表明，随着PEG浓度升高（PEG浓度5%～25%），3种紫花苜蓿的发芽率、发芽指数、活力指数、发芽势皆明显降低，叶片相对含水率基本无显著变化，保护酶活性变化各不相同。利用隶属函数法分析得出，3种紫花苜蓿种子萌发期抗旱性强弱次序为甘农一号>新疆大叶>牧歌。

关键词：PEG-6000；紫花苜蓿；干旱胁迫；萌发；抗旱性；综合评价

文章编号： 1005-2690（2018）04-0107-02 中图分类号： S541.9 文献标志码： B

在抗旱性方面，Dooernbos和Kassam（1979）给出了作物反应因子的表达式，Fiseher和Mauerr（1978）提出敏感指数S与旱地产量的关系，兰巨生[1]（1994）论证了抗旱指数Rl在抗旱鉴定中的实用性。袁志伟和孙小妹[2]对抗旱性鉴定指标，包括形态指标、萌发和生长指标、生理生化指标等作了综合分析。植株的根、茎、叶等形态器官都可用来估测品种的抗旱能力[3，4]。种子萌发是种子植物生活史中的关键阶段，也是进行植物抗旱性研究的重要时期[5]。

紫花苜蓿是世界上栽培最广泛的优良豆科牧草，是中国种植面积最大的人工牧草。近年来已经开展了应用PEG模拟干旱对紫花苜蓿及其他植物种子萌发影响的相关研究，本试验就利用不同浓度的PEG-6000溶液对3种紫花苜蓿种子——甘农一号、牧歌、新疆大叶进行水分胁迫处理，模拟紫花苜蓿品种在干旱胁迫下的种子萌发特性、幼苗部分保护酶活性，比较评价3种紫花苜蓿萌发期及幼苗生长初期的抗旱性。这对进一步认识干旱条件下紫花苜蓿的适应性和生长状况具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 供试材料

新疆大叶、牧歌、甘农一号，以下称为X、M、G。

1.2 种子萌发和幼苗培养

挑选各紫花苜蓿品种优质种子，用75%乙醇浸种消毒2 h，之后用蒸馏水冲洗4～5遍，放至阴暗处自然干燥20 h。将其接种到不同培养皿中培养，培养皿中倒入等体积质量浓度依次为0（CK）、5%、10%、15%、20%、25%的 PEG-6000溶液以浸透种子，用电子天平称量培养皿重量并记录。培养皿（直径为90 mm、底部铺有两层滤纸），每个处理设3次重复，每个重复有100粒种子。处理于14 h 光照/10 h 黑暗（光照强度为 7 200 lx）、光照期间温度为 25 ℃、黑暗期间温度为 20 ℃、相对湿度为40%的条件下萌发。由于PEG-6000具有不挥发性，每天8：00 AM称量培养皿重量，计算损失水分，补充损失水分以保持相应处理PEG浓度。种子萌发后，置于光照强度为7 200 lx、湿度为60%的人工智能气候培养箱，15（8 h）～ 25 ℃（16 h）变温处理。每天观察种子发芽情况，并记录发芽种子数。以有根、芽长等于种子长的1/2为发芽标准，连续7 d不再有种子发芽为发芽结束期。当幼苗长至3～4叶期时，测定叶片相对含水量、SOD、CAT。

1.3 种子萌发及幼苗生理生化指标测定

（1）根据《种子生物学研究指南》，计算种子发芽率、发芽势和发芽指数。

（2）生理生化指标的测定。

（3）SOD活性测定采用氮蓝四唑光化还原法。

（4）CAT酶活性按李柏林等的方法修改。

（5）叶片含水量=（叶片鲜重+叶片干重）/叶片鲜重×100%。

1.4 抗旱性综合评价方法

采用模糊数学隶属法对3种目标种子萌发期及幼苗生长初期进行抗旱性综合评价。

1.5 数据处理

采用Excel 2013统计数据及作图分析，差异性分析采用SPSS 22.0。

2 结果与分析

各指标最大值、最小值、均值及综合评价平均值D见表1。