PEG胁迫对3种草坪草种子萌发的影响

高汝勇

（衡水学院生命科学系 河北 衡水 053000）

干旱是世界性的自然灾害，是制约农业生产的重要因素。国内外的专家都非常重视对植物抗旱性的研究[1]。华北平原属于较干旱的地区，园林绿化时应用的主要是冷季型的草坪草，高羊茅、果岭草、剪股颖是常见冷季型草坪草。种子在发芽期时对外界环境较为敏感，发芽期的抗旱性可以作为该植物抗旱性的重要参考。PEG-6000是高分子物质，它能通过调节溶液的渗透压来限制水分进入种子内部。种子的吸水力与植物的抗旱能力呈正相关，吸水力强，在干旱状态下依然可以保持比较高的发芽率。本试验选用PEG-6000来模拟干旱条件，研究不同浓度的PEG溶液对高羊茅、果岭草、剪股颖这3种草坪草种子萌发期的影响，并采用隶属函数进行综合评价分析[2]，这将为北方冷季型草坪草抗旱种质资源的选择、应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料。供试材料为高羊茅、果岭草、剪股颖的种子。

1.2 试验方法。将种子用0.1%HgCl2消毒15 min，蒸馏水冲洗干净。将种子均匀摆放在铺有滤纸的培养皿中，每个培养皿中100粒种子。加10 ml不同浓度的PEG-6000溶液，以蒸馏水为对照，3次重复。PEG-6000溶液浓度分别为5%、10%、15%、20%、25%。25℃的恒温下培养，及时补充溶液。每天定时观察种子发芽情况，种子发芽以种子的胚根突破种皮1 mm左右为标准。对照组连续3 d种子不再发芽即可视为发芽结束。结束后从每个培养皿中挑选20株幼苗测其根长、苗高、鲜重。

1.3 指标的测定。发芽率=(发芽的种子数/供检测的种子总数)×100%。活力指数=发芽指数×鲜重。发芽指数 =∑(Gt/Dt)，Gt表示在第t天种子的发芽数，Dt表示相应的发芽天数。抑制率=1-处理/对照。计算抗旱系数、抗旱指数[3]，进行抗旱性综合评价。

2 结果与分析

2.1 PEG-6000胁迫对种子发芽率的影响。从表1可以看出，高羊茅、果岭草种子在5%～10%PEG处理时发芽率在92%以上，比对照组减少3%以下，和对照组的差异不大；在15%PEG处理时其发芽率下降程度增加，比对照减少13%～14%，显著低于对照；在20%PEG处理时发芽率下降更剧烈，分别为对照组的9%和19%；当处理浓度达到25%时种子几乎不萌发。所以15%PEG处理显著影响这2种草坪草种子的发芽率。剪股颖种子在5%PEG处理时发芽率比对照组减少19%，二者差异达到显著水平，之后随着PEG处理浓度的增加，发芽率下降程度更大。因此干旱胁迫对发芽率的影响大小为剪股颖＞高羊茅＞果岭草。

表1 PEG-6000胁迫对草坪草种子发芽率的影响

2.2 PEG-6000胁迫对幼苗形态的影响。从表2可以看出，PEG-6000胁迫下，高羊茅、果岭草、剪股颖的幼苗根长均低于对照组。在5%低浓度处理时3种种子根长为对照组的67%～82%，与对照差别较大，达到显著差异水平，随着PEG处理浓度的升高，根长显著降低，10%PEG处理时剪股颖的根长降为0，高羊茅和果岭草根长为对照组的52%～69%；对苗高来说，高羊茅在5%PEG处理时下降不明显，从10%PEG处理开始显著低于对照组，5%PEG处理显著抑制果岭草和剪股颖的苗高；在5%低浓度下，3种草坪草幼苗的鲜重比对照组下降18%～31%，显著低于对照，因此鲜重对胁迫处理较敏感，幼苗鲜重随处理浓度的增加而逐渐降低，剪股颖在10%PEG浓度时幼苗几乎不生长，受到的抑制作用最大。

表2 PEG-6000胁迫对草坪草幼苗形态的影响

2.3 PEG-6000胁迫对种子活力的影响。种子发芽试验中常常用种子的活力指数来检测种子的质量。从表3可以看出，在5%低浓度处理时，高羊茅活力指数下降最少，剪股颖下降最大，都和对照差异显著。活力指数随PEG处理浓度升高而减小，PEG抑制作用增强。果岭草抑制率变化相对较缓。

表3 PEG-6000胁迫对草坪草种子活力指数的影响

2.4 综合分析。通过隶属函数对3种草坪草的各项指标进行综合分析(见表4)，抗旱能力表现为：果岭草＞高羊茅＞剪股颖。

表4 草坪草种子在PEG-6000胁迫下各项指标隶属值

3 结论

在本试验中，当PEG浓度低时部分品种的发芽率略有增加，但是随着处理浓度增加，发芽率逐渐降低，抑制作用越来越大。这与其它研究结果一致[4～5]。干旱胁迫对3种草坪草种子的根长、苗高、鲜重、活力指数均具有抑制作用，抑制效果随处理浓度升高而增强。在全部指标中，干旱胁迫对根长、活力指数的抑制作用最大，说明干旱胁迫对草坪草幼苗生长的影响大于发芽，胁迫主要是限制了根系的发育，引起根系吸收水分和营养障碍，进一步造成地上部分营养缺乏，使得幼苗生长矮小、纤弱。品种之间差异较大，高羊茅和果岭草的抗旱性优于剪股颖。这对于研究和利用冷季型草坪草种子的抗旱性具有重要的意义。