多效唑浸种对盐胁迫下玉米幼苗的影响

祖恩普，耿惠敏

(洛阳师范学院 生命科学学院，河南 洛阳 471934)

盐渍作为会限制作物生长、影响作物产量的最主要非生物胁迫因素之一，在世界各地普遍存在，特别是在干旱、半干旱地区，盐渍问题更为严重[1-2].据统计，全世界盐碱土地面积约有9.5×108公顷，我国的盐碱土地面积约为3.7×107公顷[3-4].盐胁迫主要是通过离子毒害和渗透胁迫来抑制植物的光合作用[5].提高植物耐盐性最重要的是保持细胞水分，保持叶片光合能力[6].施用外源化学诱抗剂能提高植物叶绿素含量，改善光合作用，提高植物耐盐性[7-8].而多效唑(又名氯丁唑，缩写为PP333)作为一种高效抑制植物生长的药剂，能在植物体内引起一系列的代谢和结构变化，显著提高植物体内水分的利用率，增加与光合作用相关的色素含量，从而改善植物的光合作用和水分的代谢速率，提高植物耐盐性.

目前研究多集中在多效唑对植物生长的抑制功能上，而采用浸种处理作物方式以提高作物对盐胁迫的抗逆性方面的研究甚少.

本文选择配制七种不同浓度梯度的多效唑试剂分别对玉米进行浸种处理，研究在盐胁迫环境(0.8%的NaCl)下，多效唑浸种对玉米苗期生长情况的影响，通过检测玉米中各项生理指标，确定多效唑浸种是否可以增强玉米对盐胁迫的抗性.

1 材料与方法

1.1 试验材料

材料：浚单20号玉米种子(洛阳市农科所提供).

试剂：15%的多效唑可湿性粉剂(四川国光农化股份有限公司提供).

1.2 试验方法

1.2.1 浸种处理

分别配制0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、150 mg/L、200 mg/L、250 mg/L、300 mg/L浓度的多效唑溶液.选取2 100粒饱满、无病、均匀一致的玉米粒，分成7组，每组300粒.洗净后分别在该7组浓度下进行浸种10 h.

多效唑只做浸种处理，在其长出叶片后不再进行喷洒处理，以防此高效生长抑制剂过量影响试验进程.

1.2.2 玉米的种植

分别将在这七组不同浓度多效唑中浸种后的玉米种子分开种植.在一次性塑料盆中进行播种，因塑料盆容量有限，故每盆播种15粒.又因每个浓度300粒，故每个浓度组20盆，7个浓度组，共140盆.玉米在沙土中播种深度为3～5 cm.

1.2.3 盐胁迫环境的营造

在播种期及两叶一心期前的生长过程中，浇适宜量的0.8% NaCl溶液.

1.2.4 形态指标的测定

在玉米长至两叶一心期时，每个浓度组随机选取200株玉米幼苗，用卷尺测量株高和根长.

1.2.5 生理指标的测定

摘取足量的各浓度组浸种后发芽植株上的玉米叶片，混匀.每个浓度组称取9份各0.25 g的叶片，研磨，过滤，离心，然后分别进行下面生理指标的测定.

叶绿素含量的测定：取上述3份样品，采用分光光度法[9]对每个浓度组分别进行3次重复检测.

过氧化物酶(POD)活性的测定：取上述3份样品，采用愈创木酚法[9]对每个浓度组分别进行3次重复检测.

丙二醛(MDA)含量的测定：取上述3份样品，采用硫代巴比妥酸(TBA)法[9]对每个浓度组分别进行3次重复检测.

2 结果与分析

2.1 多效唑浸种对玉米形态指标的影响

经不同浓度多效唑浸种后的玉米幼苗，其株高和根长及根长/株高的变化情况见表1.

表1 多效唑浸种及盐胁迫对玉米株高、根长及根长/株高的影响

不同浓度多效唑浸种后，对玉米植株的株高都有矮化作用，根在NaCl胁迫下缩短，但是根长/株高的值增大，说明即使在盐胁迫下，多效唑仍然能够控上促下.

2.2 多效唑浸种对生理指标叶绿素含量的影响

经不同浓度多效唑浸种后，玉米幼苗植株中叶绿素含量的变化情况见图1.

由图1可知，经不同浓度多效唑浸种后，玉米植株中各光合色素的含量比蒸馏水浸种的对照组玉米植株中含量均有显著提高，这与文献[10]报道的盐胁迫可以加速叶绿素等光合色素的降解的结果不一致.叶绿素含量增多可以改善光合作用，说明多效唑浸种确实能提高植物的耐盐性.其中经200 mg/L的多效唑浸种后，玉米植株叶绿素含量增加的效果最好.

图1 多效唑浸种及盐胁迫对玉米幼苗中叶绿素含量的>影响

2.3 多效唑浸种对生理指标过氧化物酶(POD)活性的影响

经不同浓度多效唑浸种对玉米幼苗植株中过氧化物酶(POD)活性的变化情况见图2.

图2 多效唑浸种及盐胁迫对玉米幼苗中POD活性的影响

由图2可知，经不同浓度多效唑浸种后，玉米幼苗叶片中POD的活性比蒸馏水浸种的对照组玉米植株中POD的活性均有降低，其中经200 mg/L多效唑浸种后，玉米幼苗中POD的活性降至最低，即表现最为明显.

2.4 多效唑浸种对生理指标丙二醛(MDA)含量的影响

经不同浓度多效唑浸种后玉米幼苗植株中丙二醛(MDA)含量的变化情况见图3.

图3 多效唑浸种及盐胁迫对玉米幼苗中MDA含量的影响

由图3可知，经不同浓度多效唑浸种后，玉米幼苗叶片中MDA的含量比蒸馏水浸种的对照组玉米植株中MDA的含量都有所降低，且经200 mg/L 多效唑浸种后的玉米幼苗叶片中MDA的含量降至最低，即效果最为显著.

3 讨论

在同样的盐胁迫环境下，经0～300 mg/L浓度的多效唑浸种后玉米幼苗在形态指标上均表现出植株矮化，根长/株高的值提高，这与徐世宏等关于多效唑在玉米上的应用试验结果一致[11]，表明多效唑浸种提高了玉米对于NaCl的耐受性.经多效唑浸种后玉米幼苗叶片中叶绿素含量增多，这与陈洪国等人叶面喷施多效唑能提高桂花叶片叶绿素的含量和PSⅡ系统的最大光能转化效率，提高叶片净光合速率的结果相同[12]，说明通过多效唑浸种方式也可以明显提高玉米幼苗的叶绿素含量，从而提高光合效率，且相较于喷施的方式，浸种节约了多效唑用量，更经济、环保.多效唑促进光合作用的主要原因是减缓了盐胁迫的伤害[10]；经不同多效唑浸种后玉米幼苗叶片中MDA含量和POD活性都明显降低，这与彭益全等的研究结果一致[13].MDA、POD一般在衰老植株叶片中含量较多[13]，这表明PP333浸种可以增强植株的抗氧化能力.

实验结果表明，多效唑浸种确实能够提高玉米的抗盐胁迫能力，其中经200 mg/L的多效唑浸种后的玉米，在此盐胁迫环境(0.8%的NaCl)下对植株幼苗的影响最为显著.

多效唑经济实用，是一种技术上较为成熟的生长调节剂.本研究以玉米为试验材料，易于在中部地区推广应用，并且盐胁迫对作物的危害是现今仍急需解决的问题之一.故此研究结果除了作为对前人研究的补充之外，也为后人在此方面的研究提供参考，同时也具有推广使用价值.