不同的烯效唑浓度对小麦种子成苗的影响

不同的烯效唑浓度对小麦种子成苗的影响指导老师：刘帆赵山行植物保护20136788摘要以小麦品种“川育20”为材料，研究了烯效唑浸种处理后对小麦幼苗生理指标和形态指标的影响。结果表明，烯效唑浸种处理增加了小麦叶片中叶绿素含量，提高小麦植株的抗逆性；烯效唑浸种处理还抑制小麦地上部分的生长。促进了根系的生长。增加植株的根冠比。关键词烯效唑；小麦幼苗；生长发育小麦是小麦系植物的统称，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，小麦的颖果是人类的主食之一，磨成面粉后可制作面包、馒头、饼干、面条等食物；发酵后可制成啤酒、酒精、伏特加，或生质燃料。小麦富含淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、钙、铁、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素A及维生素C等。烯效唑具有延缓植物生长，降低植物生长速度，这种延缓作用可为外源GA与IAA所逆转[2]。烯效唑能作用于小麦的叶绿体，使叶绿素含量升高、光能利用能力提高，可在一定程度上增强叶片光合作用和提高根系对土壤养分的吸收[1]。还可使植株细胞长度变短，层数增加，从而使节间变短、植株矮壮，且叶色浓绿，叶片宽厚，直立上冲，形成合理株型，为后期反弹生长创造了条件[4-6]。烯效唑处理的小麦幼苗在低温下仍有较高的SoD、POD活性[7]，提高总糖含量，从而增强了小麦幼苗抗逆性能力，对小麦赤霉病具有良好的防治效果[1]。1.材料与方法1.1材料：小麦品种为“川育20”（来自四川农业大学成都校区农场）、烯效唑S33071.2处理种子与栽植：1.2.1种子处理：选种：选取籽粒饱满、大小一致的小麦种子数粒；消毒：用0.1%氯化汞浸种处理10min，用清水冲洗4~5次，用吸水纸将种子吸干（防止影响试剂浓度）；浸种：用0、10、20、40mg/L四种浓度S3307将种子浸泡24h；催芽：在25~28℃环境下催芽3d1.2.2幼苗培养与管理：栽苗：2人为一小组，4人一大组，每一小组分别选择一种浓度S3307处理的发芽种子80粒，栽入以琼脂为基质的烧杯中（40粒/杯，每小组栽种2杯）；加水：向栽入发芽种子的烧杯中加入适量蒸馏水；管理：以每大组为单位，将其放于3-424生长室培养（用记号笔标注好姓名、学号、浓度等信息）1.3测定项目与方法：1.3.1种子成苗率：成苗数/栽植种子数*100%1.3.2幼苗形态指标：每小组S3307处理浓度各取10苗，用直尺测定其株高、根长（取每粒种子最长根）、根数（茎基部根的数量）、根芽比（R/P）、根冠比（R/T），收集四个小组的数据绘制成表格。根芽比=根长度/芽长度（注：取10株苗所测平均数）根冠比=根重量/芽重量（注：取10株苗鲜重，去胚乳）1.3.3标准曲线的制作：取1ml1mg/ml的TTC于50ml容量瓶中，加乙酸乙酯约30ml及一半药匙的保险粉，剧烈震荡，使TTC还原为红色的TPF并溶于乙酸乙酯，用乙酸乙酯定容至刻度（此时，TPF浓度为20μg/ml）。取8个10ml容量瓶，编号，依次向各管加入0、1、2、3、4、5、6、7mlTPF溶液，加入乙酸乙酯定容至10ml。以空白（浓度为0）作为参比，在分光光度计上测定485nm下的吸光度，记录数据，用excel绘制成标准曲线（记录其公式及R平方值）1.3.4根系活力测定：选取10株幼苗，剪下其根尖（约1cm），根尖总数达50根，吸干表面水分后，迅速投入盛有反应混合液（磷酸缓冲液2ml+0.4%TTC2ml）的小瓶中，使根充分浸没在溶液中，之后放入37℃培养箱中放置1h，1h后，将根尖从小瓶中取出，置吸水纸上吸干水分，加5ml乙酸乙酯一起放入研钵中研磨，提取红色上清液移入试管中，并用少量乙酸乙酯洗涤残渣2次，最后加乙酸乙酯定容至10ml，在分光光度计上测定485nm下的吸光度（乙酸乙酯为参比液），查绘制出的标准曲线，得到浓度值（C），将C代入：根系活力（μgTPF/株/h）=C*V*100/W*t(V为提取液体积，W为所用根的数量，t为反应时间)由此公式可计算出根系活力值1.3.5幼苗叶绿素含量的测定：各小组分别取S3307处理幼苗倒2叶5片，按长4cm，宽0.3cm切取叶片中间部位，将切取的5片叶切碎，与5~8ml80%乙醇、少许石英砂、碳酸钙一起加入研钵中，充分研磨，过滤到25ml容量瓶中，定容。以80%乙醇为参比液，在分光光度计上测定663nm、645nm下的吸光度，用以下公式计算出叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素的值：叶绿素a含量（mg/g）=（12.7OD663-2.69OD645）*V/W*1000叶绿素b含量（mg/g）=（22.9OD645-4.68OD663）*V/W*1000叶绿素总含量（mg/g）=（20.2OD645+8.02OD663）*V/W*1000V：叶绿素提取液总体积（ml）W:每片叶面积4*0.3cm21.3.6幼苗MDA含量的测定：各小组分别取S3307处理幼苗倒2叶，将叶片剪碎混匀后称取0.5g,放入研钵中，加入10%TCA2ml磨成匀浆后，再加入8ml10%TCA，混匀后倒入10ml离心管中，离心（转速4000）10min后取上清液，取两只洁净试管，样品取上清液3ml加0.5%TBA3ml,空白组10%TCA3ml加0.5%TBA3ml，两组同时加热煮沸10min，冷却后以空白组为参比，在分光光度计上测450nm、600nm、532nm下的吸光度，用以下公式计算MDA含量：提取液中MDA浓度C（μmol/L）=6.45（OD532-OD600）-0.56OD450MDA的含量（μmol/gFW）=C*V*10-3/W（V为提取液总体积，W为样品鲜重）2.结果与分析本小组（ck）种子成苗率为：100%表1不同浓度烯效唑对小麦幼苗形态指标的影响浓度(mg/L)株高(cm)根长(cm)根数（根）根芽比(R/P)根冠比(R/T)ck11.827.468.000.630.72107.736.926.900.900.93206.986.828.200.530.75406.545.475.500.841.17由表1可知，不同浓度烯效唑处理对幼苗平均株高、根部伸长生长均有抑制作用，且抑制作用随着浓度的加大而增强，幼苗平均根数随浓度加大呈先增加后减少的趋势。浓度为20mg/L时，烯效唑对幼苗根芽比为抑制作用；浓度为10mg/L对根芽比促进作用最强，浓度为40mg/L对根冠比促进作用最强。图1标准曲线表2不同浓度烯效唑处理的幼苗根系活力测定浓度(mg/L)A485根系活力(μgTPF/株/h)ck0.3131.849100.5961.797200.1860.551400.4991.502由表2可知，使用烯效唑能降低小麦幼苗根系活力，但随着浓度的加大，抑制作用先增强后减弱，其中浓度为20mg/L时，小麦幼苗根系活力最小。表3不同浓度烯效唑对小麦幼苗叶绿素含量的影响浓度(mg/L)A663A645叶绿素a（mg/g）叶绿素b(mg/g)总叶绿素(mg/g)ck0.5060.1910.12320.04180.1649100.8210.3420.19810.08310.2811200.4340.1880.10430.04740.1516400.5440.2120.13210.04810.1801由表3可知，烯效唑浓度为10、40mg/L，对小麦幼苗皆为促进作用，烯效唑浓度为10mg/L时，小麦幼苗中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量都最多；浓度为20mg/L时，小麦幼苗中叶绿素含量最少，对叶绿素a、总叶绿素含量为抑制作用，但对叶绿素b为促进作用。表4不同浓度烯效唑对小麦幼苗中丙二醛（MDA）含量的影响浓度(mg/L)MDA（μmol/gFW）ck0.0168100.0150200.0088400.0092由表4可知，只要烯效唑处理过的小麦幼苗，MDA的含量均减少，浓度为20mg/L时MDA含量最少。3.结论与讨论(1)结合已有的研究结果表明，烯效唑浸种抑制幼苗地上部分生长，而能促进根系生长。由于烯效唑可以抑制植物体内赤霉素的生物合成，唐利民等报道抑制赤霉素合成的作用位点是从贝壳杉烯到贝壳杉烯酸的氧化，而赤霉素的主要作用之一正是控制细胞伸长生长[9]。(2)植物苗期的根冠比是最重要的壮苗指标之一。该试验结果表明，烯效唑浸种处理的小麦幼苗根冠比(R／T)均增大，表现出壮苗效果，与周欣等的研究结果相一致[10]。说明烯效唑处理能够在一定浓度范围内具有壮苗作用。(3)烯效唑浸种处理可以增强小麦叶绿素的生物合成，增加叶片中叶绿素总含量，进而增强植物光合作用的能力，这与关华等[3]和易良等[11]的研究结果相一致。烯效唑提高了小麦幼苗叶片叶绿素含量的原因可能是烯效唑作用抑制了小麦叶片细胞的伸长，因而抑制了叶片的生长和叶面积的扩大，但由于叶片内叶绿体的数目和大小没有改变，因此单位叶面积内的叶绿素含量增加[8]。，从而增强了植物的光合作用能力。(4)烯效唑处理的小麦幼苗MDA含量均明显降低，这可能与烯效唑能提高植物叶片膜脂不饱和脂肪酸含量有关。杨大旗等研究表明，烯效唑能增大亚油酸／棕榈酸的比值[12]。而宁万光等[7]的研究，烯效唑还可以通过促进SOD、POD基因的表达。增强植物对于不良环境的抵抗力，进一步说明烯效唑浸种在小麦抗逆境领域应用上具有较大潜力。参考文献[1]朱木兰．烯删农作物的生理效应及应用效应[J]．作物研究，1999(2)：40—44．[2]王熹，俞美玉．烯效唑的生理活性及应用研究初报[J]．作物杂志，1993(2)：33—34．[3]关华，韩惠芳，杨文钰．烯效唑对小麦苗期生长的调控效应(Ⅱ)[J]．中国农学通报，2002．18(4)：56—58．89．[4]王熹．俞美玉，陶龙兴．烯效唑对水稻幼苗的生理影响[J]．中国水稻科学，1994，7(4)：199—204．[5]粱雪莲。杨文钰．烯效唑拌种对小麦形态及营养的调节效应[J]．四川农业大学学报，1998，z6(4)：403—406．[6]盛亚红，沈岳清，盛敏智．烯效唑(S一3307)对冬小麦生长发育的影响[J]．上海农业学报，1993，9(4)：69—74．[7]宁万光，刘红敏，张万平．烯效唑对小麦幼苗高温胁迫的缓解效应研究[J]．现代农业科．2007(14)：103—104．[8]熊庆娩植物生理学实验教程[M]．成都：四川科学技术出版社，20∞：68，31，55，127．[9]唐利民．韩碧文，何仲佩$3307和PP333对小麦应用效果[J]．作物研究，1999．13(2)：41-43．[10]周欣，杨向平，潘晚烯效唑对小麦幼苗生长的影响[J]．云南大学学报：自然科学版．2001(23)：96—98．[11]易良，李邦发，赵鹏．烯效唑与硼对小麦叶绿素与相关品质的影响[J]．湖北农业科学。2009，48(3)：569—572．[12]杨大旗，杨建新，胡义文．优康唑(s3307)对油菜幼苗某些生理特性的影响[J]．植物生理学通讯，1994，30(3)：182—185．