荊紅利 李大忠 王國杰 蔣順紅 張中瀚 趙尊康

摘 要 為研究不同鹽濃度脅迫菜玉米種子發(fā)育及生理生態(tài)的影響，以菜玉米種子作為，通過施用一定濃度的油菜素內(nèi)酯可以有效提高菜玉米種子萌芽率，在施用油菜素內(nèi)酯溶液濃度為0.1 mg·L-1時，菜玉米幼苗成活率為最高，達到83%，在三葉期的株高最高，過氧化物酶活性最高。說明油菜素內(nèi)酯可以有效增強菜玉米幼苗的抗鹽堿能力，促進植株生長。

關(guān)鍵詞 油菜素內(nèi)酯;菜玉米幼苗;鹽脅迫;酶活性

中圖分類號：F513 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.09.074

近年來，隨著城市化進程推進，我國耕地面積銳減，在龐大的人口數(shù)量下，糧食供給不足問題日益凸顯，鹽堿土地資源的利用變得越來越重要。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國的鹽堿土地面積達9 900多萬公頃，若能將鹽堿土地轉(zhuǎn)化為可生產(chǎn)作物的耕地，將極大的緩解糧食短缺的問題。鹽堿土地主要成分有NaCl、MgCl2、KCl、CaCl2、MgSO4等，進行土壤改良投入巨大、改良周期長，因此通過培育、種植耐鹽堿作物可有效解決這一問題。油菜素內(nèi)酯作為一種天然植物激素，能促進植物生長，提高作物的抗病、抗鹽能力，增強作物生長抗逆性，從而提高作物的產(chǎn)量及品質(zhì)。菜玉米含有蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、脂肪、碳水化合物、胡蘿卜素等大量的營養(yǎng)物質(zhì)，具有清濕熱、開胃、益肺、延緩衰老、減肥、明目、降低血壓血脂的作用，營養(yǎng)價值高[1-6]。目前，油菜素內(nèi)酯對鹽脅迫下菜玉米抗鹽性的有關(guān)研究還尚未看到相應(yīng)報道，基于此，在不同鹽濃度脅迫環(huán)境下施用不同濃度的油菜素內(nèi)酯，得出施用最佳的油菜素內(nèi)酯濃度。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

試驗材料為菜糯一號菜玉米種子，選擇子粒飽滿，具有完整的種皮、胚和胚乳的種子720粒，規(guī)格為6×12孔的穴盤10個。

試驗試劑包括0.1%高錳酸鉀溶液，濃度為0.1 mg·L-1、0.2 mg·L-1、0.3 mg·L-1的油菜素內(nèi)酯溶液，濃度為0 mmol·L-1、50 mmol·L-1、100 mmol·L-1的NaCl溶液，濃度為1∶400的葉面肥營養(yǎng)液。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗步驟

用濃度為0.1%高錳酸鉀溶液將菜玉米種子浸泡12 min進行消毒，將已消毒的菜玉米種子平均分成3個處理，編號A、B、C，每個處理240粒種子，共720粒，根據(jù)標號在常溫條件下將菜玉米種子浸種7.5 h。浸種結(jié)束后將菜玉米種子放入培養(yǎng)皿中，每個處理平均分成4個小組，每個小組60粒種子，并貼好標簽，放入恒溫箱中培養(yǎng)，設(shè)置溫度27 ℃，期間每個處理噴施對應(yīng)濃度的BR溶液。60 h后統(tǒng)計各個處理菜玉米種子的發(fā)芽數(shù)，一周后計算種子的發(fā)芽率以及菜玉米種子的發(fā)芽勢。將所有種子移栽到裝滿沙子的穴盤中，待其長出葉片后噴施濃度為1∶400的葉面肥溶液，一周兩次。在三葉期進行取樣，并檢測葉面積、莖粗、株高、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量以及葉綠素含量、過氧化氫酶（CAT）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化物歧化酶（POD）活性等指標。

1.2.2 檢測方法

游標卡尺測量莖粗、株高，每個試驗處理組測量5株取平均值;用紫外吸收法測定過氧化氫酶活性;用氮藍四唑法測定超氧化物歧化酶活性;用愈創(chuàng)木酚比色法測定過氧化物酶活性;用分光光度計法測定葉綠素含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel2017版、Spss21.0進行處理分析。

2 結(jié)果與分析

從表1得出，A2與A3、A4相比，在無鹽脅迫下，0.1 mg·L-1的油菜素內(nèi)酯最適合菜玉米種子生長;B1、C1菜玉米種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢都比A1（正常狀態(tài)下）的發(fā)芽率和發(fā)芽勢低，說明在鹽脅迫下，不施用油菜素內(nèi)酯的菜玉米種子發(fā)芽受到阻礙。A1與A2、B1與B2、C1與C2相比，得出在鹽脅迫下，施用0.1 mg·L-1 BR溶液可以有效增強菜玉米種子的抗逆性。

2.1 不同試驗處理對菜玉米幼苗株高、莖粗的影響

圖1為各個試驗處理組菜玉米幼苗平均株高，從圖1中可看出，A1與B1、C1相比，A1的株高最高，說明在無鹽脅迫下菜玉米幼苗中株高。A2與A1、A3、A4相比，A2株高最高，A1最低，說明油菜素內(nèi)酯可以有效促進菜玉米植株生長，0.1 mg·L-1的油菜素內(nèi)酯最適合菜玉米植株生長。

不同處理組菜玉米幼苗平均莖粗如圖2所示。從圖2可知，在無鹽脅迫的環(huán)境下即A1與B1、C1相比，菜玉米幼苗生長的莖粗最粗;A2與A1、A3、A4相比，A2株高最高，A1最低，說明油菜素內(nèi)酯可以有效促進菜玉米植株增粗，0.1 mg·L-1的油菜素內(nèi)酯最適合菜玉米植株生長。

2.2 不同試驗處理對菜玉米幼苗葉綠素的影響

從圖3可看出，A1與B1、C1，A2與、B2、C2，A3與B3、C3，A4與B4、C4相比，A組葉綠素含量均比B組、C組葉綠素含量高，說明受到鹽脅迫的影響，葉綠素含量隨著鹽濃度增高而降低;A2與A1、A3、A4，B2與B1、B3、B4，C2與C1、C3、C4相比，施用0.1 mg·L-1 BR溶液的A2、B2、C2葉綠素含量最高，說明0.1mg/LBR溶液最適合菜玉米幼苗積累葉綠素含量。

2.3 不同試驗處理對菜玉米幼苗超氧化物歧化酶活性（SOD）的影響

從圖4可看出，A1與A2、A3、A4，B1與B2、B3、B4，C1與C2、C2、C4相比，A1、B1、C1的超氧化物歧化酶活性更多，說明油菜素內(nèi)酯可以提高超氧化物歧化酶活性;在施用相同0 mg·L-1、0.1 mg·L-1、0.2 mg·L-1、0.3 mg·L-1油菜素內(nèi)酯條件下，A1比B1、C1，A2比B2、C2，A3比B3、C3超氧化物歧化酶活性高，逐次降低，說明鹽脅迫濃度越高，超氧化物歧化酶活性越低。

2.4 不同試驗處理對菜玉米幼苗過氧化氫酶（CAT）活性的影響

如圖5所示，在施用相同0 mg·L-1、0.1 mg·L-1、0.2 mg·L-1、0.3 mg·L-1油菜素內(nèi)酯條件下，A、B、C三組相比，無鹽脅迫條件下，過氧化氫酶的活性最高，施用0.1 mg·L L-1油菜素內(nèi)酯時，過氧化氫酶活性最高，說明BR溶液濃度為0.1 mg·L-1最適合過氧化氫酶活性發(fā)揮作用;從B2與B3、B4，C2與C3、C4相比，得出鹽脅迫濃度越高，過氧化氫酶的活性逐步降低。

2.5 不同試驗處理對菜玉米幼苗過氧化物酶活性（POD）的影響

從圖6可以看出，在無鹽的條件下，A1與A2、A3、A4相比，A1的過氧化物酶活性比A2、A3、A4的過氧化物酶活性低;在鹽的濃度為50 mmol·L-1條件下，B1與B2、B3、B4相比，B1的過氧化物酶活性比B2、B3、B4的過氧化物酶活性低;在鹽的濃度為100 mmol·L-1條件下，C1與C2、C3、C4相比，C1的過氧化物酶活性比C2、C3、C4的過氧化物酶活性低;說明油菜素內(nèi)酯可以有效的增強過氧化酶的活性。在施用0.1 mg·L-1的油菜素內(nèi)酯溶液時，過氧化物酶活性達到最高值。

3 討論與結(jié)論

菜玉米是我國主要的糧食作物且耐鹽性較強，幼苗期和萌發(fā)期間對鹽脅迫最為敏感。因此在不同濃度鹽的脅迫下，菜玉米種子和幼苗的相關(guān)生理和生長指標都會明顯的受到不同程度的影響。試驗結(jié)果說明，在鹽脅迫下的菜玉米種子經(jīng)過不同濃度的油菜素內(nèi)酯處理后，幼苗中所含的CAT、SOD、POD三種酶的活性都有所提高，且經(jīng)過油菜素內(nèi)酯處理的菜玉米種子長勢比未經(jīng)過油菜素內(nèi)酯處理的菜玉米種子好得多。另外，沒有在鹽脅迫條件下的菜玉米種子通過不同濃度的BR處理后，菜玉米幼苗的各項生理指標都會有明顯的提高。

本次試驗結(jié)果表明，菜玉米幼苗鹽脅迫的緩解與BR濃度大小有關(guān)。BR濃度在0.1 mg·L-1時能有效緩解菜玉米幼苗的鹽脅迫，但BR濃度超過0.2 mg·L-1時，其作用效果不明顯。說明菜玉米幼苗經(jīng)過濃度適宜的BR（油菜素內(nèi)酯）處理后，可以提高菜玉米幼苗中SOD、POD和CAT三種酶的活性，進而有效抵抗鹽脅迫的不良環(huán)境。

本次試驗可以表明BR可以有效抑制鹽脅迫對菜玉米幼苗生長及相關(guān)的生理指標，當BR的濃度為0.1 mg·L-1時對鹽脅迫下菜玉米幼苗的生長及生理指標效果最好。

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（責(zé)任編輯：劉昀）