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披碱草和野大麦种子萌发期抗旱性研究



全 文 :第 卷 第 期 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
年 月 肌
披碱草和野大麦种子萌发期抗旱性研究
马青枝、 李造哲 , 马文喜
内蒙古农业大学生命科学学院 呼和浩特 内蒙古农业大学生态环境学院 呼和浩特
内蒙古农业大学教务处 呼和浩恃
摘要 : 以 聚 乙 二醇溶 液 作渗透介质进行干 旱胁迫 对披碱 草 和 野大 麦
种 子萌发期抗旱性进行研 究 。 结果表 明 : 披碱草和 野大麦 随着 胁迫浓度 的增
加 平均 发芽数均 呈 下降 趋势 , 开始发 芽天 数和发 芽高 峰 期均被推 迟 。 两 种供试材 料发 芽 率 、 发芽 势 、茴 发抗旱指
数 、 发芽 指数在干 旱胁迫下均呈 下 降趋 势 胚根 胚芽 的 比值 随着 浓度 的 增加 呈上 升趋势 。 披碱草 的 相对发芽
率 、相对发芽势 、萌发抗旱指数 、发芽指 数大于野 大 麦 ,披碱草种子萌发期 的抗旱性大于野 大麦 。
关键词 : 披碱 草 ; 野大麦 ; 荫发期 ; 抗旱性 ;
中图分类号 : 文献标识码 : 文章编号
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的水分条件 ,但由 于根系发达 , 入土较深 , 可 以 吸收
弓 胃 土壤深层的水分 ,而且叶片具抗旱结构 , 在干旱情况
披碱草 — — 和野大麦 下卷《状 ’可 少膽艱 ’所以在干旱
是具有重要经济价 仍可获得较高产量 ,还耐风沙吹打 ’在多风沙地区得
值和生态价值的小麦族多年生优良牧草 。 披碱草是 以保苗 。 野大麦亦叫短芒大麦草或野黑麦 , 广泛野
一种适应性较强的牧草 ,它是中旱生植物 ,要求一定 生于我国北方草原地区 的盐渍草甸上 野大麦根系
收穑 日期 :越金项目 : 国家 自然科学基金项 目 内蒙古 自然科学基金作者简介 : 马青枝 , 女 , 高级实验师 主要从事分析測试工作通讯作者 : :
第 期 马青枝等 : 披碱草和野大麦种子萌发期抗旱性研究
发达 ,具短根茎 , 根须状而稠密 。 野大麦草质柔软 , 记录正常发芽的种子数 ,发芽时间为 。 第 统
返青早 、发育快 、适 口性好 营养价值高 开花前期粗 计发芽势 ,第 统计发芽率 。
蛋 白含量 它更具有较强的抗病虫 害 、 耐 种子发芽势的测定 从放人种子即 日起至
寒 、耐盐碱的能力 叶量丰富 ,产量比较高 , 高于披碱 第 ,统计正常发芽种子数 占供试种子数的百分比 。
草 、老芒麦和羊草 。 野大麦耐践踏 适于放牧 , 再生 发芽势 %
性强 是改 良盐碱地的一种优良牧草 。 可在低湿地 式中 为前 内正常发芽种子数 为供试
上种植 ,建立人工草地 ,具有 良好的生产性能及较高 种子数
的经济价值 。 相对发芽势 % 处理发芽势 对照发芽势
干旱胁迫常常影响植物生长发育 ,造成农作物
严重减产 , 干旱对农作物造成的损失在所有的非生 种子发芽率的测定 从放人种子即 日 起至
物胁迫中 占首位⑴ 。 据统计 ,全世界 以上的可 第 终止 ,统计正常发芽种子数占供试种子数的
耕地处于干旱或半干旱状态 ,我国干旱半干旱地区 百分比 。
约占国土面积的 ,世界性的干旱导致的减产超过 发芽率 %
了其它因素所造成减产的总和 。 在我国广大的西部 式中 为正常发芽种子数 为供试种子数
干旱 、半干旱地区 ,干旱问题严重地制约人工及半人 相对发芽率 % 处理发芽率 对照发芽率
工草地的建设步伐 ,提高牧草的抗旱性已成为 目前
亟待解决的问题之一 。 牧草抗旱性鉴定是牧草抗早 萌发抗旱指数的计算
性品种选育的关键内容之一 ,及早地鉴定牧草的抗 萌发抗旱指数
旱性有利于加速抗旱性育种的进程 。 种子萌发是种 渗透胁迫下萌发指数 对照萌发指数
子植物生活史中 的关键阶段 , 也是进行植物抗旱性 其中 萌发指数
研究的重要时期 。 近年来 , 髙渗溶液法已经成 (
为研究种子萌发性状的重要方法 ,在水稻 、玉米等农 式中 、 、 、 分别为第 、 、 、 的
作物上广泛使用 , 在牧草上也有相关报道… “ 。 种子萌发率
但至今因用的实验方法及评价方法体系不同 ,结论 上 胚芽长的测定 每个培养皿内随机取 个
不尽相同 。 本试验在室内人工模拟干旱条件 , 测定 正常生长的幼苗 ,用直尺分别测其胚芽的长度 ,最后
干旱胁迫下披碱草和野大麦发芽率 、发芽势 、胚根 取平均值作为胚芽长 。
长 、胚芽长 、萌发抗旱指数 、发芽指数等各种抗旱性 胚根长的测定 每个培养皿内随机取 个
鉴定指标 ,探明两种材料的耐旱性差异 ,筛选出抗旱 正常生长的幼苗 用直尺分别测其幼苗的根长 ,最后
性更强的材料 ,为选育新品种提供理论参考 。 取平均值作为胚根长 。
发芽指数的计算
材料与方法 发芽指数
式中 为 内发芽数 为相对发芽天数
供试材料 数据处理方法
供试材料为披碱草 和野 通过 § 软件和 , 对两种材料发芽率 , 发
大麦 的种子。 芽势 ,发芽指数 ,萌发抗旱指数 ,胚根 胚芽等各项指
实验方法 标的试验数据进行方差分析。
精选大小一致无破损的种子 粒 ,经 的次
氯酸钠溶液消毒 后 ,用 自来水和蒸馏水冲洗干 结果与分析
净 ,置于直径为 的培养皿中 ,双层滤纸做发芽
床 。 配制浓度为 , , 的 溶 胁迫对披碱草和野大麦种子发芽率的影
液 ,并以蒸馏水作为对照 。 在培养箱内恒温 无 响
光照条件下进行种子发芽率、发芽势 、胚根和胚芽长 随着 处理浓度的增加 , 种材料的发芽率
的测定 ,在样品净种子中随机取出 粒为 重复 , 和相对发芽率均呈下降趋势 ( 表 。 在 浓度
每个浓度 个重复 ,在实验过程中 , 隔 称重加水 胁迫下披碱草种子的发芽率为 , 野大麦
使滤纸保持湿润 浓度不变 。 放置种子后逐 日 观察 种子的发芽率为 ,分别比对照下降了
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和 。 随着 处理浓度 的增加 , 野大麦种子 胁迫对披碱草和野大麦胚根 胚芽的影响
的相对发芽率较披碱草种子的相对发芽率下降的更 未经 处理 的披碱草和野大麦的胚根
快 说明披碱草的抗旱性较野大麦强 , 胚芽的 比值分别为 表 。 可以看 出 ,
胁迫对披碱草和野大麦种子发芽势的影 两种材料的胚根 胚芽的比值都随着 浓度的增
响 加而变大 ,披碱草的胚根 胚芽的比值较野大麦的胚
随着 处理浓度的增加 披碱草和野大麦种 根 胚芽的 比值大 。 在水分胁迫下 植物会协调 自 身
子的发芽势和相对发芽势均呈下降趋势 ( 表 。 随 地上与地下器官的关系 , 让其有限的营养物质优先
着 处理浓度的增加 ,披碱草种子的相对发芽势 满足根系的 胚根 ) 的生长 这样水分胁迫下胚根 胚
比野大麦的相对发芽势下降缓慢 , 表明披碱草较野 芽值的增加是对水分胁迫的一种适应性反应 说明
大麦在种子萌发期表现出较强的抗旱性 。 植物对水分胁迫的适应能力强 ,反之则弱 。
表 胁迫对两种材料发芽率的影响
发芽率 % 发芽势 % 相对发芽率 % 相对发芽势 %… 喊草 野大麦 披碱草 野大麦 披碱草 野大麦 披碱草 野大麦
注 : 小写英文字母表示 水平差异显著 ,下同
表 胁迫对两种材料萌发抗旱指数 、发芽指数和胚根 胚芽的影响
处纖度⑷ 萌发抗旱指数 发芽翻 胚根 胚芽披碱草 野大麦 披碱草 野大麦 披碱草 野大麦
胁迫对披碱草和野大麦种子萌发抗旱指
数的影响
由表 可以看 出 , 披碱草材料的萌发抗旱指数
、 一
大于野大麦 。 随着 处理浓度的增加 , 两种材料 分胁迫下种子发芽与其幼苗抗旱性的关系 ,
的萌发抗旱指数均呈下降趋势 ,在浓度为 时 , 披 别是种子发芽力能否作为幼苗抗旱性指标 ’ 到 §
碱草的萌发抗旱指数为 ,野大麦 的萌发抗旱指 前为止还有分歧 。 ⑷研究了 个高粱品种在
数为 较对照分别下降 高浓 不同 浓度下的发芽后发现 ’ 抗旱性强 的品种其
度的 干旱舰会使种子随发鮮 下降 , 发芽輔于抗旱性翻 种 。 随后 等也得
下降幅度大的材料抗旱性相对较弱 说明野大麦 到与此相似的结果 。 并指出水分胁迫下种子发芽力
子荫发期的抗旱性弱 于披碱草 。 可作为幼苗
■抗旱性棍标 。 研究了 种牧 ;草
胁迫对披碱草和野大麦种子发芽指数的 在水分胁迫下种子发芽后 的表现 抗旱性较弱的多
年生黑麦草种子发芽率高于其他四种抗旱性较强 的
由表 看 出 ,隨 浓度的增加 ,两种材料的 牧草 , 因此他认为水分胁迫下种子发芽率不应作为
发芽指数均呈下降趋势 , 只有在低浓度 胁 幼洁抗旱性指标 。 随后 刖 用小麦也得到 了 与
迫下野大麦的发芽指数大于披碱草 , 但在其它任何 此相似的结果 。 研究 了 个苜稽品种在水
浓度梯度下披碱草种子 的发芽指数大于野大麦 说
明披碱草种子萌发期的抗旱性大于野大麦 。 性无关 。 本实验研究表明 , 两种材料的抗旱性依次
为披碱草 野大麦 从整体看 , 其种子在不 同
第 期 马青枝等 : 披碱草和野大麦种子萌发期抗旱性研究
浓度下相对发芽率 ,相对发芽势 ,萌发抗旱指数 ,发
芽指数始终是抗旱性较强的披碱草较高 而抗旱性 安永平 强爱玲 , 张媛媛 等 渗透胁迫下水稻种子萌发
较弱的野大麦则相反 。 这说明 水分胁迫下 ,两种材 特性及抗单性 鉴定指标研 究 植物 遗传资 源学报 ,
料的发芽力与幼苗抗旱性呈正相关 ,但在水分胁迫 :
下种子发芽力预示牧草抗旱性时 ,必须考虑到其它 ⑷ 抗 旱
因素 。 种子发芽过程本身是一个极复杂的生理生化 生 ,】靖

等 草地主“科 牧草种托过程 而披碱草与野大麦种子发芽期渗透胁迫受多 发期財翠性差异研 究 中 国草地学报
种因素影响 如种子成熟度 、来源等 。 因此 ,要综合
评价披碱草与野大麦种质资源的抗旱性 ,应该以多 余方玲 杨 满业 干友 民 等 川 西 北高寒地 种禾草种
个指标为依据综合考虑 。 同时 , 由于抗旱性是一个 子萌发期 抗旱 性 草 业 科 学 ,
受多种因素影响的复杂数量性状 ,在萌芽期鉴定出
的抗旱性较强的种质是否在苗期乃至全生育期也具 李培英 ,孙 宗玖 阿不来提?孤 模 拟干 旱胁迫下 份
有较强的抗旱性 ,以及与苗期 、全生育期抗旱性相关 假麦草种质 种子苗发 期抗旱性 评 价 中 国 草地 学

港廣赛■值帥下常 任永霞 等厕 胁迫 下 种词 料作 物抗旱性强的植物其胚影胚芽的 比 要比正
:条件下增加许多 ,而抗旱性弱的植物其胚根 胚芽的
比值 ,虽有增加 ’但增加较少 ,这与程保成的结论相 刘 面丽 , 陈超 , 王 普昶 百脉根种 子萌发 期抗旱 性综合
似 。 在用胚根 胚芽的比值鉴定植物的抗旱性时 ,最 评价 赍州农业科学
好与种子发芽率或发芽势结合起来考虑 这样结果 张力君 易 津 贾光 宏 等 种禾草对干旱胁迫 的 生理
会更可靠一些 。 反应 内 蒙古农业大 学学报
孙启 忠 水分胁迫下 四种冰革种子萌发特性及其与 幼
苗抗旱性 的 关系 中 国萆地 , ,
随着 处理浓度的增加 ,披碱草和野大麦的
平均发芽数均呈下降趋势 , 而且开始发芽天数和发 “
芽高峰期均被推迟 ,
随着 处 浓度的增加 ,披碱草和野大麦的 —
发芽率 、发芽势 、相对发芽率 、相对发芽势 、萌发抗旱 如⑴ ‘ 肌 :
指数 、发芽指数均呈下降趋势 ,胚根 胚芽的 比值呈 ⑷上升趋势 。
’ ’
披械草的相对发芽率 、相对发芽势 、萌发抗旱
指数 、发芽指数大于野大麦 ,说明披碱草种子萌发期
的抗旱性较野大麦强 。
参 考 文 献 : ;
, ,孙 启 忠 优 良 财 盐 牧 草一野 大 麦 草 与 畜 杂 志 ,

, ( )
“ ’ :陈善福 舒庆尧 植物財 干旱胁迫 的 生物学机理及其基
因工程研究进展 植物 学通报 , :