多效唑浸种对小麦幼苗生长发育的影响

多效唑浸种对小麦幼苗生长发育的影响

摘要不同浓度多效唑浸种对小麦种子萌发及水培幼苗生长发育的影响结果表明,小麦在萌发过程中,多效唑抑制小麦种子的呼吸速率;随着多效唑浓度的升高,小麦根冠比、根系活力先增加后减小,电导值下降,叶绿素增多;说明多效唑浸种有助于提高小麦抗逆性和抗倒伏的能力。

关键词小麦;多效唑;浸种;形态指标;生理指标;影响

多效唑(PP333)是一种人工用内源赤霉素合成的调节剂,可引起植物的生长变化,是一种生长延缓剂,抑制茎的伸长,使顶端分生组织变短,同时增加植株的抗倒伏能力。低浓度多效唑增进稻苗叶片的光合效率;高浓度抑制光合效率,提高根系呼吸强度,同时增强植株的抗逆能力。因此,多效唑浸种对小麦幼苗生长发育的影响具有重要意义。

1材料与方法

1.1试验材料

供试小麦品种为川育20#。供试试剂为:15%多效唑,0.1% HgCl2。

1.2试验方法

1.2.1种子处理。精选小麦种子100粒,用0.1%HgCl2消毒10 min,用清水冲洗干净,分别用0(CK)、50、100、200 mg/L的多效唑溶液浸种24 h,倒掉浸泡液,将种子放在培养盘中,在25 ℃的恒温箱中催芽48 h,待幼芽生长。

1.2.2幼苗栽植与培养(水培法)。选取发芽一致性高的小麦幼芽栽植于塑料杯的沙网上(纱网上每孔插1颗种子),每杯种植30株,不设重复,并放于植物生长室进行培养。

1.3测定内容与方法

1.3.1幼苗形态指标的测定。①根系与株高的测定。用直尺测量10株小麦幼苗的株高及最长根长,计算各组的平均株高和根长。②根冠比的测定。分别取0、50、100、200 mg/L多效唑处理的小麦幼苗10株,除去其胚乳部分,于105 ℃杀青10 min,80 ℃下烘干5 h至恒重,待冷却后分别测定地上部分和根的干物质重量,并计算根冠比。

1.3.2幼苗生理指标的测定。①发芽小麦呼吸速率的测定(广口瓶法)[1]。根据公式:呼吸强度(mg CO2/(g·h))=,其中,V1为空白滴定值(mL),V2为样品滴定值

(mL),w为材料鲜重(g),t为测定时间(h),c为草酸的浓度(mmoL/mL),44为二氧化碳的摩尔质量(mg/mmoL)。②幼苗根系活力的测定(TTC法和分光光度计法)[1]。用20 μg/mL的TPF(由1 mg/mL的TTC加入次氯酸钠配制而成)配制成0、2、4、6、8、10、12、14 μg/mL的标准溶液,用分光光度计测出其吸光度值,根据公式:根系活力(mg TPF/(根·h)=,绘出标准曲线,计算出各处理浓度的小麦幼苗根系活力。③幼苗叶片中叶绿素含量的测定(分光光度计法)[1]。使用分光光度法测定经不同浓度多效唑处理的小麦中叶绿素在645、663 nm处的吸光度值,根据公式(如下)计算各处理浓度小麦幼苗叶片的叶绿素含量。Chla含量(mg·dm2)=(12.7 OD663-2.69 OD645)×面积;Chlb含量(mg·dm2)=(22.9 OD645-4.68 OD663)×面积;Chl总含量(mg·dm2)= Chla含量+Chlb含量。④幼苗抗逆性的测定(电导仪法测定)[1]。对不同浓度多效唑处理的小麦幼苗叶片进行室温和冻害处理后,分别进行抽气和保温处理,最后用电导仪测出冻害和室温处理的叶片电导值。

2结果与分析

2.1形态指标

由表1可知,不同浓度多效唑处理小麦种子,幼苗的地上部分随处理浓度的增加受到抑制,小麦的平均发根数基本无变化;小麦根系发达,表现为侧根多,根系粗壮,且随着多效唑处理浓度的增加,根、冠重减小,根冠比增加。结果说明多效唑抑制幼苗株高的生长,适当浓度的多效唑促进根的伸长,高浓度多效唑抑制根的伸长,对主根数影响不大[2],这种抑制作用在增加小麦的抗倒伏性能上具有重要作用。

2.2生理指标

由表2可知,多效唑处理后的小麦种子的呼吸强度都被抑制,且随浓度增加抑制越明显;不同浓度多效唑处理后小麦根系活力先增加后减小,但均高于对照组,结果表明适当浓度的多效唑可以增强根系活力,浓度过高增强作用有不同程度的减弱;不同浓度处理的小麦幼苗的叶绿素含量比对照组高,说明多效唑可以增加小麦叶片中叶绿素的量,并且叶绿素的量随浓度的增大而增大;冻害处理增大叶片的电导值,但多效唑处理后2种处理下的叶片电导值均下降。由此可知,多效唑在2种处理下均可提高叶片抗性,电导值越高说明游离在叶片外的离子越多,叶片细胞膜的通透性越大,从而导致叶片细胞的抗性降低。

3结论与讨论

试验结果表明,不同浓度的多效唑浸种处理小麦种子,可显著抑制小麦幼苗的生长,表现为株高变矮,叶面积减(下转第40页)

小,干物重下降,根冠比增加。产生这些结果的主要原因是:多效唑通过抑制由贝壳杉烯到贝壳杉烯酸三步氧化作用的氧化酶活性,因而抑制赤霉素合成。而赤霉素最显著的作用则是促进细胞的纵向生长,使植物体长高。因此,经多效唑浸种处理,可有效抑制小麦幼苗茎与根的伸长生长[2]。同时,试验还表明:多效唑可增强根系活力,具有较显著的壮苗效果。主要原因是施用多效唑后,植株矮化,减少了地

上部的营养消耗,根部脱落酸含量增加,促进地上部积累的同化物向下运输,从而有利于根系生长[3]。在本次试验中,小麦叶片的叶绿素含量随着多效唑处理浓度的升高而升高,电导值则逐步降低,说明多效唑对小麦的叶绿素含量、光合速率的提高有促进作用[4],同时对小麦叶片的抗性有增强作用。前人研究结果为小麦在受冻害时施用一定量的多效唑会降低其电导值的增加百分数,即多效唑能够在低温下保护细胞膜的相对稳定性,以减少物质外渗[5]。本试验结果与前人研究结果不完全相同,有待进一步验证。总的来说,多效唑对小麦的影响表现为:增厚叶片,有利于抗冻;前期延缓生长;控上促下,促进根系活力;矮化植株,有利于抗倒等[4,6]。本次试验研究结果为多效唑在小麦上的应用提供了一定的理论依据,在提高小麦产量等方面的研究具有一定意义。

4参考文献

[1] 熊庆娥.植物生理学实验教程[M].成都:四川科学技术出版社,2003.

[2] 彭世勇,张健伟,于艳,等.多效唑浸种对黄瓜幼苗生长的影响[J].河南农业科学,2003(2):35-37.

[3] 赵秀芬,房增国,高祖明.多效唑对稻麦苗期根系活力和叶片IAA氧化酶、过氧化物酶活性的影响[J].广西农业科学,2006,37(4):379-381.

[4] 杨忠义,范春晖,郭平毅.氮肥与多效唑对冬小麦叶片生理功能的调控[J].植物营养与肥料学报,2008,14(5):947-950.

[5] 徐秋曼,陈宏.多效唑提高小麦幼苗抗低温能力的机理初探[J].天津师范大学学报:自然科学版,2006,26(1):25-27.

[6] 吴迪.多效唑(PP333)浸种对小麦生长发育的影响[J].四川职业技术学院学报,2010,20(1):118-119.