【doc】水分胁迫对不同产地金银花种子发芽的影响

【doc】水分胁迫对不同产地金银花种子发芽的影响 水分胁迫对不同产地金银花种子发芽的影 响 第33卷第1期 2006年3月 福建林业科技 JourofFujianForestrySeiandTech Vo1.33No.1 Mar.,2006 水分胁迫对不同产地金银花种子发芽的影响 彭素琴0,刘郁林,谢双喜 (1.赣南师范学院,江西赣州341000;2.贵州大学,贵州贵阳550025) 摘要:采用不同浓度的PEG对不同地区金银花其他种子萌发进行人工水分胁迫处理.结果表明.随着水势的下降.除少数 地区金银花种子发芽指数在轻度胁迫下略有上升外,其他各种金银花种子发芽率,发芽指数,活力指数,芽长总体呈下降趋 势.不同金银花变化趋势相似,但变化幅度有明显差异.综合评价初步认为,贵州遵义和贵州花溪2金银花耐旱性相对较 强;山东金银花耐旱性最弱;贵州麻江,河南封丘,贵州花溪1和内蒙古金银花耐旱性居中. 关键词:水分胁迫;PEG;种子发芽;金银花;耐旱性 中图分类号:$567.79文献标识码:A文章编号:1002—7351(2006)01—0048—05 TheEffectofWaterStressonGerminationofLoniceraJaponicaSeedsfromDifferentProvinc es PENGSu-qinl,LIUYu-linI.XIEShuang-xi2 (GannanNormalCollege,Ganzhou341000.China;GuizhouUniversity.Guizhou550025.C hina) Abstract:Thetreatment0fwaterstressOllLoniceraJaponicaThunbseedsfromdifferentprov enceswasmadebythedifferentcon- centrationaofpolyethyleneglycol(PEG).Thetestshowedthatwiththedecreasingofwaterpo tential.thegerminationindexin- creasedinsomeprovencebythetemperatewaterstress,butthegerminationrate.germinationi ndex.vigorindexandthelengthof sproutdecreasedintota1.Thechangetendencyofdifferentdroughtresistanceamongdiffere ntL.JaponicaThunbwassimihr.but therangeofchangesWaSdifferentremarkably.Syntheticallyappraised,thedroughtresistan ceoftheguizhouzunyiandguizhou huaxi2L.JaponicaThunbwasstrong;shandongL】 aponicaThunbhadweakdroughtresistance;othershadmediumdrought tolerancecapacity. Keywords:waterstress;PEG;germination;LoniceraJaponica;droughtresistance 地球上各个地区,由于大气圈周期变化,经纬度的差异及小气候的特殊变化,经常 不能满足植物的基 】,水分亏缺引起植物生长和作物产本要求,而形成干旱灾害或水分亏缺的危害【1 量的减少超过其他胁迫 的总和【2】,因此,研究植物对干旱胁迫条件下的生长,生理反应,探索抗旱机理, 进而培育抗旱高产新品 种,是提高植物生产潜力,摆脱干旱胁迫的最基本途径. 聚乙二醇(PEG)是一种高分子渗透剂,可配制成预定的水势溶液.模拟土壤的自然 水势,PEG处理是 对种子萌发的水分胁迫,这种处理的实质是限制水分进入种子的速率【3】,控制种 子的吸水速率【4],本试验 旨在通过研究不同金银花种子对不同浓度PEG人工水分胁迫的反应,初步评价出 不同金银花的耐旱性强 弱,为南方喀斯特地区植被恢复筛选耐旱性植物提供理论依据. 1材料和方法 1.1试验材料 选择地理分布上有一定代表性的金银花,分别为喀斯特地区贵州麻江宣威的巴东忍冬(Lonicerahen. Hems1),贵州遵义凤岗的贵州忍冬(短柄忍冬)(LonicerapampaninilLev1),贵州花溪1的蕊帽忍冬 (LonicerapileataOliv),花溪2(小山峡)的忍冬(Lonicera血lxmicaThunb)和非喀斯特地区山东淄博的大毛 花(LonicerajaponicaThunb.CV.tomentosa),河南封丘的小花银花(主流品种金银花)(Loniceraponica Thunb),内蒙古呼和浩特的小花忍冬(Loniceratataricavarmicranth口Trautv),以下分别简称为:麻江金 银花,遵义金银花,花溪1金银花,花溪2金银花,山东金银花,河南金银花,内蒙古金银花,各金银花种子均 收稿日期:2005—09—05:修回日期:2005—10—31 作者简介;彭素琴(1979一).女.江西鹰潭人,赣南师范学院教师,硕士,从事植物生理研究. 第1期彭素琴,等:水分胁迫对不同产地金银花种子发芽的影响?49? 1.2试验方法 本试验水分胁迫的条件由聚乙二醇(PEG6000)的溶液产生,浓度分别为10%,15%,20%,25%,30% (w/v),与之对应的溶液水势梯度约为一0.20MPa,一0.40MPa,一0.60MPa,,0.86MPa,一1.20 MPa[5].以蒸馏水作对照.发芽实验3次重复.每次重复为50粒纯净种子.播于2层滤纸上,滤纸事先用 各种浓度溶液浸泡(稍有余液渗出),并置于培养皿中.在滤纸上每天加溶液数滴且4d换1次滤纸,以防 止水势变动.发芽进行恒温和变温处理,处理1为恒温25?,光照时间为8h?d,.处理2为变温处理, 其温度为15,25?交替处理,光照时间同样为8h?d,.从种子置床之日起观察,记 录种子正常发芽数, 种子发芽均以中国林业标准为准,计算发芽率和平均发芽速度,发芽指数GI=Y.(Gt/Dt),其中Gt为时间 日的发芽数.Dt为相应的发芽日数.活力指数VI=GI×Sx.其中Sx为芽平均长度.第10d量芽长. 2结果分析 2.1水分胁迫对发芽率的影响 表2CK下恒温与变温处理对种子发芽的影响 *:因花溪1,内蒙古,山东金银花种子在恒温处理下无种子发芽现象.故表中只列出麻江,遵义,花溪2和河南金银花的比 较分析数据. 试验表明(表2):金银花种子在恒温25"(3与变温15~25"C处理中发芽差异显着,变温下金银花种子 的发芽率远远大于恒温下的发芽率,但恒温下种子芽长却比变温处理的长.且各浓度水分胁迫下种子发芽 全部被抑制. 表3变温下水分胁迫对发芽率的影响 由于恒温下仅有部分金银花种子在CK处理下有较低的发芽率,水分胁迫处理下无种子发芽现象,所 以以下仅对变温下各金银花种子发芽情况进行分析.对变温处理15,25?(表3)进行方差分析,FA= 2.97<Fo_05(6,12)=3.00,FB=17.66>Fo_0】(2,12)=6.93,结果表明在相同水势下不同金银花种子发芽 率虽存在一定差异,但不显着,而同一金银花在不同水势下发芽率差异达到极显着水平.各金银花种子随 着水势的降低,发芽率总体呈下降趋势,15%PEG时为种子发芽转折点,在该浓度下各金银花发芽率大幅 下降.到PEG浓度为20%(约一0.60MPa)时.所有金银花种子发芽全被抑制.从发芽率下降的绝对值来 ?50?福建林业科技第33卷 看,从0到一0.2MPa,除山东和河南金银花有较大下降外,其他金银花种子发芽率变化都不大,山东和河 南金银花发芽率分别下降了26.2%和25.5%,内蒙古金银花发芽率下降了4.5%,花溪2金银花下降了 0.5%;从一0.2MPa到一0.4MPa,大部分金银花种子发芽率差异较大,遵义金银花仅下降了0.4%,变化 最小,花溪2金银花下降了13.4%,其余金银花发芽率都大大下降,山东,河南和内蒙古金银花在一0.4 MPa时,发芽率均大大降低,内蒙古金银花下降值最大达53.0%,发芽率为30.0%,山东金银花发芽率甚 至达到14.4%. 以上分析可看出,山东和河南金银花的发芽率对水分胁迫比较敏感,花溪1和内蒙古金银花对重度水 分胁迫敏感.而麻江,花溪2金银花对水分胁迫的影响相对较小,以遵义金银花的金银花子发芽率受水分 胁迫的影响最小.其中FA指金银花类型因素的F值,FB指PEG浓度因素的F值,下同. 2.2水分胁迫对发芽速度的影响 表4水分胁迫对发芽速度的影响 试验结果表明,在相同水势下不同金银花种子及同一金银花种子在不同水势下的发芽速度存在一定 差异性,但不显着,其中FA;2.91<Fo_05(6,12)=3.00,FB=3.73<Fo_o5(2,12)=3.89, 随着水势的下降, 各金银花种子的发芽速度相应减慢且各发芽始期存在差异,随着PEG浓度的提高,发芽期开始延后,但不 同金银花延长期不同.其中喀斯特地区(麻江,遵义,花溪1和花溪2)金银花发芽始期延后较长,在正常 水分处理下,经11.85,24.89d才发芽,而非喀斯特地区(河南,山东和内蒙古)金银 花则需9.04,12.60 d才发芽,从0到一0.2MPa,发芽速度均有推迟现象,且各金银花之间推迟天数相差不大,山东金银花推 迟期最短为1.74d,河南金银花推迟了6.28d,花溪2金银花推迟天数最大达17.35d;从一0.2MPa到 一 0.4MPa大部分金银花发芽推迟仅花溪1和花溪2金银花有发芽提前现象,分别提前了8.9d和 10.16d发芽,其他金银花推迟期相对不一,麻江金银花推迟了26.39d,遵义金银花推迟了13.46d,非喀 斯特地区(河南,山东和内蒙古)金银花推迟期相对较短,最小达0.72d,山东金银花推迟9.22d.可以看 出,随着水势降低,从一0.2MPa到一0.4MPa发芽推迟期大于从0到一0.2MPa的发芽推迟期.喀斯特 地区金银花发芽推迟期大于非喀斯特地区金银花,且非喀斯特地区金银花推迟期均较小. 非喀斯特地区金银花的发芽速度受水分胁迫的影响很小,其发芽以上分析可看出, 率对水分胁迫的敏 感性远大于发芽速度,麻江和遵义金银花的发芽速度对水分胁迫的敏感性相对较强,而轻度胁迫下花溪1 和花溪2金银花的发芽速度受水分胁迫影响较大,但中度胁迫下相反,甚至还有一定的正效应. 2.3水分胁迫对发芽指数的影响 方差分析结果表明,在相同水势下不同金银花种子及同一金银花在不同水势下的发芽指数差异极显 着,其中FA=9.57>Fo.0l(6,12)=4.82,FB=14.39>Fo-0l(2,12)=6.93,从图1可看出.在轻度水分胁迫 下,花溪1和内蒙古金银花发芽指数与CK对比下降幅度最大,花溪1金银花降幅为42%,内蒙古金银花 为37%,麻江金银花发芽指数稍有下降,与CK相差不大,下降幅度仅为10%左右,遵义金银花还略有增 加;一0.4MPa时各金银花发芽指数均有下降,与CK相比,山东金银花下降幅度最大,为67%左右.内蒙 古金银花次之,其他金银花变化不大,遵义金银花变化最小,降幅为17%,各金银花下降幅度由大到小依 次为:山东>内蒙古>花溪1>麻江>河南>花溪2>遵义. 第1期彭素琴,等:水分胁迫对不同产地金银花种子发芽的影响?51? 2.4水分胁迫对活力指数的影响 活力指数是幼苗生长势和发芽指数的积,它考虑的因素较多,是种子活力的很好指标,经方差分析, Fo.05(6,12)=3.00>FA=2.47,FB=7.95>Fo_01(2,12)=6.93,金银花类型因素对活力指数影响不显着, 而PEG浓度对活力指数影响极显着.图2可看出各金银花种子活力指数对水势的反映趋势:随着水势的 降低,各金银花种子活力指数也相应下降,但降幅不一,在一0.2MPa时,内蒙古金银花下降幅度最大.为 74%.遵义金银花与CK变化不大,下降幅度仅为10%,各金银花下降幅度由大到小依次为:内蒙古>花 溪1>山东>河南>花溪2>麻江>遵义;在一0.4MPa时,与CK相比,山东金银花下降幅度最大,为 97%,花溪1金银花次之,下降幅度为96%,遵义金银花变化幅度最小,为31%,各金银花下降幅度为:山 东>花溪1>麻江>河南>内蒙古>花溪2>遵义. 妊 } 麻汀遵义花溪1化溪2…东河南内蒙古麻江遵义花溪l花溪2山东河南内蒙古 圈1水分胁迫对种子发芽指数的影响 2.5水分胁迫对芽长度的影响 经方差分析,FA=5.19>Fo.01(6,12)=4.82,FB= 16.28>F0川(2,12)=6.93.表明金银花类型和PEG浓度 因素对金银花子芽长影响极显着,图3表明,随着水势 的下降,各金银花芽长呈下降趋势,在轻度水分胁迫时, 下降幅度最大的是山东金银花.幅度最小的是遵义金银 花,随着水分胁迫的加剧,芽长受抑制的现象明显加剧, 一 0.2,一0.4MPa时,遵义金银花几乎没有变化.而内 蒙古金银花芽长还略有增加,其他金银花芽长均有下 降,与CK相比,山东金银花芽长降幅最大,为92%左 右,而遵义金银花最小为14%,各金银花按降幅由大到 圈2水分胁迫对种子活力指数的影响 麻江遵义花溪1花溪2山东河南内蒙古 图3水分胁迫对金银花种子芽长的影响 小依次为:山东>花溪1>河南>麻江>花溪2>内蒙古>遵义. 3结论与讨论 根据以上分析,我们可以从种子阶段对不同金银花的耐早性进行初步评价,贵州遵义和贵州花溪2金 银花在一0.4MPa时均有较高的发芽率,发芽率下降幅度较小,发芽指数,活力指数和芽长降幅较小,且贵 州花溪2金银花在一0.4MPa时发芽提前10d左右,因此,综合评价初步认为二者耐旱性相对较强;山东 淄博金银花在CK下就有较低的发芽率,且在一0.2MPa时,发芽率就大幅下降,在一0.4MPa时发芽率 最低,发芽指数,活力指数,芽长下降幅度均很大,综合评价初步认为耐旱性最弱;贵州麻江,河南封丘,贵 州花溪1和内蒙古金银花耐旱性则居中. 从以上分析结果可以看出.各金银花种子耐旱性存在差异.初步分析可能是由于各 地区金银花长期适 应所生长的自然环境,而各地区气候条件不一,造成生态适应性不同,从而各地区金银花种子采取不同的 途径来抵御或忍耐干旱胁迫的影响.表现出不同的耐旱性. ??加mO 啜蛭 098765432?0 3525?5O 2?O g|J, - 52?福建林业科技第33卷 参考文献: [1]庞士铨.植物逆境生理学基础[M].哈尔滨:东北林业大学出版社,1990. [2]P.J.克雷默.植物的水分关系[M].北京:科学出版社,1989. [3]李季平,古红梅,吴诗光,等.聚乙S-醇(PEG)处理对小麦萌发种子生理生化特性的影响[J].河南农业科学,2002,(6): 4—6. [4]黄祥富,蒋明兰,廖军.PEG渗透对苦瓜种子活力和膜脂过氧化的影响[J].种子,1999,(2):7—8. [5]施积炎,丁贵杰.水分胁迫对不同种源马尾松种子发芽的影响[J].山地农业生物,2000,19(5):332—337. (上接第35页) 参考文献: [1]沈国舫.对发展我国速生丰产林有关问题的思考[J].世界林业研究,1992,5(4):67 —74. [2]沈照仁.人工造林与持续经营[J].世界林业研究,1994,7(4):8—13. [3]盛炜彤.我国人工林地力衰退及防治对策:人工林地力衰退研究[M].北京:中国 科学技术出版社.1992:15—19 [4]陈存及,陈伙法.阔叶树种栽培[M].北京:中国林业出版社,1999:249—251. [5]黄勇来.枫香天然林及人工林群落特征和生长过程比较[J].福建林学院,2004,24(4):361—364. [6]陈建光,程宏益,程国源,等.枫香的育苗技术[J].林业科技开发,2001.15(1):51—52. [7]方乐金,施季森,李力,等.枫香子代性状的遗传变异分析[J].林业科学,2003,39(3):148—152. [8]成铁龙,施季森.中国枫香嫩枝扦插繁殖技术[J].林业科技开发,2003,17(1):36—37. (上接第47页) 3结论 PCR扩增实验反应体系对于不同的物种,其实验参数均有差异,没有一种普遍适宜的反应条件.由 于PCR扩增受到许多因素的影响,因此筛选并固化该反应参数对于获得稳定清晰的电泳结果是十分必要 的.本实验以短柄袍DNA为材料,建立了重复性好,分辨率高的ISSR—PCR反应体系.短柄袍ISSR— PCR分析较适宜的退火温度为54.4"C.短柄袍ISSR—PCR分析较适宜的扩增条件为:10LPCR反应 体积中,1×Taq酶配套缓冲液(10mmol?L,Tris—HC1pH9.0,50mmol?L,KC1,0.1%TritonX一 100),0.75UTaqDNA聚合酶,2mmol?L,MgC12,0.2mmol?L4×dNTP,12pmol引物,10ng 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 DNA,2mg-mL,BSA.以此条件对同一短柄桅植株DNA进行了3次ISSR分析,结果可靠,带型稳定. 参考文献: 【1]ZietkiewiczE,RafalskiA,LabudaD.Genomefingerprintingbysimplesequencerepeat s(SSR)一anhorcdpolymerasechainreac— tionamplification[J].Genomics,1994,20:176—183. [2]AmmirajuJSS,DholakinBB,SANTRADK,eta1.Identificationofintersimplesequence repeat(ISSR)markersassociated withseedsizeinwheat[J].TheorApplGenet,2001,102:726—732. [3]LiaGS.GeneticvariationandcolonaldiversityofPsammochloaviUosa(Poaceae)detect edbyISSRmarkers[J].AnnBot, 2001,87:585—590. [4]马翠兰,刘星释,张玉兰.DNA分子标记技术在果树上的应用[J].内蒙古农业大学,2001,22(2):105—112. [5]刘康德,李建国,彭世清,等.油梨基因组DNA的提取及RAPD分析[J].热带作物,1999,20(4):57—61. [6]李钧敏,柯世省,金则新.濒危植物七子DNA的提取及分析[J].广西植物.2002,22(6):499.502. [7]李均敏,金则新,柯世省.濒危植物七子花RAPD条件的优化[J].植物学通报,2002,19(4):425—456. [8]卢盛栋.现代分子生物学实验技术(第二版)[M].北京:中国协和医科大学出版社.1999:458—463. [9]余艳,陈海山,葛学军.简单重复序列区间(ISSR)引物反应条件优化与筛选[J].热带亚热带植物通报,2003.11(1): 15—19. [1O]张青林,罗正荣.柿属植物ISSR分析枝术的建立[J].农业生物技术,2004,12(5):521—525. [11]边才苗,李钧敏,金则新,等.牛血清白蛋白在植物RAPD分析中的作用[J].遗传,2002,24(3):279—282.