目前, 全球面临水资源短缺的极大挑战, 给不同作物的生长都带来了极大的危害;同时, 制约着农业的迅速发展。因此, 鉴别培育出抗旱性强的品种, 并且推广生产利用, 可以有效缓解水资源短缺带来的压力, 降低了旱灾造成的巨大损失。
本实验研究油菜属于双子叶植物, 十字花科, 芸薹属, 有甘蓝型油菜、白菜型油菜、芥菜型油菜3个种, 它在中国、美国和加拿大等国家都分布广阔。油菜是我国最重要的油料作物之一, 年均种植面积上亿亩, 总产上千万吨左右, 均居世界首位。干旱是一个世界性问题。目前, 世界上干旱、半干旱地区面积约占土地总面积的35%, 占总耕地面积的43.9%[1,2,3]。在所有的非生物胁迫中干旱对农作物造成的损失占首位, 仅次于病虫害造成的损失。我国的有大面积的干旱、半干旱地区, 如华北、西北、内蒙古和青藏高原等地区, 其面积约占全国土地面积的1/2。作为全球主要的油料作物之一, 而油菜的发芽和幼苗生长期正值秋冬严寒之时, 气候干燥水分缺少, 正因为缺水的生长环境条件制约, 植株苗期矮小, 容易倒伏导致其产量低, 产油量低, 品质差等问题的频频出现。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试剂
聚乙二醇 (PEG-60000) 、乙醇消毒液 (浓度7 5 % ) 、浓度1 % 的次氯酸钠 ( 1 0 % 次氯酸钠稀释1 0倍) 、纯水、超纯水。
1.1.2 器材
干净、无损的直径150 mm培养皿、移液枪 (0~5m L) 、烧杯、玻璃棒、200 m L量筒、光照培养箱。
1.2 实验过程与方法
1.2.1 种子的消毒处理方法
乙醇消毒液浸泡5 min, 1%的次氯酸钠浸泡10 min, 纯水清洗3遍, 超纯水清洗一遍。
1.2.2 实验方法
首先挑选健康饱满, 无病毒侵染的油菜种子, 种子经过消毒处理后, 将其移到垫有的2层滤纸的直径为15 cm的培养皿中, 每皿30粒 (排列整齐, 方便计数) , 每株系2次重复, 并设立对照实验, 分别加入17%PEG-6000溶液, 设置对照组, 加入等量的超纯水, 第1天加入4 m L, 自第2天起每天加入2 m L, 放入恒温培养箱 (25 ℃, 光照16 h, 黑暗8 h) 。
记录每个培养皿首先发芽的时间, 记录达到50%发芽率的时间, 7 d后, 测量出苗率, 鲜质量, 再放入70 ℃烘箱2 h, 称量其干质量, 计算幼苗活力指数。
一般发芽数占总数的1/2左右就是所要的筛选浓度, 经过大量前期实验得出杂交油菜种子的筛选浓度在16%~18%。本实验所用杂交种筛选浓度为17%[4,5,6,7]。
1.2.3 测定项目与方法
第8天测定出苗率。TSW千粒质量 (g) , FG是最先发芽时间 (h) , T50是达到50%发芽率的时间 (h) , 出苗率, 鲜质量, 干质量 (70 ℃) 。
1.2.4 数据处理方法
发芽率=正常萌发种子数/供试种子数
出苗率=正常出苗的种子数/供试种子数
2 结果与分析
PEG-6000模拟干旱胁迫后, 幼苗的相对活力指数在0.31~0.75, 15个品种的平均相对活力指数为0.5。干旱胁迫后, 15个油菜品种的平均苗高比对照降低39.68%, 平均单株鲜质量比对照降低33.2%, 平均单株干质量比对照降低38.2%, 平均, 出苗率比对照降低18%。在各种指标中, 相对活力指数较为直观、综合地反映了发芽和生长性状, 可作为油菜发芽期抗旱鉴定的主要指标。用17%的聚乙二醇 (PEG-6000) 模拟干旱胁迫条件, 实验组和对照组在形态指标上发生明显差异, 并且干旱对植株的危害是显著的, 鲜质量和干质量的显著减少, 表明植株在生长过程中光合作用能力下降, 产生的有机物质含量降低, 这对果实的收获是极其不利的。因此, 应该有效地提高油菜作物的抗旱能力, 以达到增产增收的目的[8,9,10]。
摘要：采用17%的聚乙二醇 (PEG-6000) 模拟干旱胁迫的方法, 研究其对15个油菜品系发芽期表型性状的变化及其抗旱能力的影响。为了研究干旱对种子萌发的影响, 测出FG, T50, 出苗率, 鲜质量, 干质量。结果表明, PEG-6000模拟干旱胁迫后, 幼苗的相对活力指数在0.320.79, 15个品种的平均相对活力指数为0.49。干旱胁迫后, 15个油菜品种的平均苗高比对照降低40.68%, 平均单株鲜质量比对照降低34.2%, 平均成苗率比对照降低18%。在各种指标中, 相对活力指数较为直观、综合地反映了发芽和生长性状, 可作为油菜发芽期抗旱鉴定的主要指标。实验证明, 干旱胁迫下, 油菜幼苗形态特征发生明显变化, 植株矮小或不发芽甚至死亡。
关键词：干旱胁迫,聚乙二醇 (PEG-6000) ,种子萌发,出苗率,鲜质量,干质量
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