盐胁迫对假苇拂子茅种子萌发的影响

伊犁师范学院化学与生物科学学院2013届学士学位论文（设计）论文题目：盐胁迫对假苇拂子茅种子萌发的影响作者姓名：艾克热木·吐尔地班级：生物科学09-2专业：生物科学学号：09070401044指导教师：赵玉院系：化学与生物科学学院完成时间：2013年5月化学与生物科学学院2013届本科毕业生毕业论文（设计）I目录目录...............................................................I摘要..............................................................IIIAbstract...........................................................IV1.前言.............................................................11.1盐胁迫对种子萌发影响的研究进展...............................11.2假苇拂子茅概述...............................................21.3研究意义....................................................32.材料与方法.......................................................42.1材料.........................................................42.2试验方法.....................................................42.3数据的处理和测定方法：.......................................43．结果与分析.......................................................63．1NaHCO3胁迫对假苇拂子茅种子萌发的影响.......................63.1.1NaHCO3胁迫对种子发芽率的影响...........................63.1.2NaHCO3胁迫对种子发芽势的影响...........................63.1.3NaHCO3胁迫对种子发芽指数的影向.........................73.1.4NaHCO3胁迫对种子根冠的影响.............................83.2Na2CO3胁迫对假苇拂子茅种子萌发的影响.........................93.2.1Na2CO3对种子发芽率的影响...............................93.2.2Na2CO3对种子发芽势的影响..............................103.2.3Na2CO3胁迫对种子发芽指数的影响........................113.2.4Na2CO3胁迫对种子根冠长度的影响........................123.3NaCl胁迫对种子萌发的影响...................................133.3.1NaCl对种子发芽率的影响...............................133.3.2NaCl对种子发芽势的影响...............................143.3.3NaCl对种子发芽指数的影响.............................153.3.4NaCl对假苇拂子茅种子根冠的影响.......................164.结论.............................................................18化学与生物科学学院2013届本科毕业生毕业论文（设计）II参考文献：.........................................................19致谢...............................................................20化学与生物科学学院2013届本科毕业生毕业论文（设计）III摘要本研究以假苇拂子茅为实验材料，通过不同胁迫梯度的NaCl，Na2CO3和NaHCO3溶液处理假苇拂子茅的种子,并以蒸馏水处理的种子为对照，探讨不同浓度的盐水对相同条件下的假苇拂子茅种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及根芽生长的影响。测定分析结果表明:碱性盐Na2CO3和NaHCO3胁迫比中性盐NaCl胁迫显著降低了假苇拂子茅种子的发芽率。因此，假苇拂子茅种子对中性盐NaCl的耐盐性最强。随着NaCl浓度的增加，假苇拂子茅种子的胚芽长和胚根长逐渐下降，而Na2CO3和NaHCO3胁迫下下降速度更快。碱性盐Na2CO3和NaHCO3胁迫下的假苇拂子茅种子胚根胚芽的受抑制大小顺序为：胚根胚芽；而中性盐NaCl胁迫下其结果为：胚根胚芽。关键词：假苇拂子茅；盐胁迫；种子萌发；发芽率；发芽势；根芽比化学与生物科学学院2013届本科毕业生毕业论文（设计）IVAbstractInthisstudy,Calamagrostispseudophragmitesasexperimentalmaterial,throughdifferentstressgradientandNaCl,Na2CO3andNaHCO3solutiontreatedCalamagrostispseudophragmitesseed,andtheseedtreatedwithdistilledwaterascontrol,theeffectofdifferentconcentrationofbrinefalsereedblowinginunderthesameconditions,thegerminationrateofMaoseedgerminationpotential,germinationindexandrootgrowth.Theresultsshowedthat:alkalinesaltNa2CO3andNaHCO3stressthanneutralsaltstressofNaClsignificantlyreducedthegerminationrateofCalamagrostispseudophragmitesseeds.Therefore,thestrongestanti-saltofneutralsaltNaClCalamagrostispseudophragmitesseed.WiththeincreaseofNaClconcentration,Calamagrostispseudophragmitestheembryolengthandradiclelengthdecreasedgradually,whileNa2CO3andNaHCO3stressdecreasedfaster.AlkalinesaltNa2CO3andNaHCO3underthestressofCalamagrostispseudophragmitesradiclegerminhibitedtheorder:theradiclegerm;andneutralsaltunderNaClstressasaresult:plumuleradicle.Keywords:Calamagrostispseudophragmites;saltstress;seedgermination;germinationrate;germination;roottoshootratio化学与生物科学学院2013届本科毕业生毕业论文（设计）11.前言1.1盐胁迫对种子萌发影响的研究进展盐分胁迫是自然界中一种主要的非生物胁迫，是影响植物生长的重要因素之一[1]。生长于盐渍环境中的植物会不同程度的受到盐分胁迫的影响，表现在整株水平上，植物的生长速率降低，叶片受伤以及根/冠比率增加等[2]。前人对植物盐害和抗盐机制进行了大量研究，根据植物抗盐能力的差异，植物分成盐生植物和非盐生植物。盐生植物是至少能在含有渗透压3.3巴（约等于70mM单价盐）的生境中生长的自然植物区系[3]，反之，为非盐生植物。盐渍环境中含有较多的可溶性盐分，所以土壤的水势较低。植物生长在盐渍环境中，会造成吸水困难，或根本不能吸水，甚至排水，从而导致生理干旱。另外，盐分吸收过多会造成植物体内离子毒害，同时对其他离子的吸收产生拮抗作用，导致植物体内离子不平衡及个别离子的积累，从而引发生理生化紊乱[4]。由此可见，盐分胁迫主要包括渗透胁迫和离子胁迫。渗透胁迫、离子胁迫及其造成的一系列次级胁迫如营养失衡和氧化胁迫等，严重干扰植物体内业已存在的细胞及整株水平上的水分及离子稳态，造成植物细胞损伤，生长减缓甚至死亡[3]因此，植物获得耐盐性的一个重要策略是在新的胁迫环境下重建植物体的稳态（homeostasis），包括重建离子稳态（ionichomeostasis）和渗透稳态（osmotichomeostasis）。由此可以推测，是否能够在胁迫环境下重建植物体的稳态可能正是盐生植物与非盐生植物抗盐性不同的原因所在。盐生植物具有较强抗盐(碱)能力，能够在高盐(高碱性)环境中生长并完成生活史的植物。盐生植物资源是植物资源的一种，可以定义为对人们有开发利用价值的盐生植物的总称。据Aronson（1989）统计，全世界盐生植物的种类有1560种。中国盐生植物有66科，200属，425种，占世界盐生植物的27%左右，其中没有裸子植物，蕨类植物也仅有3种，而被子植物的种和属，分别占中国盐生植物总数的99%和99.2%。说明被子植物对中国盐生植物区系具有决定性的作用[5,6]。耐盐主要是指植物对盐分的忍耐特性，其中包括对渗透胁迫的忍耐和离子胁迫的忍耐。通常盐生植物从外界吸收和积累大量盐离子，合成细胞相溶性物质，降低细胞水势，使细胞水势低于外界环境中的水势。单子叶盐生植物通常限化学与生物科学学院2013届本科毕业生毕业论文（设计）2制植物体内盐离子的聚集，而双子叶植物通常聚集高浓度的盐分[6]。双子叶盐生植物的渗透剂主要是钠离子和氯离子，这两种离子通过区域化作用运输并储存在液泡中，同时在细胞质中也可合成一些有机渗透剂，如可溶性糖、游离氨基酸、有机酸、醇糖等平衡液泡中的渗透势，防止低水势的液泡从细胞质中吸收水分。种子萌发是植物生活周期的重要阶段，在此期间，其生理活动很容易受到外界环境的干扰，从而影响植物的生长和发育，而盐胁迫就是影响种子萌发的重要因子之一[7]。有关盐分对种子萌发影响的研究较多，但由于盐分种类和强度的不同，对植物种子萌发的影响存在差异[11]。目前有关假苇拂子茅的研究报道主要集中在其群落特征及生物量的调查，种群冬眠构建的结构[10]，生物生产，有性生殖构件特征等方面[7-9],作为一种重要的牧草造纸原料及优良的水土保持植物研究的工作和研究成果相对较少。1.2假苇拂子茅概述假苇拂子茅是禾本科根茎型多年生草本植物。秆直立，高30～60厘米。鞘、秆光滑无毛。叶舌膜质，先端撕裂或二裂；叶片常内卷，边缘及上面较粗糙。圆锥花序稍开展，长10～20厘米，分枝簇生，斜向上生，小穗绿色，成熟时常带褐色。假苇拂子茅是低湿地草甸或沼泽化草甸的优势种或主要伴生种，习生于平原或山地中、低山带各大河流的河漫滩及河流冲积平原，地下水位较高的沙丘间平地或沙地，沙漠中的淡水湖盆地四周，也见于黄土丘陵的沟谷低地和灌溉农区的渠沟边、田埂、撂荒地或路边低洼处。春季4月萌发，花果期7～9月。假苇拂子茅是中等偏低饲用植物。幼嫩至抽穗期含