植物生理学综合实验论文

烯效唑(S3307)浸种对小麦幼苗生长的影响许家辉20136559农学13-1摘要：此实验以“川育20”小麦种子为实验材料，经过不同浓度的烯效唑（0,15,30,45mg/L）浸种处理，研究不同浓度的烯效唑对小麦的形态指标（根长、根数、株高、叶片数根干重、苗干重及根冠比）和生理指标（根系活力、叶绿素含量、丙二醛、脯氨酸）的影响，进行测定与比较。结果表明，不同浓度的烯效唑能抑制地上部分的生长，促进根系生长，增大根冠比；增加叶绿素和脯氨酸含量，降低丙二醛含量，增强植物抗逆性，有利于小麦生产，但应注意控制浓度。关键词：烯效唑小麦幼苗生长发育影响前言：烯效唑[(E)-1-对氯苯基-2-(1,2,4-三唑-1-基)-4,4-二甲基-1-戊烯-3-醇],又名高效唑、特效唑，结构式如下：烯效唑外观为淡黄色至百色固体或均匀疏散粉末，溶液呈淡黄色透明状，属广谱、低毒、高效植物生长调节剂，兼有杀菌作用，是赤霉素合成抑制剂，活性高，残留量小，对人畜低毒，因此对后茬作物影响小，可通过种子、根、叶、芽吸收，并在器官间相互转运，但叶吸收向外转运少，向顶性明显，主要通过茎叶组织和根部吸收，进入植株后，活性成分主要通过木质部向顶部输送，抑制赤霉素的生物合成，使细胞伸长受到抑制，从而影响植株的形态[1]。烯效唑在作物上具有矮化植株、促进分蘖、增加叶绿素含量、增强抗逆性、抗倒性的效果。对各类单子叶和双子叶植物均有很强的抑制活性。[2][5]用于稻田抗倒伏，控长促孽，壮苗抗逆增重，达到优产高质；[6]用于果树控制营养生长的树形;用于观赏植物控制株形，促进花芽分化和多开花等。也可用于小麦、大豆、油菜、花生等作物。[3]本次实验采用不同浓度的烯效唑对小麦进行浸种处理，研究其对小麦幼苗的影响，通过实际观察得到结论，增强学生动手能力，教导学生理论联系实际，培养科研精神。1材料与方法1.1供试材料“川育20”小麦种子1.2试验设计采用一系列不同浓度的烯效唑溶液对小麦种子进行浸种处理，设置三次重复处理，温室内培养后测定形态指标及生理指标。1.2.1选种挑选外形均匀、颗粒饱满、未发芽未霉变的种子1.2.2表面消毒采用0.1%的HgCl2溶液浸泡种子10分钟1.2.3浸种0、15、30、45㎎/L的烯效唑溶液浸种24h1.2.4催芽挑选饱满的种子50-60粒，种到培养杯中，置于培养箱内，培养3～5天1.2.5幼苗培养将培养箱中的幼苗移到生长室，培养2周以上备用1.3测定项目与方法1.3.1统计发芽率统计本小组（两杯）小麦成苗率。发芽率=成苗小麦数/种子*100%1.3.2小麦幼苗根系活力的测定（TTC法）1.3.2.1样品处理和测定取50条根尖或10株小麦所有根尖（根长1-2cm），将所有根尖放入小玻璃瓶中（2mLTTC＋2mL磷酸缓冲液），30℃保温1h后取出根尖，用滤纸吸干表面水分，加入乙酸乙酯研磨提取TTF，并定容至10mL，485nm下测定其吸光度。1.3.2.2标准曲线制作取2mLTTC（1mg/mL）于100mL容量瓶中，加两勺保险粉剧烈振荡，再加乙酸乙酯振荡，使TTC充分还原为红色的TTF并溶于乙酸乙酯，然后用乙酸乙酯定容到容量瓶刻度线。此时溶液中TTF的浓度为20ug/ml。将上述TTF溶液稀释成系列浓度，取10mL容量瓶8个，分别编号，一次向各管加入TTF溶液0、2.00、4.00、8.00、10.00、12.00、12.00、14.00ug/mL，再加乙酸乙酯定容到刻度线。以空白作参比在分光光度计上测定485nm波长下的吸光度，并绘制标准曲线。1.3.2.3计算根系活力（ug.TTF.根-1.h-1）=C*V/根*t（注：根数可换成株数）1.3.3形态指标的测定幼苗培养2周后，在同一个杯子里取10株具有代表性小麦苗，分别进行以下测定。1.3.3.1根长测定胚芽至最长根尖处的长度（＞1cm)，取10个数据求平均数。1.3.3.2根数数从胚部发生的根数（1级侧根数），取10个数据求平均。1.3.3.3苗高测量从根的基部至最长叶尖处的长度，取10个数据求平均。1.3.3.4叶片数数出每株叶片数，取平均数，保留到小数点后一位。1.3.3.5根冠比取10株幼苗从基部分开，去掉籽粒，分别把根和苗置于两个铝盒，105℃烘干1h，称量根干重、苗干重并计算根冠比。1.3.4幼苗叶绿素含量的测定1.3.4.1样品处理和测定取10株苗的第一片叶中段（2cm)，量出中片宽，计算出叶片总面积(cm2)。将叶片剪碎置于研钵中，加少量石英砂(黄豆大小)、碳酸钙（同左）和8O%乙醇2mL，研磨成匀浆，稀释后过滤，润洗研钵至滤液无颜色，用80%乙醇定容至25mL。分别测定样品在663nm、645nm波长下的吸光度。1.3.4.2计算Chla含量（mg/cm-2）=（12.7OD663-2.69OD645）*（25/s*1000）Chlb含量（mg/cm-2）=（22.9OD645-4.68OD663）*（25/s*1000）Chl总含量（mg/cm-2）=（20.2OD645+8.02OD663）*（25/s*1000）=Chla+Chlb1.3.5幼苗丙二醛含量的测定1.3.5.1样品处理剪取根系0.5g置于研钵中，加入2mLTCA和少量石英砂研磨成匀浆，再加入8mLTCA在研钵中混匀，转入离心机(3000r/min)离心10min，取上清液。1.3.5.2显色和测定取两支试管并做好标记，分别加入3mLTCA+3mLTBA（参比液）；3mL上清液+3mLTBA（样品液）。沸水浴10min，冷却至室温后分别测定其在450nm、532nm、600nm波长下的吸光度。1.3.5.3计算丙二醛含量C（umol/L）=6.45（OD532-OD600）-0.56OD450MDA含量（umol.g-1FW）=(C*10*10-3)/W1.3.6小麦幼苗游离脯氨酸含量的测定1.3.6.1材料处理剪取混合叶片或根系1.00g，将材料研磨成匀浆，转入大试管，80℃水浴20min。向大试管加入人造沸石和活性炭各一勺，剧烈振荡2min，过滤，定容。（猪：材料若为根系则不加活性炭脱色）1.3.6.2显色反应和测定取两支试管分别加入2mL乙醇+2mL冰醋酸+2mL茚三酮（参比液），2mL滤液+2mL冰醋酸+2mL茚三酮（样品液）。沸水浴15min，冷却至室温。在515nm波长下测定样品液的吸光度。1.3.6.3标准曲线制作取7支试管，按下表分别加入试剂。试管号0123456标准脯氨酸（mL）00.20.40.81.21.62.0蒸馏水（mL）21.81.61.20.80.40冰醋酸（mL）2222222茚三酮（mL）2222222以上7支试管沸水浴15min，冷却至室温测定1.3.6.4结果计算样品中脯氨酸含量（ug.g-1Fw）=y/b*251.002结果与分析2.1.烯效唑浸种对小麦发芽率的影响表1不同浓度烯效唑对川育20小麦种子发芽率的影响处理浓（mg/L）0153045发芽率%74%76%77%68%由表1可以看出，随着烯效唑浓度的增加，小麦种子的发芽率先呈现上升趋势，达到30（mg/L）开始下降2.2不同浓度烯效唑对小麦幼苗根系活力的影响表2不同浓度烯效唑对川育20小麦幼苗根系活力影响处理浓（mg/L）0153045根系活力11.2411.6517.119.735由表2可见，随着处理浓度的增加，小麦幼苗根系活力与空白相比均有所提高；但处理浓度达到30mg/L后随着浸种浓度的提高根系活力有所降低。2.3不同浓度烯效唑对小麦幼苗形态特征影响表3不同浓度烯效唑对川育20小麦幼苗形态特征影响处理浓度（mg/L）根长（cm）根数（根）苗高（cm）叶片数根冠比09.945.315.362.030.441512.394.59.02.310.653018.464.38.322.400.6674519.074.07.42.650.628由表3可以看出，不同浓度烯效唑对川育20小麦幼苗的形态特征的影响表现为：随着烯效唑浓度的提高，抑制株高作用越来越明显；根系长度逐渐增长；根数则呈减少趋势；叶片数也是缓慢增多；根冠比也空白对照相比均增加，但处理浓度为30mg/L时，根冠比增加到最大，随后则稍下降。2.4不同浓度烯效唑对小麦幼苗叶绿素含量影响表4不同浓度烯效唑对川育20小麦幼苗叶绿素含量影响处理浓度（mg/L）Chla含量（mg/cm2）Chlb含量（mg/cm2）Chl总含量（mg/cm2）020.4727.65528.1271528.97211.78940.7613023.24510.03533.2804524.32710.55334.885由表4可以看出，不同浓度烯效唑处理后幼苗叶绿素含量与空白相较均有所增加，处理浓度为15mg/L时，叶绿素含量增加到最大；以后呈下降趋势。2.5不同浓度烯效唑对川育20小麦幼苗丙二醛含量影响表5不同浓度烯效唑对川育20小麦幼苗丙二醛含量影响处理浓度（mg/L）0153045丙二醛含量（umol.g-1Fw）10.22×10-39.90×10-37.33×10-37.22×10-3由表5可知，烯效唑含量增加对小麦丙二醛含量起抑制作用，不断下降2.6不同浓度烯效唑对川育20小麦幼苗游离脯氨酸含量影响表6不同浓度烯效唑对川育20小麦幼苗游离脯氨酸含量影响处理浓度（mg/L）0153045脯氨酸含（ug.g-1Fw）58.1063.2777.3556.62由表6可知，烯效唑含量增加对小麦游离脯氨酸含量有一定的促进作用，但达到30（mg/L）以后开始起抑制作用。3结论与讨论3.1结论据实验可以看出，不同浓度对小麦幼苗的影响有所不同，就形态指标而言，烯效唑浸种处理的小麦幼苗根冠比(R/T)均增大,表现出壮苗效果,与杨春桃等的研究结果相一致[5]。说明烯效唑处理能够在一定浓度范围内具有壮苗作用。[5]生理指标测定结果表明，烯效唑浸种处理可以增强小麦叶绿素的生物合成,增加叶片中叶绿素总含量,进而增强植物光合作用的能力。丙二醛和脯氨酸含量的变化，可以表明，烯效唑对植物的抗逆性有低浓度加强，高浓度抑制的作用。[6]根据实验结果，可以在生产中，施用适宜的烯效唑来提高小麦的产量和质量。3.2讨论本实验结果与前人的研究大体上相一致，结合多次的浓度改变和对小麦生长发育的影响，可以更加具体的研究出施用烯效唑的适宜浓度。此实验通过实际观察得到结论，增强学生动手能力，教导学生理论联系实际，激发了学生探索激情培养了科研精神。参考文献：[1]张洪昌,李星林.植物生长调节剂使用手册[M].北京:中国农业出版社,2011，3[2]熊庆娥.植物生理学实验教程[M].成都:四川科学技术出版社,2003，68,31,55,127[3]朱广廉,钟海文,张爱琴.植物生理学实验[M].北京：北京大学出版社，1990.249-252.[4]李合生.现代植物生理学（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2006，7[5]杨春桃,郑翰,李方安.不同的烯效唑浓度对小麦幼苗生长发育的影响[J].安徽农业科学，2010,38[6]胡馨艺,魏锐,彭丹.烯效唑浸种地小麦幼苗生理形态特征的影响[J].绿色科技,2010,4[7]张万萍,史继孔.银杏雄花芽分化期间内源激素、碳水化合物和矿质营养含量的变化[J].林业科学,2004,40(2):51-54.