2023年盐胁迫对假苇拂子茅种子萌发的影响.doc

伊犁师范学院化学与生物科学学院 2023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：2023年5月 1 化学与生物科学学院2023届本科毕业生毕业论文〔设计〕 目 录 目 录 I III Abstract IV 1. 前言 1 1.1盐胁迫对种子萌发影响的研究进展 1 1.2假苇拂子茅概述 2 1.3 研究意义 3 2. 材料与方法 4 2.1材料 4 2.2试验方法 4 2.3数据的处理和测定方法： 4 3．结果与分析 6 3．1 NaHCO3胁迫对假苇拂子茅种子萌发的影响 6 3.1.1 NaHCO3 胁迫对种子发芽率的影响 6 3.1.2 NaHCO3 胁迫对种子发芽势的影响 6 3.1.3 NaHCO3 胁迫对种子发芽指数的影向 7 3.1.4 NaHCO3 胁迫对种子根冠的影响 8 3.2 Na2CO3胁迫对假苇拂子茅种子萌发的影响 9 3.2.1 Na2CO3对种子发芽率的影响 9 3.2.2 Na2CO3对种子发芽势的影响 10 3.2.3 Na2CO3胁迫对种子发芽指数的影响 11 3.2.4 Na2CO3胁迫对种子根冠长度的影响 12 3.3 NaCl胁迫对种子萌发的影响 13 3.3.1 NaCl对种子发芽率的影响 13 3.3.2 NaCl对种子发芽势的影响 14 3.3.3 NaCl对种子发芽指数的影响 15 3.3.4 NaCl对假苇拂子茅种子根冠的影响 16 4.结论 18 参考文献： 19 致谢 20 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。测定分析结果说明: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 Abstract In this study, Calamagrostis pseudophragmites as experimental material, through different stress gradient and NaCl, Na2CO3 and NaHCO3 solution treated Calamagrostis pseudophragmites seed, and the seed treated with distilled water as control, the effect of different concentration of brine false reed blowing in under the same conditions, the germination rate of Mao seed germination potential, germination index and root growth. The results showed that: alkaline salt Na2CO3 and NaHCO3 stress than neutral salt stress of NaCl significantly reduced the germination rate of Calamagrostis pseudophragmites seeds. Therefore, the strongest anti-salt of neutral salt NaCl Calamagrostis pseudophragmites seed. With the increase of NaCl concentration, Calamagrostis pseudophragmites the embryo length and radicle length decreased gradually, while Na2CO3 and NaHCO3 stress decreased faster. Alkaline salt Na2CO3 and NaHCO3 under the stress of Calamagrostis pseudophragmites radicle germ inhibited the order: the radicle > germ; and neutral salt under NaCl stress as a result: > plumule radicle. Key words: Calamagrostis pseudophragmites; salt stress; seed germination; germination rate; germination; root to shoot ratio IV 1. 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〔ionic homeostasis〕和渗透稳态〔osmotic homeostasis〕。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。幼嫩至抽穗期含粗蛋白质较高，可达10%左右，马、牛、绵羊、山羊乐食。生长后期，茎叶变粗硬，家畜除非饥饿缺草，几乎不采食；抽穗前打贮的干草为各种家畜乐食，但抽穗开花以后晒制的干草，带大量具长柔毛的穗子，家畜，特别是羔羊采食后易积留在瘤胃中而得“毛球病〞，饲喂时应引以注意。假苇拂子茅含粗纤维36%～40%左右，可做造纸及人造纤维工业的原料；根状茎兴旺，能护提固岸，稳定河床，是良好的水土保持植物。 1.3 研究意义 由于生态环境的恶化，盐渍已成为危害作物生长的主要因素，并且土壤盐渍化对农业的威胁是全球性问题[12]。全世界盐渍土大约有9.5×108hm2，约占陆地总面积的10%，我国约有盐渍地2700×104mh2[1] 。给农业生产造成了严重的影响。因此挖掘作物种质本身的耐盐性能力，筛选和培育出耐盐品种是开发利用盐渍土壤最为经济有效的途径[13,14]。盐胁迫影响植物种子的萌发、出苗、生长以及光合作用等。在盐胁迫下，很多植物的生长都会受到抑制，但不同植物对盐浓度的耐受水平和生长降低率不一样。本文在种子萌发期研究假苇拂子茅的耐盐性，为假苇拂子茅规模栽培适宜土壤的选择和耐盐品种的选择均具有重要的理论意义。 2. 材料与方法 2.1材料 实验仪器和材料： 分析天平，HPG-400型全自动光照培养箱，直尺，锥形瓶，滤纸，培养皿，镊子。供试假苇拂子茅(Calamagrostispseudophragmites)种子。蒸馏水，不同浓度的Na2CO3、NaHCO3、NaCl溶液。 2.2试验方法 发芽实验采用纸上发芽法。挑选饱满一致、无破损的种子作为试验材料，用10%次氯酸钠外表消毒10min后用无菌水冲洗屡次。试验用NaCl，Na2CO3 和NaHCO3配制不同浓度的处理液，Na2CO3 和NaHCO3处理液浓度分别为0mmol/L、5mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、50mmol/L、100mmol/L、共五个梯度。NaCl配制不同浓度的处理液分别为0mmol/L、30mmol/L、5