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外源物质处理对低温胁迫下辣椒种子萌发及幼苗抗冷性的影响

姜秀梅  
【摘要】:辣椒(Capsicum annuum L.)起源于中南美洲热带地区,是典型的喜温蔬菜,也是我国秋冬季和冬春季设施栽培中的重要蔬菜之一,近年来栽培面积不断扩大。我国北方地区反季节蔬菜栽培是以不加温的日光温室和塑料大棚为主,常常面临长期亚低温或短期临界低温问题的困扰,严重影响了设施辣椒的生产,低温成为限制辣椒产量的关键因子之一,因此,提高辣椒抗冷性是理论研究和生产实践上亟待解决的问题。外源物质诱导提高植物的抗逆性研究已取得了可观的成绩,为植物抗逆化学调控技术提供了坚实的理论基础。本试验以新椒3号和猪大肠辣椒为试材,利用光照培养箱模拟低温条件,用不同浓度的外源亚精胺、壳聚糖、水杨酸、CaCl2、甜菜碱、海藻糖进行浸种和叶面喷施,比较研究它们对辣椒种子和幼苗抗冷性的影响,为新疆冬春低温季节辣椒育苗提供理论依据和技术指导。研究结果如下: 1.一定浓度范围内的外源亚精胺、壳聚糖、水杨酸、CaCl2、甜菜碱、海藻糖浸种处理均可不同程度地提高低温胁迫下辣椒种子发芽率、发芽势、萌发指数和活力指数,促进种子萌发。6种物质的最佳诱导浓度依次为0.1mmol/L、100㎎/L、0.5mmol/L、10mmol/L、5mmol/L、0.5mmol/L。亚精胺和壳聚糖处理的诱导效果优于CaCl2、海藻糖、水杨酸和甜菜碱处理。 2.外源亚精胺、壳聚糖、水杨酸、甜菜碱、CaCl2、海藻糖处理促进低温胁迫下辣椒芽苗生长的最佳诱导浓度与种子萌发一致,但作用机制不同。其中,亚精胺和甜菜碱主要通过影响根长、根鲜重、根干重等指标促进根部生长;CaCl2主要通过影响苗高、地上部鲜重、地上部干重等指标促进地上部生长;壳聚糖、水杨酸和海藻糖则对全株生长均有积极作用。 3.喷施不同浓度的外源亚精胺、壳聚糖、水杨酸、CaCl2、甜菜碱、海藻糖后,均降低了低温胁迫条件下辣椒幼苗叶片相对电导率和MDA含量,增加可溶性糖和脯氨酸含量,降低了辣椒幼苗的冷害指数,提高了辣椒幼苗抗冷性。筛选出6种物质的最佳诱导浓度依次为0.5mmol/L、50㎎/L、2mmol/L、10mmol/L、10mmol/L、10mmol/L,与种子萌发和芽苗生长的最佳诱导浓度存在差异。亚精胺、壳聚糖、水杨酸和甜菜碱处理的诱导效果优于CaCl2和海藻糖处理。 4.0.5mmol/L亚精胺、50㎎/L壳聚糖、2mmol/L水杨酸、10mmol/L甜菜碱处理可以提高辣椒幼苗苗高、茎粗、根鲜重、根干重、地上部鲜重、地上部干重,对低温胁迫下辣椒幼苗生长具有积极作用,可增强辣椒幼苗的抗冷性。在低温胁迫条件下,辣椒幼苗尤其是根部鲜物质与干物质积累对培育壮苗起着重要的作用。 5.随着低温胁迫时间的延长,辣椒幼苗叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和MDA含量增加,SOD和POD活性为先增后降,叶绿素含量逐步下降。而在低温恢复过程中,渗透调节物质和MDA含量不同程度地下降,SOD和POD活性、叶绿素含量有所回升。0.5mmol/L亚精胺、50㎎/L壳聚糖、2mmol/L水杨酸、10mmol/L甜菜碱处理能明显地降低低温胁迫下辣椒幼苗叶片中的MDA含量,减缓其增加的速度,增加可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和叶绿素含量,增强SOD和POD活性,提高辣椒幼苗的抗冷性。4种物质的作用效果为亚精胺壳聚糖甜菜碱水杨酸。 6.辣椒幼苗叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性、叶绿素含量都与抗冷指数呈极显著正相关关系,脯氨酸含量与抗冷指数呈显著正相关关系,说明在低温胁迫下,外源物质处理的辣椒幼苗抗冷力大小与叶绿素含量、保护酶活性和渗透调节物质的含量均有密切关系,可以通过测定这些指标来鉴定外源物质对提高辣椒幼苗抗冷力的作用效果。 7.综合分析低温胁迫下辣椒种子萌发期、幼苗生长期的各形态指标和生理指标得出,6种外源物质对提高辣椒抗冷性都有一定的效果,亚精胺和壳聚糖作用效果比其他物质更显著。


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