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盐碱胁迫对豆科牧草种子萌发及其生理的影响

杨光  
【摘要】: 选取有代表性的中性盐NaCl,设置0、50、100、150和200 mmol L-15个浓度水平,碱性盐Na2CO3,设置0、25和50 mmol L-13个浓度水平,对四种豆科牧草紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、花苜蓿(Melilotoides ruthenicus L.)、广布野豌豆(Vicia cracca L.)、五脉山黧豆(Lathyrus quinquenervius)种子进行萌发胁迫实验,来探讨豆科牧草种子萌发期耐盐碱性以及它们的耐盐碱机制。研究结果如下: (1)盐碱胁迫使种子开始萌发时间和半数发芽时间延迟,发芽速率下降,种子活力指数下降,胚根、胚芽的生长减缓,并且这种抑制作用随着胁迫的加强而增强。相同的Na+水平下,碱胁迫对萌发的抑制作用强于盐胁迫。规定时间内,低盐碱浓度下四种种子的萌发率不受影响,高盐碱浓度下萌发率显著下降。 (2)随着胁迫的增强,四种牧草胚根胚芽中Na+的含量与Na+/K+比在增加,且在碱胁迫下Na+的含量增加程度极显著地大于盐胁迫,危害萌发和生长的起始Na+含量不同。盐碱胁迫下K+含量波动。盐胁迫下,四种牧草中Cl-含量随着胁迫的增加而显著增加,碱胁迫下无明显变化。四种牧草胚根胚芽中脯氨酸的含量是随着两种胁迫的加剧而增加的,且碱胁迫下的变幅大于盐胁迫。可溶性糖在盐胁迫下不规则变化,碱胁迫下有减小趋势。对于豆科牧草种子来说,脯氨酸在其萌发期抵御盐碱胁迫时起重要作用,可溶性糖没有作用。 (3)栽培种紫花苜蓿在低浓度盐胁迫下(Na+浓度为50mM时),出现了种子引发现象,表现出了类似于典型盐生植物的特征。相同胁迫下,紫花苜蓿的活力指数、胚根与胚芽的长度显著大于其他三种野生牧草,Cl-含量与积累的脯氨酸量大于三种野生牧草。栽培种紫花苜蓿在低盐碱浓度下比其它三种野生种牧草的萌发优势强。 (4)相同胁迫下,小粒种子紫花苜蓿和花苜蓿较大粒种子广布野豌豆和五脉山黧豆发芽迅速,开始萌发时间、半数发芽时间早,活力指数大,单位干重的小粒种子胚根胚芽中Na+含量、Na+/K+比显著高于大粒种子的。小粒种子要承受更强的离子毒害。在盐碱胁迫条件下,小粒种子紫花苜蓿和花苜蓿较大粒种子广布野豌豆和五脉山黧豆具有明显的萌发优势。


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