朱進
摘要:以荊州地方絲瓜(Luffa cylindrica Roem.)品種為材料,研究了不同時間澇漬脅迫對絲瓜幼苗生長的影響。結果表明,淹水3 d時,絲瓜幼苗的根系分叉數(shù)量顯著高于對照(P<0.05);淹水6 d時,根鮮重、根系總長度、根系總表面積、根尖數(shù)量顯著高于對照(P<0.05);淹水9 d時,地上部鮮重、株高顯著高于對照(P<0.05);淹水12 d時,葉片數(shù)、根系總投影面積、根系總體積顯著高于對照(P<0.05)。淹水3 d時,根系直徑顯著低于對照(P<0.05);淹水9 d時,葉綠素含量顯著低于對照(P<0.05)。而在淹水12 d內,丙二醛(MDA)含量與對照相比差異不顯著。說明絲瓜的耐淹性較強,淹水對絲瓜沒有造成傷害,反而對絲瓜的生長有促進作用。
關鍵詞:絲瓜(Luffa cylindrica Roem.);澇漬脅迫;葉綠素;丙二醛;根系
中圖分類號:S642.4;Q945.78文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2014)09-2067-03
Effects of Waterlogging Stress on the Growth of Loofah Seedlings
ZHU Jin
(College of Horticulture and Gardening, Yangtze University, Jingzhou 434025, Hubei, China)
Abstract: Using local luffa cultivars of Jingzhou city as materials, effects of waterlogging stress after three days of flooding in different times on the growth of loofah seedlings were studied. Results and the average root diameter was significantly lower showed that compared with the CK, root furcation number of loofah seedling was significantly higher. Fresh root weight, total root length, total root surface area, root volume was significantly higher after six days flooding. The fresh weight of upper ground, plant height was significantly higher after nine days of flooding. Leaf number, root total projection area, the total volume of root was significantly higher and chlorophyll content was significantly lower after nine days of flooding. There was no significant difference between the contents of malondialdehyde (MDA) and the control after twelve days of flooding. It was indicated that the loofah had strong flood resistance. Flooding on the loofah had no harm, conversely promoted the growth of loofah.
Key words: loofah(Luffa cylindrica Roem.); waterlogging stress; chlorophyll; malondialdehyde; root system
澇害是世界上許多國家面臨的重大自然災害之一,我國黃淮平原和長江中下游地區(qū)澇害非常嚴重,其次是東南沿海、松花江及遼河中下游地區(qū)。自20世紀90年代以來,洪澇災害范圍逐年擴大、發(fā)生頻率不斷提高[1]。據報道,在長江流域2 147萬hm2耕地中易澇易漬耕地有540萬hm2, 占25.15%。南方14?。ㄊ小^(qū))有澇漬地近1 000萬hm2,占該區(qū)各類中低產田的86%[2]。澇害對植物生長具有顯著的抑制作用[3]。丙二醛(MDA)是一種有細胞毒性的物質,它可與細胞膜上的蛋白質、酶等結合、交聯(lián)使之失活,從而破壞生物膜的結構與功能,影響細胞的物質代謝,其含量的高低可以反映逆境脅迫下植物傷害程度的大小。通常丙二醛含量隨淹水脅迫時間延長呈上升趨勢,且隨淹水脅迫程度的加深,其變化越大、越快[4]。
絲瓜(Luffa cylindrica Roem.)起源于亞洲南部熱帶多雨地區(qū),根系發(fā)達,是葫蘆科絲瓜屬的一年生攀援藤本植物。其營養(yǎng)豐富,藥用價值高, 是瓜類中最耐澇的[5],但其對澇漬脅迫下的反應少見報道。試驗研究了澇漬脅迫對絲瓜幼苗生長、葉綠素與丙二醛含量的影響,旨在為絲瓜耐淹提供參考。
1材料與方法
1.1材料
絲瓜品種為荊州地方品種。
1.2方法
試驗于2013年3月在長江大學玻璃溫室和園藝植物生理實驗室進行,設淹水和不淹水2個處理,以不淹水為對照,在絲瓜幼苗4葉1心時將培養(yǎng)盆放在水桶中進行淹水處理,水淹沒土表1~2 cm。每個處理各50盆,分別在淹水第0、3、6、9、12天每處理各?。保芭铚y定各項指標。
2013年3月23日將絲瓜種子曬種1 d,24日溫水浸種24 h,25日催芽,27日絲瓜都已發(fā)芽,播種于長江大學玻璃溫室穴盤育苗。播種后每天進行觀察、澆水,至31日出苗移至培養(yǎng)盆中。幼苗培養(yǎng)階段,每天進行觀察,每3 d澆一次水。4月16日幼苗長至4葉1心開始進行淹水處理。在淹水后第3、6、9、12天進行株高、葉片數(shù)、葉綠素含量、鮮重、丙二醛含量、根系等指標的測定。
葉綠素采用SPAD502葉綠素儀測定;丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法測定[6];根系形態(tài)各項指標采用根系分析儀測定。數(shù)據用Excel軟件進行處理和分析。
2結果與分析
2.1澇漬脅迫對絲瓜幼苗生長的影響
從表1可知,淹水3 d時,絲瓜葉片數(shù)、株高、地上部鮮重和根鮮重與對照(不淹水)相比差異均不顯著; 但淹水6 d時,絲瓜根鮮重顯著高于對照(P<0.05); 淹水9 d時絲瓜地上部鮮重、根鮮重和株高顯著高于對照(P<0.05); 淹水12 d時絲瓜幼苗4個形態(tài)指標均顯著高于對照(P<0.05)。說明淹水對絲瓜的生長有促進作用,先是促進根的生長,進而促進地上部的生長,且淹水時間越長影響越大。
2.2澇漬脅迫對絲瓜幼苗葉綠素含量的影響。
從圖1可知,淹水3 d和淹水6 d時絲瓜幼苗葉片中葉綠素含量與對照(不淹水)相比差異均不顯著,淹水9 d時絲瓜幼苗葉片中葉綠素含量顯著低于對照(不淹水)(P<0.05),淹水12 d時差異更大。
2.3澇漬脅迫對絲瓜幼苗丙二醛含量的影響
由圖2可知,淹水3、6、9及12 d時的絲瓜幼苗丙二醛(MDA)含量與對照差異不顯著,說明淹水12 d內對絲瓜幼苗沒有造成傷害。
2.4澇漬脅迫對絲瓜幼苗根系的影響
由表2可知,淹水3、6、9、12 d絲瓜幼苗的根系分叉數(shù)量均顯著高于對照(P<0.05)。淹水3 d絲瓜幼苗根系總長度、總表面積、根尖數(shù)量與對照差異不顯著,但淹水6、9、12 d的顯著高于對照(P<0.05)。淹水3、6、9 d絲瓜幼苗的根系總投影面積、根系總體積與對照差異不顯著,淹水12 d才顯著高于對照(P<0.05)。淹水3、6、9 d絲瓜幼苗的根系直徑均顯著低于對照(P<0.05), 但淹水12 d的與對照差異不顯著。圖3是絲瓜幼苗根系淹水3、6、9、12 d采用根系分析儀獲得的圖片,結果與表2的數(shù)據相符。
3小結與討論
在澇漬脅迫下,植物為了能夠適應改變了的環(huán)境,會在形態(tài)和代謝方面發(fā)生相應的變化。MDA常作為膜脂過氧化損傷的標志,其含量的多少可以反映膜脂發(fā)生過氧化的程度,MDA含量越高,表示膜脂發(fā)生過氧化程度越嚴重。
試驗中澇漬脅迫下的絲瓜幼苗MDA含量與對照相比差異不顯著,說明淹水對絲瓜幼苗沒有造成傷害。絲瓜幼苗在淹水一定時間下,根鮮重和地上部鮮重、葉片數(shù)、株高、根系的總長度、根總體積、根尖數(shù)量和根系分叉數(shù)量比對照顯著增加,說明絲瓜的耐淹性較強,淹水反而促進了絲瓜的生長。
至于葉綠素含量在淹水條件下低于對照,可能是因為絲瓜幼苗在淹水條件下生長過快,葉綠素消耗較快所致;而根系直徑低于對照,是因為淹水時須根增多,而須根直徑較小所致。
參考文獻:
[1] 李陽生,李紹清.湖南農業(yè)的洪澇災害問題及對策[J].農業(yè)現(xiàn)代化研究,1998, 19(2):102-105.
[2] 朱建強,張文英,潘傳柏,等.幾種作物對澇漬脅迫的敏感性試驗研究[J].灌溉排水,2000,19(3):42-46.
[3] FUKAO T,BAILEY-SERRES J.A key regulator of submergence responses in rice[J].Plant Science,2008,175:43-51.
[4] 張陽,李瑞蓮,張德勝,等. 澇漬對植物影響研究進展[J].作物研究,2011,25(2):420-424.
[5] 張健,劉美艷,肖煒.絲瓜作砧木提高黃瓜耐澇性的研究[J]. 植物學通報,2003,20(1):85-89.
[6] 王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.
2.3澇漬脅迫對絲瓜幼苗丙二醛含量的影響
由圖2可知,淹水3、6、9及12 d時的絲瓜幼苗丙二醛(MDA)含量與對照差異不顯著,說明淹水12 d內對絲瓜幼苗沒有造成傷害。
2.4澇漬脅迫對絲瓜幼苗根系的影響
由表2可知,淹水3、6、9、12 d絲瓜幼苗的根系分叉數(shù)量均顯著高于對照(P<0.05)。淹水3 d絲瓜幼苗根系總長度、總表面積、根尖數(shù)量與對照差異不顯著,但淹水6、9、12 d的顯著高于對照(P<0.05)。淹水3、6、9 d絲瓜幼苗的根系總投影面積、根系總體積與對照差異不顯著,淹水12 d才顯著高于對照(P<0.05)。淹水3、6、9 d絲瓜幼苗的根系直徑均顯著低于對照(P<0.05), 但淹水12 d的與對照差異不顯著。圖3是絲瓜幼苗根系淹水3、6、9、12 d采用根系分析儀獲得的圖片,結果與表2的數(shù)據相符。
3小結與討論
在澇漬脅迫下,植物為了能夠適應改變了的環(huán)境,會在形態(tài)和代謝方面發(fā)生相應的變化。MDA常作為膜脂過氧化損傷的標志,其含量的多少可以反映膜脂發(fā)生過氧化的程度,MDA含量越高,表示膜脂發(fā)生過氧化程度越嚴重。
試驗中澇漬脅迫下的絲瓜幼苗MDA含量與對照相比差異不顯著,說明淹水對絲瓜幼苗沒有造成傷害。絲瓜幼苗在淹水一定時間下,根鮮重和地上部鮮重、葉片數(shù)、株高、根系的總長度、根總體積、根尖數(shù)量和根系分叉數(shù)量比對照顯著增加,說明絲瓜的耐淹性較強,淹水反而促進了絲瓜的生長。
至于葉綠素含量在淹水條件下低于對照,可能是因為絲瓜幼苗在淹水條件下生長過快,葉綠素消耗較快所致;而根系直徑低于對照,是因為淹水時須根增多,而須根直徑較小所致。
參考文獻:
[1] 李陽生,李紹清.湖南農業(yè)的洪澇災害問題及對策[J].農業(yè)現(xiàn)代化研究,1998, 19(2):102-105.
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[5] 張健,劉美艷,肖煒.絲瓜作砧木提高黃瓜耐澇性的研究[J]. 植物學通報,2003,20(1):85-89.
[6] 王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.
2.3澇漬脅迫對絲瓜幼苗丙二醛含量的影響
由圖2可知,淹水3、6、9及12 d時的絲瓜幼苗丙二醛(MDA)含量與對照差異不顯著,說明淹水12 d內對絲瓜幼苗沒有造成傷害。
2.4澇漬脅迫對絲瓜幼苗根系的影響
由表2可知,淹水3、6、9、12 d絲瓜幼苗的根系分叉數(shù)量均顯著高于對照(P<0.05)。淹水3 d絲瓜幼苗根系總長度、總表面積、根尖數(shù)量與對照差異不顯著,但淹水6、9、12 d的顯著高于對照(P<0.05)。淹水3、6、9 d絲瓜幼苗的根系總投影面積、根系總體積與對照差異不顯著,淹水12 d才顯著高于對照(P<0.05)。淹水3、6、9 d絲瓜幼苗的根系直徑均顯著低于對照(P<0.05), 但淹水12 d的與對照差異不顯著。圖3是絲瓜幼苗根系淹水3、6、9、12 d采用根系分析儀獲得的圖片,結果與表2的數(shù)據相符。
3小結與討論
在澇漬脅迫下,植物為了能夠適應改變了的環(huán)境,會在形態(tài)和代謝方面發(fā)生相應的變化。MDA常作為膜脂過氧化損傷的標志,其含量的多少可以反映膜脂發(fā)生過氧化的程度,MDA含量越高,表示膜脂發(fā)生過氧化程度越嚴重。
試驗中澇漬脅迫下的絲瓜幼苗MDA含量與對照相比差異不顯著,說明淹水對絲瓜幼苗沒有造成傷害。絲瓜幼苗在淹水一定時間下,根鮮重和地上部鮮重、葉片數(shù)、株高、根系的總長度、根總體積、根尖數(shù)量和根系分叉數(shù)量比對照顯著增加,說明絲瓜的耐淹性較強,淹水反而促進了絲瓜的生長。
至于葉綠素含量在淹水條件下低于對照,可能是因為絲瓜幼苗在淹水條件下生長過快,葉綠素消耗較快所致;而根系直徑低于對照,是因為淹水時須根增多,而須根直徑較小所致。
參考文獻:
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