呂旭才+王金玲++王勁++鐘雪梅++馬明莉++杜梅++何嬌+代其林
摘要:以甘藍型油菜品種興油177為材料,用200 μmol/L水楊酸和不同濃度的NO(0、50、100、200、400、800、 1 000 μmol/L)聯(lián)合浸種,考察聯(lián)合浸種對100 mmol/L NaCl脅迫下油菜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結果表明,適當濃度的水楊酸和NO聯(lián)合浸種可顯著緩解鹽脅迫對油菜造成的損害,促進種子的萌發(fā)及幼苗生物量的積累;顯著提高幼苗葉片脯氨酸、可溶性蛋白含量,以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)]活性,同時降低丙二醛(MDA)含量。其中以200 μmol/L SA+400 μmol/L NO處理效果最佳。
關鍵詞:油菜;聯(lián)合浸種;NaCl脅迫;種子萌發(fā);抗鹽性
中圖分類號: S634.301文獻標志碼: A文章編號:1002-1302(2017)08-0055-04
水楊酸(SA)是一類酚化合物,在植物體內通過苯基丙酸類合成途徑產生。人們發(fā)現(xiàn)SA在提高植物的耐鹽性、抗旱性、抗寒性、抗熱性、抗紫外線輻射、抗臭氧以及抗重金屬方面有著一定作用[1-3]。在鹽脅迫下,SA可以改善植物的生長,提高植物體內保護酶活性,降低膜脂過氧化物產物硫化巴比妥酸反應產物(TBARS)含量和質膜透性,增強植物光合作用,提高葉片中葉綠素和滲透調節(jié)物質含量,調節(jié)糖代謝,調控有機滲透調節(jié)物質含量和抗氧化保護系統(tǒng)。但不同濃度的SA調節(jié)作用有差異,相同濃度下,在不同的植物中作用也有差異[4]。NO是植物體內的一種分布廣泛的氧化還原信號分子,在植物體內有多種合成途徑。NO對植物具有雙重效應,即低濃度時促進、高濃度時抑制[5-7]。低濃度時,NO作為抗氧化劑清除超氧陰離子等活性氧,并誘導抗氧化酶基因的表達來保護植物[8];高濃度時,NO與超氧陰離子作用產生過氧亞硝酸陰離子,經質子化后形成過氧亞硝酸,其強氧化性會破壞生物大分子的結構和功能,影響植物生長發(fā)育[9]。
目前,關于水楊酸和NO聯(lián)合浸種對油菜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響鮮有報道。本試驗以甘藍型油菜(Brassica napus L.)為材料,通過用NaCl溶液模擬鹽脅迫,研究外源水楊酸和NO對油菜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響,探討這2種外源物質對鹽脅迫的緩解作用,為生產實踐提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
試驗油菜品種為興油177(四川省榮春種業(yè)有限責任公司)。水楊酸,購自四川省成都市聯(lián)合化工試劑研究所;NO供體亞硝基鐵氰化鈉(SNP),購自上海市阿拉丁生化科技股份有限公司;NaCl為國產分析純。
1.2方法
選取大小均勻的新鮮飽滿油菜種子,先用蒸餾水浸泡 5 min,倒掉蒸餾水,再用75%乙醇消毒2 min,用蒸餾水沖洗2~3次,再用0.1% HgCl2浸泡消毒10 min,最后用蒸餾水沖洗3次,并用消毒的濾紙將種子表面水吸干[10]。
水楊酸和NO聯(lián)合浸種處理鹽脅迫試驗:用蒸餾水配制濃度分別為0、200 μmol/L SA+NO(0、50、100、200、400、800和1 000 μmol/L)的處理液,并將這些處理命名為CK(0 μmol/L SA+0 μmol/L NO)、C1(200 μmol/L SA+0 μmol/L NO)、C2(200 μmol/L SA+50 μmol/L NO)、C3(200 μmol/L SA+100 μmol/L NO)、C4(200 μmol/L SA+200 μmol/L NO)、C5(200 μmol/L SA+400 μmol/L NO)、C6(200 μmol/L SA+800 μmol/L NO)、C7(200 μmol/L SA+1 000 μmol/L NO)。將已消毒的油菜種子浸泡于不同的處理液中,25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中黑暗浸種12 h。浸種處理后,將種子晾干,置于放置2層無菌濾紙的培養(yǎng)皿中,每個培養(yǎng)皿中放置100粒種子。加入100 mmol/L NaCl溶液25 mL(最適脅迫濃度),置于組培室內培養(yǎng),脅迫液每24 h更換1次。處理后連續(xù)7 d觀察種子的萌發(fā)狀況,計算發(fā)芽勢、發(fā)芽率(發(fā)芽勢=4 d內正常發(fā)芽種子數(shù)/試驗種子總數(shù)×100%;發(fā)芽率=7 d內正常發(fā)芽種子數(shù)/試驗種子總數(shù)×100%)。發(fā)芽 8 d 后,從每個培養(yǎng)皿中隨機選取10株幼苗,測定其芽長、根長,稱量芽鮮質量、根鮮質量后,置于105 ℃的恒溫干燥培養(yǎng)箱中殺青10 min,再于80 ℃烘干48 h后,稱量苗、根的干質量。每個脅迫處理重復3次,取其平均值。
脅迫處理中的種子萌發(fā)10 d后,隨機取樣測定生理指標。分別采用硫代巴比妥酸(TBA)法測定丙二醛含量、酸性茚三酮法測定脯氨酸含量、考馬斯亮藍法測定可溶性蛋白含量;提取粗酶液后,采用氮藍四唑法測定超氧化物歧化酶(SOD)活性,用愈創(chuàng)木酚法測定過氧化物酶(POD)活性,用雙氧水法測定過氧化氫酶(CAT)活性[11-13]。
1.3數(shù)據(jù)處理
試驗所得數(shù)據(jù)先采用DPS 7.5軟件進行方差分析和多重數(shù)據(jù)比較,再用OriginPro 8.0軟件進行繪圖。
2結果與分析
2.1水楊酸和NO聯(lián)合浸種對鹽脅迫下油菜種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響
由圖1可知,在鹽脅迫濃度為100 mmol/L的條件下,水楊酸濃度為200 μmol/L時,隨著NO的濃度的升高,不同處理的油菜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,當處理濃度組合為200 μmol/L SA+400 μmol/L NO時,發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別達到最高,分別為88%和92%,且與其他處理相比均差異顯著。發(fā)芽勢和發(fā)芽率是反映種子活力的2個重要指標,在鹽脅迫條件下,水楊酸和NO聯(lián)合浸種可以提高油菜的發(fā)芽勢和發(fā)芽率,表明水楊酸和NO聯(lián)合浸種可以有效地緩解鹽脅迫對種子萌發(fā)的傷害,且C5(200 μmol/L SA+400 μmol/L NO)處理效果最佳。