模拟干旱对水稻种子萌发与幼苗生长的影响

 2024-02-06 10:02

论文总字数:5367字

摘 要

本文以洛稻998和镇稻99种子为材料,采用培养皿滤纸萌发的方法,以PEG溶液模拟干旱胁迫条件,在6种不同水势(0Mpa、-0.1Mpa、-0.2Mpa、-0.4Mpa、-0.6Mpa、-0.8Mpa)的渗透胁迫下研究水稻种子的萌发和幼苗生长对干旱胁迫的生理机制。结果表明:不同浓度PEG处理对不同品种水稻种子的萌发率、发芽势、胚根长、胚茎长和胚鲜重均产生影响,高浓度渗透液对种子萌发的抑制作用显著大于低浓度,发芽率的干旱胁迫反应指数随着渗透液浓度的降低和萌发进程而增加,随着PEG浓度的增加,水稻种子的萌发率、发芽势、胚根长、胚茎长和胚鲜重均逐渐降低。

关键词:水稻种子,干旱胁迫,种子萌发

Abstract: Six PEG concentrations (0Mpa、-0.1Mpa、-0.2Mpa、-0.4Mpa、-0.6Mpa、-0.8Mpa) simulated drought stress were used in this study to test its influence on the seed germination and seeding growth characters of LuoDao 99 and ZhengDao 99. Using Petri dish and filter paper germination method and discussing their physiological mechanism of resistance to drought. The results showed that different concentrations of PEG had the influence on the germination rate、germination potential、root length、embryo stem length and embryo fresh weight.Inhibition of high PEG concentrations on seed germination was significantly greater than the low concentration. The germination rate of drought stress response index increased with the decrease of PEG concentration and the germination process. With the increase of PEG concentration,the germination rate、germination potential、root length、embryo stem length and embryo fresh weight decreased gradually.

Key words: rice seeds, drought stress, seed germination

目 录

1. 前言 4

2 实验材料和方法 4

2.1 实验材料 4

2.2 实验方法 4

2.3 调查统计 5

2.3.1 测根长 5

2.3.2 测茎长 5

2.3.3 测种子的鲜重 5

2.3.4 测萌发率 5

3 结果与分析 5

3.1水分胁迫对不同品种水稻种子最终发芽率的影响 5

3.2水分胁迫对不同品种水稻种子萌发幼苗生长量的影响 6

结论 7

参考文献 8

致 谢 9

1 前言

水稻旱害是世界上缺水稻区面临的普遍问题。全世界约有46%的稻田为非灌溉稻田,依靠雨季的降水作为水源,产量受季风雨的影响。即使在世界的深水稻区,播种在雨季来临之前也往往受到干旱。

水稻作为我国最主要的粮食作物之一,它的增产潜力受到各方面自然条件的限制越来越显著,干旱缺水就是一个很大的威胁,是农业生产的主要抑制原因。近年来,伴随着全球范围温室效应的加剧,水资源的日渐匮乏,水稻旱灾发生的频率、范围和强度将进一步变大,它对农作物造成的伤害损失直接约等于全球其它非生物自然灾害的损失之和,干旱缺水严重制约了水稻产量的高和稳[1]

种子的萌发是每种植物生长过程中的一个重要阶段,在干旱胁迫下,水稻种子的吸胀萌发过程中吸水受到抑制,直接抑制了种子胚乳中淀粉、蛋白质等营养物质的分解和碳氮代谢相关酶的活性和代谢产物,进而影响到种子的萌发率的降低。因此,提高水稻的抗旱能力显得格外重要。

本文旨在利用PEG渗透液模拟干旱胁迫的条件,研究在高渗透液下不同水稻种子的萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应,拟确定较为准确和可行的抗旱性鉴定标准,为抗旱水稻品种的选育研究打下基础。PEG(聚乙二醇)是一种亲水性很强的大分子有机物,溶于水后可以产生强大的渗透压,这种溶液渗透方法模拟干旱条件具备多种优点:简单易行、周期短、重复性好而且不受土壤和气候因素的影响[2]。它可以在不伤害根系的情况下观察种子完整的根茎叶;可以人为地抑制水分进入种子的速率进而控制种子的吸水速率和萌发过程,因此近几年来被广泛地用于植物种子萌发期的抗旱性研究,是模拟干旱理想的水势调节物质。通过对不同品种水稻种子干旱胁迫的研究,可以从中筛选培育抗旱性能力强的水稻品种,对于水稻的高产和稳产产生重要的意义。

2 实验材料和方法

2.1 实验材料

本实验选用镇稻99和洛稻998两个品种的水稻种子,种子由淮安市农科所提供。

2.2 实验方法

本研究挑选籽粒饱满、大小一致、谷壳完整没有机械损伤的水稻种子,用水反复将培养皿冲洗干净,先放入灭菌锅120℃灭菌20分钟,待其恢复到常温常压下,再放入烘箱烘烤4~5个小时后拿出,铺上2层滤纸。用干净的镊子分别挑选50粒不同品种的饱满的镇稻和洛稻种子放入口径为9cm的60个培养皿中。60个培养皿分为6组,镇稻99分别编号为ZD-0、ZD-1、ZD-2、ZD-3、ZD-4、ZD-5;洛稻99分别编号为LD-0、LD-1、LD-2、LD-3、LD-4、LD-5。在常温下分别配置-0.1Mpa、-0.2Mpa、-0.4Mpa、-0.6Mpa、-0.8Mpa 5种渗透势的PEG培养液,用蒸馏水作对照(0%)[3]。在培养皿中加入相应浓度的10ml胁迫培养液,轻轻缓慢地晃动培养皿,使得水稻种子完全浸在培养液中,加盖后放置于23℃恒温箱里。在人工气候培养箱中萌发,在2d、4d、6d、8d、10d分别观察各萌发阶段种子的根长、茎长和干重。每隔1天观察培养皿中液体的变化,适量加入PEG培养液或水以保持培养皿内液体的恒定。

2.3 调查统计

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