外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下
[目的] 研究在盐旱复合胁迫下外源氯化胆碱对小麦种子萌发和幼苗生长及其生理特性的影响。 [方法] 以郑麦9023为材料，发芽试验以150mmol·L-1NaCl +15 %的PEG（聚乙二醇）-6000模拟盐旱复合胁迫环境，设置0、200、400和600 mg·L-1不同浓度氯化胆碱溶液（Choline chloride）浸种；盆钵试验以定期浇灌200 mmol·L-1NaCl +20 % 的PEG-6000溶液模拟盐旱复合胁迫环境，设置0、400和600 mg·L-1不同浓度氯化胆碱溶液喷施叶片，以期分析小麦种子萌发及幼苗生长对盐旱胁迫的响应以及外源氯化胆碱的缓解效应。[结果] 盐旱复合胁迫显著降低小麦种子的各发芽指标、芽长和根长，不同浓度的氯化胆碱对盐旱胁迫有一定的缓解效应，浓度过高缓解效应下降。苗期盐旱复合胁迫均显著降低小麦分蘖数、单株叶面积和叶片含水量，超氧化物歧化酶（SOD）、脯氨酸和丙二醛含量显著增高，喷施外源氯化胆碱对上述小麦形态和生理指标有一定的缓解效应。[结论] 盐旱复合胁迫对小麦种子发芽和幼苗生长有显著的不利影响；适宜浓度的氯化胆碱可有效缓解盐旱复合胁迫造成的影响。本试验中盐旱复合胁迫下以400 mg·L-1氯化胆碱溶液小麦浸种缓解效应最佳，苗期喷施则以600 mg·L-1氯化胆碱溶液缓解效果最为理想。关键词 小麦，盐旱复合胁迫，氯化胆碱，发芽，幼苗生长
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 供试材料 2
2.2 试验设计 2
2.2.1 发芽试验 2
2.2.2 盆钵试验 2
2.3 测定内容与方法 3
2.3.1 小麦发芽试验 3
2.3.2 小麦盆钵试验 3
2.3.2.1 形态指标的测定 3
2.3.2.2 苗期生理指标 4
2.4 数据分析 4
3 结果与分析 4
3.1 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦种子萌发的影响 4
3.2 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦种子生长的影响 5
3.3 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦幼苗生长的影响 8
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.4 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦幼苗根冠比、含水量和叶面积的影响 8
3.5 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦幼苗生理指标的影响 10
4 讨论 18
结 论 14
致 谢 15
参 考 文 献 16
1 引言
干旱和土壤盐渍化是目前世界上两个最严重的环境和生态问题。水是人类赖以生存的重要因素之一，对植物来说也是同样。植物正常生长离不开水分的供应，但近年来世界范围内的水资源短缺对人类正常社会活动和植物健康生长发育造成了巨大的影响，并且这种不好的影响随着社会的发展以及自然环境的破坏日益加剧。水资源短缺造成的干旱也成为了限制全球农业发展的主要因素，尤其是对粮食作物的产量有着严重的影响。据报道世界上干旱和半干旱地区面积占土地总面积36%，全球约有80多个国家面临着严重的水资源短缺问题[1]。伴随着干旱而来的另一个制约农业发展的环境因子则是土壤盐渍化，这同样是一个不可忽视的全球性问题，世界范围内盐碱地分布极为广泛[2]。目前，全球盐碱地面积已达9.5×108公顷[3]。中国作为一个粮食大国，干旱和土壤盐渍化同样深深影响着我国的农业发展。中国是一个水资源十分短缺的国家，有研究表明：我国农业耗水量占全国总耗水量的80%，而中国农田受旱面积由20世纪70年代1134万hm2增长到2667万hm2，全国灌溉区年缺水量超过300亿立方米[4]。2009年春，我国黄淮小麦种植区发生严重旱灾[5]造成小麦严重减产。目前中国约有盐渍化土壤3.69×107hm2，大约占现有耕地的1/4[6]，其比重之大足以体现我国土壤盐渍化问题的严峻，而这些盐渍化的情形更是大多发生在那些干旱地区，也就是说，土壤干旱常常伴随着土壤盐渍化共同出现，使得我国农业危机日益严重。因此，如何解决干旱和盐渍化对我国农作物造成的复合胁迫逐渐成为我国农业未来发展的重要突破口。
小麦(Triticum aestivumlinn)，属禾本科一年生草本植物；须根系：由初生根和次生根组成；披针形叶片；圆柱形穗状花序；颖卵形，近革质；扁圆形外稃，分有芒和无芒；椭圆形颖果。小麦在世界范围内有着极为广泛的种植面积，是全球第一大粮食作物，我国小麦主产区主要分布于黄河下游平原以及关中平原等地。小麦苗期集中在干旱少雨的秋季和土壤返盐的冬季[7]，因此极易受到干旱和伴随发生的盐害的复合影响。
氯化胆碱作为一类新型的植物生长调节剂在农业发展中有着广泛的应用，其低毒，进入土壤无污染等特点更增加了其应用范围[8]，有研究表明：氯化胆碱进入植物体内后会转化为甜菜碱和磷脂酰胆碱[9]，氯化胆碱通过转化甜菜碱加以影响植物体内酶活性提高作物光合作用增加光合产物的输出达到增加产量的目的。王永俊等研究表明适宜的氯化胆碱浸种可以缓解盐胁迫对水稻种子的抑制，明显提高发芽率、发芽势和发芽指数[10]。有研究提出氯化胆碱能促进幼苗生长；改善马铃薯、玉米籽粒和苹果的品质；促进根系的生长；提高块根块茎的产量[1112]。目前已有的研究大多是单一盐胁迫或者干旱胁迫对各作物的影响，在盐旱复合胁迫方面研究较少，因此探究外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦生长的缓解效应有着重要的意义。
2 材料与方法
2.1 供试材料
供试小麦：郑麦9023（河南省农业科学院小麦研究所选育）
试验地点：生科学院植物生理实验室
2.2 试验设计
2.2.1 发芽试验
选取籽粒饱满、大小一致的干净郑麦9023种子，经0.5% 次氯酸钠消毒10min，蒸馏水冲洗3遍后，用滤纸吸干附着水后待用。
两因素完全随机试验，（1）模拟盐旱复合胁迫环境：设150mmolL1 NaCL+15%PEG（聚乙二醇）6000，简称“盐旱复合胁迫”，蒸馏水为对照（CK）2个水平；（2）缓解物质—外源氯化胆碱（Choline chloride以下简称“CC”），分别设0、200mgL1、400mgL1和600mgL1氯化胆碱溶液共4个水平。试验共8个处理，重复3次。
具体方法：分别用不同浓度的氯化胆碱溶液进行小麦浸种6小时后晾干，将晾干后的种子每50粒均匀播于以双层滤纸作为发芽床的发芽盒（规格：长、宽：10.8cm，高：5.8cm）。将发芽盒置于25℃恒温培养箱中黑暗培养，向发芽盒中每天分别加入23ml盐旱混合溶液（模拟盐旱复合胁迫环境）和等量蒸馏水（CK），每天统计发芽种子数，第4天计为发芽势，第7天计为发芽率，第10天测定小麦发芽的形态指标。
2.2.2 盆钵试验
选取籽粒饱满、大小一致的干净郑麦9023种子，经0.5% 次氯酸钠消毒10min，蒸馏水冲洗3遍后，用滤纸吸干附着水后待用。
选取规模大小一致的塑料盆钵（规格：口直径16.5cm，底直径12.2cm，高14.8cm）将等量有机基质（淮安科丰有机质）装入盆钵中，浇等量的自来水，每盆均匀播20粒小麦种子，再覆盖2cm左右厚度的基质，置于室外培养，小麦培养期间均浇等量的水，并关注天气及时避雨，小麦二叶一心时定苗，每盆保留15株，待三叶一心时开始试验处理。
目 录
1 引言 1
2 材料与方法 2
2.1 供试材料 2
2.2 试验设计 2
2.2.1 发芽试验 2
2.2.2 盆钵试验 2
2.3 测定内容与方法 3
2.3.1 小麦发芽试验 3
2.3.2 小麦盆钵试验 3
2.3.2.1 形态指标的测定 3
2.3.2.2 苗期生理指标 4
2.4 数据分析 4
3 结果与分析 4
3.1 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦种子萌发的影响 4
3.2 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦种子生长的影响 5
3.3 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦幼苗生长的影响 8
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
3.4 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦幼苗根冠比、含水量和叶面积的影响 8
3.5 外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦幼苗生理指标的影响 10
4 讨论 18
结 论 14
致 谢 15
参 考 文 献 16
1 引言
干旱和土壤盐渍化是目前世界上两个最严重的环境和生态问题。水是人类赖以生存的重要因素之一，对植物来说也是同样。植物正常生长离不开水分的供应，但近年来世界范围内的水资源短缺对人类正常社会活动和植物健康生长发育造成了巨大的影响，并且这种不好的影响随着社会的发展以及自然环境的破坏日益加剧。水资源短缺造成的干旱也成为了限制全球农业发展的主要因素，尤其是对粮食作物的产量有着严重的影响。据报道世界上干旱和半干旱地区面积占土地总面积36%，全球约有80多个国家面临着严重的水资源短缺问题[1]。伴随着干旱而来的另一个制约农业发展的环境因子则是土壤盐渍化，这同样是一个不可忽视的全球性问题，世界范围内盐碱地分布极为广泛[2]。目前，全球盐碱地面积已达9.5×108公顷[3]。中国作为一个粮食大国，干旱和土壤盐渍化同样深深影响着我国的农业发展。中国是一个水资源十分短缺的国家，有研究表明：我国农业耗水量占全国总耗水量的80%，而中国农田受旱面积由20世纪70年代1134万hm2增长到2667万hm2，全国灌溉区年缺水量超过300亿立方米[4]。2009年春，我国黄淮小麦种植区发生严重旱灾[5]造成小麦严重减产。目前中国约有盐渍化土壤3.69×107hm2，大约占现有耕地的1/4[6]，其比重之大足以体现我国土壤盐渍化问题的严峻，而这些盐渍化的情形更是大多发生在那些干旱地区，也就是说，土壤干旱常常伴随着土壤盐渍化共同出现，使得我国农业危机日益严重。因此，如何解决干旱和盐渍化对我国农作物造成的复合胁迫逐渐成为我国农业未来发展的重要突破口。
小麦(Triticum aestivumlinn)，属禾本科一年生草本植物；须根系：由初生根和次生根组成；披针形叶片；圆柱形穗状花序；颖卵形，近革质；扁圆形外稃，分有芒和无芒；椭圆形颖果。小麦在世界范围内有着极为广泛的种植面积，是全球第一大粮食作物，我国小麦主产区主要分布于黄河下游平原以及关中平原等地。小麦苗期集中在干旱少雨的秋季和土壤返盐的冬季[7]，因此极易受到干旱和伴随发生的盐害的复合影响。
氯化胆碱作为一类新型的植物生长调节剂在农业发展中有着广泛的应用，其低毒，进入土壤无污染等特点更增加了其应用范围[8]，有研究表明：氯化胆碱进入植物体内后会转化为甜菜碱和磷脂酰胆碱[9]，氯化胆碱通过转化甜菜碱加以影响植物体内酶活性提高作物光合作用增加光合产物的输出达到增加产量的目的。王永俊等研究表明适宜的氯化胆碱浸种可以缓解盐胁迫对水稻种子的抑制，明显提高发芽率、发芽势和发芽指数[10]。有研究提出氯化胆碱能促进幼苗生长；改善马铃薯、玉米籽粒和苹果的品质；促进根系的生长；提高块根块茎的产量[1112]。目前已有的研究大多是单一盐胁迫或者干旱胁迫对各作物的影响，在盐旱复合胁迫方面研究较少，因此探究外源氯化胆碱对盐旱复合胁迫下小麦生长的缓解效应有着重要的意义。
2 材料与方法
2.1 供试材料
供试小麦：郑麦9023（河南省农业科学院小麦研究所选育）
试验地点：生科学院植物生理实验室
2.2 试验设计
2.2.1 发芽试验
选取籽粒饱满、大小一致的干净郑麦9023种子，经0.5% 次氯酸钠消毒10min，蒸馏水冲洗3遍后，用滤纸吸干附着水后待用。
两因素完全随机试验，（1）模拟盐旱复合胁迫环境：设150mmolL1 NaCL+15%PEG（聚乙二醇）6000，简称“盐旱复合胁迫”，蒸馏水为对照（CK）2个水平；（2）缓解物质—外源氯化胆碱（Choline chloride以下简称“CC”），分别设0、200mgL1、400mgL1和600mgL1氯化胆碱溶液共4个水平。试验共8个处理，重复3次。
具体方法：分别用不同浓度的氯化胆碱溶液进行小麦浸种6小时后晾干，将晾干后的种子每50粒均匀播于以双层滤纸作为发芽床的发芽盒（规格：长、宽：10.8cm，高：5.8cm）。将发芽盒置于25℃恒温培养箱中黑暗培养，向发芽盒中每天分别加入23ml盐旱混合溶液（模拟盐旱复合胁迫环境）和等量蒸馏水（CK），每天统计发芽种子数，第4天计为发芽势，第7天计为发芽率，第10天测定小麦发芽的形态指标。
2.2.2 盆钵试验
选取籽粒饱满、大小一致的干净郑麦9023种子，经0.5% 次氯酸钠消毒10min，蒸馏水冲洗3遍后，用滤纸吸干附着水后待用。
选取规模大小一致的塑料盆钵（规格：口直径16.5cm，底直径12.2cm，高14.8cm）将等量有机基质（淮安科丰有机质）装入盆钵中，浇等量的自来水，每盆均匀播20粒小麦种子，再覆盖2cm左右厚度的基质，置于室外培养，小麦培养期间均浇等量的水，并关注天气及时避雨，小麦二叶一心时定苗，每盆保留15株，待三叶一心时开始试验处理。
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