问题:
关键词:静电场 荞麦种子 干旱胁迫 抗旱
● 参考解析
食品营养学及医学方面的研究表明,荞麦含19种氨基酸、丰富的维生素B1、B2、B6和大量无机元素碳、磷、镁、铁、钾、钙、钠等,荞麦粉及其制品具有降血糖、降血脂、增强人体免疫力的作用,对糖尿病、高血压、高血脂、冠心病、中风等病人都有辅助治疗作用,因而荞麦的保健功能越来越受到人们的关注,它在世界贸易中的地位也正在提高。而荞麦生于高寒地带、喜湿、抗旱性弱。在我国荞麦多种植在旱坡地,缺乏灌溉条件,其生长依赖于自然降水。近年来世界范围内的干旱少雨问题日益严重,干旱是制约农业生产的主要逆境因子,它严重限制了荞麦的生长和产量,因此研究增强荞麦幼苗的抗旱性,对于提高其在干旱胁迫条件下的生长和增产具有十分重要的意义。
许多研究证明,电场作为一种无污染的物理处理技术在增强植物种子与幼苗的抗逆性方面有着广阔的应用前景。有关电场处理荞麦种子对其幼苗抗旱性影响的研究未见报道,本课题选用电场处理荞麦种子,研究对其幼苗抗旱性的影响,获得了有效的生物学效益,为批量处理种子以提高其苗期抗旱性奠定了基础,同时也为丰富和发展用物理方法提高农作物抗旱性的研究提供十分重要的理论依据。
实验用电场强度为0.0kV/cm、3. 0 kV/ cm、4. 0 kV/cm、5.0kV/ cm和 6.0 kV/ cm的电场分别处理荞麦种子5min、15min和25min,分别标记为E31、E32、E33、E41、E42、E43、E51、E52、E53、E61、E62和 E63。当荞麦幼苗长到三叶一心时,用PEG-6000培养液(聚乙二醇,分子量6000)诱导模拟大田干旱胁迫,即将实验组幼苗分别放入0%、5%、10%、15%、20%、25%的PEG-6000培养液(用1/2Hoagland培养液配制)进行根系模拟干旱胁迫,48h后测定荞麦幼苗中丙二醛(Malondialdehyde, MDA)、脯氨酸(Proline)、可溶性糖含量的变化和超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性变化,并运用数学隶属函数法对各项生理指标进行抗旱性综合评价来衡量电场处理对荞麦幼苗抗旱性的影响。
实验结果表明,不同电场处理条件下的荞麦种子,其幼苗在干旱胁迫的不同时期适应性反应存在一定差异。电场条件为3kV/cm×25min、4kV/cm×15min、4kV/cm×25min、5kV/cm×15min、6kV/cm×5min对应的各项抗旱指标具有极好的相关性,其中抗旱性最好的是4kV/cm×15min、4kV/cm×25min,而3kV/cm×15min、5kV/cm×25min、6kV/cm×15min、6kV/cm×25min对应的各项抗旱指标的抗旱效果却不及对照组。说明电场强度和作用时间存在一个最佳剂量组合,较低的作用剂量引起的效果并不明显,过强的作用剂量反而引起一定的负面效应。
本课题研究表明,通过适宜电场处理能够促进荞麦幼苗水分胁迫条件下体内脯氨酸、可溶性糖的积累,提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活性、减少了膜脂过氧化产物丙二醛的积累。说明电场处理可使膜结构与功能在水分亏缺下得到保护,促进了种子和幼苗的代谢水平,从而提高了荞麦的抗旱性。
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