鈰對鹽脅迫下小麥幼苗中葉綠素含量的影響

呂春暉 孫 昊 牛紅軍 齊 菲 劉美玲

(天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300350)

小麥?zhǔn)钱?dāng)今世界極其重要的糧食飼料，栽培面積大、分布廣泛，在食用、醫(yī)療及飼料工業(yè)等方面有很大的利用價值。人均占有小麥數(shù)量是衡量一個國家畜牧業(yè)的發(fā)展和人均生活水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。土壤鹽漬化是一個世界性的資源問題和生態(tài)問題，而且，由于土壤的次生鹽漬化，世界鹽漬土面積還在不斷增加[1]。鹽脅迫在小麥實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很大的影響，低濃度的鹽溶液可以促進(jìn)植物的生理作用，但是高濃度的鹽溶液會改變植物一系列的生理生化過程，破壞植物組織和植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，抑制植物的生長發(fā)育，不利于植物的增產(chǎn)[2]。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用所必需的催化劑，葉綠素含量作為植物生理生化狀態(tài)的一個重要指標(biāo)，常被用作生態(tài)調(diào)查中的特征參數(shù)，直接反映植物的健康程度以及植物所處環(huán)境情況[3]。稀土農(nóng)用是近期發(fā)展起來的農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，科學(xué)合理地進(jìn)行稀土農(nóng)用，能夠促進(jìn)作物增產(chǎn)與提高品質(zhì)[4]。隨著農(nóng)田土壤鹽堿化的日益嚴(yán)重，對作為主要糧食作物的小麥進(jìn)行抗鹽堿性研究顯然十分必要。

本文以小麥為研究對象，在實驗室模擬土壤的鹽堿環(huán)境，研究稀土鈰元素對鹽脅迫下的小麥種子萌發(fā)和生長過程中的葉綠素含量的影響，以期為稀土鈰元素對提高農(nóng)作物產(chǎn)量以及鹽分生物監(jiān)測提供一定的理論依據(jù)，對中國土壤鹽漬化地區(qū)的作物生長有生產(chǎn)實踐意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小麥品種：3214，由天津市河西區(qū)白堤路種子商店提供。

試劑：Ce(NH4)2(NO3)6溶液、NaCl溶液、丙酮等。

1.2 試驗設(shè)計

配制10mg/L Ce(NH4)2(NO3)6溶液，0.8% NaCl溶液，10mg/L Ce(NH4)2(NO3)6的0.8% NaCl溶液。

選取飽滿、均勻的小麥種子，分為四組，每組選取50粒種子，并分別用四組溶液進(jìn)行處理，并標(biāo)記為：蒸餾水(Ck)、稀土(Ce)、蒸餾水+NaCl(Ck+Na)、稀土+NaCl(Ce+ Na)，每組各進(jìn)行3次平行處理。 在每組處理條件下，種子直接在分別加入含有10 ml 處理液的濾紙皿床中進(jìn)行發(fā)芽，每天定時觀察、補水，定期取樣分析測定。發(fā)芽期間，以稱重法補充蒸餾水，保持各處理濃度的相對穩(wěn)定。

2 測定內(nèi)容和方法

2.1 幼苗葉綠素的提取

取發(fā)芽7天齡新鮮幼苗地上部分剪成碎塊，稱取0.5g放入研缽中，加純丙酮5ml，少許碳酸鈣和石英沙，研磨成勻漿，再加80% 丙酮5ml，將勻漿轉(zhuǎn)入離心管，并用適量80% 丙酮洗滌研缽，一并轉(zhuǎn)入離心管，離心后棄沉淀，上清液用80% 丙酮定容至20ml。

2.2 測定光密度

取上述色素提取液1ml，加80%丙酮4ml稀釋后轉(zhuǎn)入比色杯中，以80%丙酮為對照，分別測定663nm、645nm處的光密度值。

2.3 計算葉綠素含量[5]：

CT=8.02OD663+20.21OD645

式中CT為總?cè)~綠素濃度，單位為mg/L 。再根據(jù)稀釋倍數(shù)分別計算每克鮮重葉片中色素的含量。

3 結(jié)果與分析

測量發(fā)芽7天齡幼苗葉綠素含量，隨機抽取幼苗如圖1，從左至右依次為：Ce、Ck、Ce+Na、Ck+Na 。含有濃度為10mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培養(yǎng)的小麥幼苗長勢比蒸餾水培養(yǎng)的對照組小麥幼苗長勢好。

圖1 小麥種子被四組處理液(Ce、Ck、Ce+Na、Ck+Na)分別處理后的幼苗長勢情況

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的基本色素，其量的變化直接影響著植物光合作用的進(jìn)行，而鹽脅迫引起植物葉綠素的降解。由圖2可以看出用濃度為10mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培養(yǎng)的小麥地上部分幼苗的葉綠素含量明顯提高，相對于用水培養(yǎng)的小麥幼苗對照組的葉綠素含量提高12.3% 。當(dāng)用濃度為0.8% NaCl溶液對用水培養(yǎng)的小麥幼苗進(jìn)行培養(yǎng)時，其葉綠素含量較對照組下降52.3%，下降水平比較明顯，說明此時的環(huán)境抑制了葉綠素的合成。當(dāng)用濃度為0.8% NaCl溶液中含有濃度為10mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培養(yǎng)的小麥幼苗進(jìn)行培養(yǎng)時，其葉綠素含量比對照組略高，比沒有加入Ce(NH4)2(NO3)6溶液浸種的鹽脅迫下的小麥幼苗的葉綠素含量有提高。由此可見，在小麥幼苗葉綠素含量方面，用10mg/L濃度的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培養(yǎng)在一定程度上能夠促進(jìn)葉綠素的合成，并能夠緩解濃度為0.8% NaCl溶液對小麥幼苗的毒害作用。

4 討論

本文以小麥為材料，用0.8% NaCl溶液對小麥種子進(jìn)行鹽脅迫。研究了將含有10mg/L濃度的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培養(yǎng)后，鹽脅迫下小麥幼苗的生理機理。

結(jié)果表明：與對照組比較，用濃度為10mg/L的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培養(yǎng)的小麥幼苗，當(dāng)用濃度為0.8% NaCl溶液進(jìn)行脅迫時，比沒有加入Ce(NH4)2(NO3)6溶液浸種的鹽脅迫下的小麥幼苗葉綠素含量有所提高。

由此可見，用含10mg/L濃度的Ce(NH4)2(NO3)6溶液培養(yǎng)，在一定程度上能夠緩解濃度為0.8% NaCl溶液對小麥的毒害作用。

[1]徐恒剛.中國鹽生植被及鹽漬化生態(tài)治理[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2004:10-13.

[2]周延,劉斌.鹽脅迫對小麥幼苗生長的影響[J].科技促進(jìn)發(fā)展,1999,6:35-36.

[3]張有勝，張?zhí)K峻，李鎮(zhèn)魁．植物葉綠素特征及其在森林生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用[J]．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008,36(3):1014．

[4]李存雄,孟德斌.稀土在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用及其發(fā)展前景[J].貴州師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1994,12(3):67-72.

[5]張志良,瞿偉菁.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京:高等教育出版社,2003:67-69.