王秀英
(內(nèi)蒙古河套學(xué)院, 內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)
模擬酸雨對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的影響
王秀英
(內(nèi)蒙古河套學(xué)院, 內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)
以中性溶液(pH=7.0)為對(duì)照,研究了pH值為1.0,2.0,3.0,4.0,5.0和6.0模擬酸雨對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明,小麥種子萌發(fā)和幼苗生長各指標(biāo)隨著pH值的降低而降低,弱酸(pH5.0~6.0)條件下小麥種子能夠正常萌發(fā)和生長,種子萌發(fā)和幼苗生長各指標(biāo)與對(duì)照沒有顯著差異(P>0.05);在pH低于5.0時(shí),小麥種子萌發(fā)和幼苗生長嚴(yán)重受阻,種子萌發(fā)和幼苗生長各指標(biāo)均顯著低于對(duì)照(P<0.05);pH為1.0時(shí),小麥種子則完全失去活性;不同pH值模擬酸雨脅迫對(duì)小麥幼苗生理指標(biāo)影響較大,葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、保護(hù)酶(SOD,POD,CAT)和非保護(hù)酶(PPO,PAL)活性隨酸性的增強(qiáng)呈降低趨勢,而相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛(MDA)含量呈上升趨勢。綜合分析認(rèn)為,小麥幼苗生長比種子萌發(fā)對(duì)模擬酸雨的響應(yīng)更為敏感。
模擬酸雨; 小麥; 種子萌發(fā); 幼苗生長
酸雨又稱作酸沉降,指pH<5.6的雨水,是嚴(yán)重威脅世界環(huán)境的十大問題之一,備受世界各國科學(xué)家關(guān)注[1-3]。近年來,隨著現(xiàn)代工業(yè)化的迅速發(fā)展,我國酸雨問題日益嚴(yán)重,已成為繼歐洲、北美之后的世界第三大酸雨區(qū),其中華南是我國酸雨較為嚴(yán)重的地區(qū)之一[4-5]。酸雨是影響我國華南地區(qū)生態(tài)環(huán)境以及農(nóng)作物生長的主要限制因子[4,6-7]。而植物在不同的生長階段對(duì)酸雨的適應(yīng)能力不同[4,6,8],種子萌發(fā)期是對(duì)外界環(huán)境最為敏感的時(shí)期,幼苗生長將直接決定種群能否繁殖成功[9-14],因此研究酸雨對(duì)植物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響顯得尤為重要。
小麥(Tritcumsp.)是一種優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源,因其良好的豐產(chǎn)性、抗逆性、高品質(zhì)和用途廣而深受廣大育種和生產(chǎn)工作者的喜愛[15-17]。我國南方冬閑田面積大,大量種植小麥能夠顯著提高社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益[15-16],就目前的研究結(jié)果來看,酸雨危害對(duì)小麥生長的影響研究甚少[18-19]。鑒于此,筆者研究了模擬酸雨對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的影響,旨在為進(jìn)一步開展酸化環(huán)境對(duì)小麥生長發(fā)育的脅迫機(jī)理和小麥的逆境生理研究奠定基礎(chǔ),同時(shí)也為正確評(píng)估酸雨所造成的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失提供一定的參考價(jià)值。
1.1 試驗(yàn)材料
以濃H2SO4和濃HNO3體積比為8∶1配制成酸雨母液,利用該母液添加適當(dāng)蒸餾水配制各酸度溶液,用上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的pHS-25型數(shù)顯酸度計(jì)測定并配制出pH值分別為1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0的模擬酸雨溶液,對(duì)照(CK)選擇去離子蒸餾水,配制好的溶液4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
供試的小麥品種為鄭州902號(hào),由中國科學(xué)院華南植物園提供,安全貯存6個(gè)月使種子度過休眠期,挑選籽粒飽滿、無病蟲害和機(jī)械損傷、大小均勻、色澤一致的種子,用3%的H2O2消毒5 min,蒸餾水反復(fù)沖洗后備用。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法
2013年4月選取上述預(yù)處理后的種子,整齊排列在鋪有3層濾紙的培養(yǎng)皿中,每個(gè)培養(yǎng)皿100粒,分別加入不同酸度的溶液15 ml,包括對(duì)照共7個(gè)處理,每個(gè)處理3次重復(fù),每天定時(shí)向培養(yǎng)皿中補(bǔ)充相應(yīng)處理溶液大約5 ml,保持濾紙的相對(duì)濕潤,每3 d更換1次濾紙。培養(yǎng)條件:光處理12 h,黑暗處理12 h,光強(qiáng)控制為3 000 lux,相對(duì)濕度控制75%~80%,恒溫28℃。
連續(xù)培養(yǎng)觀察逐日記錄種子發(fā)芽數(shù),發(fā)芽以突破種皮的胚軸長度達(dá)到真種子自身的長度為標(biāo)準(zhǔn),每天觀察、統(tǒng)計(jì)并記錄種子發(fā)芽數(shù),按國家種子質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[13,18],第3 d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率,第7 d天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢,第12 d隨機(jī)挑選每個(gè)處理下的15粒發(fā)芽種子測量胚根和幼苗長度(mm)、鮮重(g)和干重(g),并計(jì)算各處理下小麥種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。
1.3 種子萌發(fā)和幼苗生長各生理指標(biāo)測定
發(fā)芽率=(發(fā)芽初期3 d的發(fā)芽粒數(shù)/100)×100%;發(fā)芽勢=(發(fā)芽初期12 d的發(fā)芽粒數(shù)/100)×100%;發(fā)芽指數(shù)Gi=∑(Gt/Dt);活力指數(shù)Vi=Gi×S;平均發(fā)芽時(shí)間MGT=∑Ti·Ni/∑Ni;
其中:S——平均胚根鮮重;Gt——在t天的種子發(fā)芽數(shù);Dt——相對(duì)應(yīng)的種子發(fā)芽天數(shù);Ni——Ti時(shí)期內(nèi)的發(fā)芽種子數(shù)
取培養(yǎng)第12 d的小麥幼苗葉片(沒有發(fā)芽的種子各項(xiàng)指標(biāo)記為0),混合液浸提法測定葉綠素含量;電導(dǎo)法測定相對(duì)電導(dǎo)率;過氧化物酶(POD)活性采用愈創(chuàng)木酚法;氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法測定超氧化物歧化酶(SOD)活性;過氧化氫分解法測定過氧化氫酶(CAT)活性;多酚氧化酶(PPO)活性測定采用分光光度計(jì);液氮分離純化測定苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性;硫代巴比妥酸(TBA)法測定丙二醛(MDA)含量[20]。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2003和SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和單因素方差分析(One-way ANOVA),LSD多重比較法檢驗(yàn)各處理間差異顯著(P<0.05),Origin 7.5作圖。
2.1 不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響
由表1可知,不同pH值模擬酸雨處理對(duì)小麥種子萌發(fā)各項(xiàng)指標(biāo)的影響基本保持一致,隨pH值的降低小麥種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和發(fā)芽速度均呈下降趨勢,而小麥種子平均發(fā)芽時(shí)間隨pH值的降低而增加,說明pH值模擬酸雨延長了種子平均發(fā)芽時(shí)間。當(dāng)pH值為7.0(中性)時(shí),小麥種子萌發(fā)各指標(biāo)達(dá)到最大;pH值為5.0~6.0的處理下小麥種子萌發(fā)各項(xiàng)指標(biāo)與對(duì)照組無明顯的差異(P>0.05);當(dāng)pH值低于5.0時(shí),pH值對(duì)小麥種子萌發(fā)的抑制作用極為顯著,種子萌發(fā)過程中各項(xiàng)指標(biāo)急劇降低,顯著低于對(duì)照,并且各處理間均達(dá)顯著差異水平(P<0.05);當(dāng)pH值低于2.0時(shí),小麥種子基本不再萌發(fā),此時(shí)小麥種子萌發(fā)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到最小,與對(duì)照相比,小麥種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和發(fā)芽速度降低了92.68%,93.48%,89.08%,70.62%和75.73%,而平均發(fā)芽時(shí)間推遲了3.54 d;pH值為1.0時(shí),小麥種子失去活性而完全沒有萌發(fā)。由此可認(rèn)為小麥種子萌發(fā)對(duì)pH值模擬酸雨脅迫下的臨界值為3.0~4.0,同時(shí)也說明了高pH值模擬酸雨對(duì)種子萌發(fā)抑制作用并不明顯,只是在酸性增強(qiáng)時(shí)才表現(xiàn)出明顯的抑制作用。
2.2 不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥幼苗生長的影響
表2反映了不同pH值模擬酸雨處理對(duì)小麥幼苗生長各指標(biāo)的影響,隨著pH值的降低,小麥幼苗生長受到抑制,幼苗苗長、鮮重、干重和根長、鮮重、干重均表現(xiàn)為下降趨勢,下降的幅度明顯不同,局部有所波動(dòng),而根冠比(R/S)則表現(xiàn)為增加趨勢,且均大于1,這是小麥種子對(duì)pH值模擬酸雨具有不同的生長特性與物質(zhì)分配規(guī)律。LSD多重比較顯示,pH值為7.0(中性)時(shí),小麥幼苗生長各指標(biāo)達(dá)到最大;pH值為4.0~6.0時(shí),小麥幼苗生長各指標(biāo)與對(duì)照相比,基本沒有顯著差異(P>0.05);當(dāng)pH值低于4.0時(shí),小麥幼苗生長各指標(biāo)則表現(xiàn)為急劇下降;當(dāng)pH值為2.0時(shí),小麥幼苗苗長、鮮重、干重和根長、鮮重、干重均與對(duì)照達(dá)到顯著差異水平,與對(duì)照相比分別下降了80.91%,82.69%,84.06%,81.62%,89.10%,86.21%;當(dāng)pH值為1.0時(shí),小麥種子失活而不再萌發(fā)導(dǎo)致幼苗生長各項(xiàng)指標(biāo)均為0。
表1 不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥種子萌發(fā)的影響
注:同列相同字母表示在0.05水平差異不顯著,下表同。
表2 不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥幼苗生長的影響
2.3不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥幼苗保護(hù)性酶及非保護(hù)性酶活性的影響
由表3可知,不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥幼苗保護(hù)酶(SOD,POD,CAT)活性的影響整體呈下降趨勢。當(dāng)pH值為7.0時(shí),小麥幼苗保護(hù)酶活性達(dá)到最大;pH值高于5.0時(shí),小麥幼苗保護(hù)酶活性與對(duì)照沒有明顯差異(P>0.05),局部略高于對(duì)照;當(dāng)pH值低于5.0時(shí),小麥幼苗保護(hù)酶活性急劇降低,下降幅度也逐漸增大,并且各處理下均顯著低于對(duì)照(P<0.05);當(dāng)pH值低于2.0時(shí),小麥幼苗基本失去活性,保護(hù)酶活性極低;當(dāng)pH值為1.0時(shí),與對(duì)照相比,POD,SOD和CAT活性分別降低了36.44%,50.69%,58.82%。由表3還可知,不同pH值處理下小麥幼苗非保護(hù)酶(PAL,PPO)活性與保護(hù)酶(SOD,POD,CAT)活性的變化趨勢一致,也即pH值也降低了小麥幼苗非保護(hù)酶活性,當(dāng)pH為1.0時(shí),與對(duì)照相比,PAL和PPO活性分別降低了88.67%和83.78%。
表3 不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥幼苗保護(hù)性酶及非保護(hù)性酶活性的影響
2.4不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥幼苗相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛(MDA)含量的影響
由圖1可知,小麥種子浸提液電導(dǎo)率和丙二醛(MDA)含量隨pH值的降低呈增加趨勢,二者的變化趨勢相一致。當(dāng)pH值為7.0時(shí),小麥種子浸提液電導(dǎo)率和MDA含量最?。籶H值高于5.0時(shí),小麥種子電導(dǎo)率和MDA含量緩慢增加并且與對(duì)照沒有明顯差異(P>0.05)。
總的來說MDA含量的增幅不大表明其受到傷害程度較??;當(dāng)pH值低于5.0時(shí),電導(dǎo)率和MDA含量急劇上升,并且上升的幅度較大,各pH值處理下均顯著高于對(duì)照(P<0.05);當(dāng)pH值在1.0~3.0之間時(shí),小麥幼苗基本失去活性,此時(shí)電導(dǎo)率和MDA含量較高并且差異均不顯著(P>0.05);當(dāng)pH值為1.0時(shí),與對(duì)照相比,電導(dǎo)率和MDA含量分別增加了67.85%和45.83%,此時(shí)小麥種子受到嚴(yán)重傷害,膜脂過氧化作用增加,膜受到一定傷害,使丙二醛的含量急劇增加。
圖1 不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥幼苗相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛(MDA)含量的影響
2.5不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥種子葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響
類胡蘿卜素是植物細(xì)胞中重要的輔助色素,在光合作用過程中能夠過剩激發(fā)活性氧的清除、保護(hù)其細(xì)胞器免受傷害,葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素,在光合作用的光吸收中起著核心的作用。不同pH值模擬酸雨條件下,類胡蘿卜素含量的變化與葉綠素的變化趨勢一致。由圖2可知,種子浸提液中葉綠素含量和類胡蘿卜素含量隨pH值的增加而增加,并且增加幅度逐漸增大最后趨于穩(wěn)定,當(dāng)pH值為7.0時(shí),小麥種子葉綠素含量和類胡蘿卜素含量最高;pH值在5.0~7.0之間時(shí),小麥種子葉綠素含量和類胡蘿卜素含量與對(duì)照基本相等,局部有所波動(dòng);pH值低于5.0時(shí),葉綠素含量和類胡蘿卜素含量急劇降低;pH值低于3.0時(shí),二者的變化趨勢趨于平穩(wěn);pH=1.0時(shí),小麥種子完全失去活性,與對(duì)照相比,小麥種子中葉綠素含量和類胡蘿卜素含量分別降低了69.70%和66.19%。
圖2 不同pH值模擬酸雨對(duì)小麥幼苗葉綠素和類胡蘿卜素含量的影響
種子萌發(fā)是植物生長發(fā)育和接受酸雨脅迫的起點(diǎn)[11-12,21-22]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,模擬酸雨對(duì)小麥種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均有不同程度的影響(表1),在pH為5.0~6.0的弱酸條件下時(shí),發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)與對(duì)照相比差異并不顯著,說明小麥種子對(duì)弱酸具有一定的耐性;當(dāng)pH低于5.0時(shí),小麥種子的發(fā)芽受到了抑制,各處理下小麥種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)與對(duì)照相比均有顯著的差異;pH低于2.0時(shí)小麥種子不能正常萌發(fā),說明強(qiáng)酸條件下小麥種子萌發(fā)受到了嚴(yán)重的抑制,并且小麥種子平均發(fā)芽時(shí)間也隨酸性的增加而延長,一定程度上pH值模擬酸雨也減緩了小麥種子萌發(fā)的進(jìn)程。
小麥幼苗生長各指標(biāo)隨酸性的增強(qiáng)逐漸降低,說明酸脅迫條件下能抑制小麥種子的生長,并且pH值越低抑制作用越明顯。酸脅迫造成了小麥體內(nèi)生理代謝和形態(tài)建成的變化,表現(xiàn)為幼苗地上、地下部的鮮重下降幅度隨酸雨脅迫程度加深而增大,但弱酸對(duì)小麥種子萌發(fā)與幼苗生長影響并不明顯(表2);pH為2.0的處理對(duì)小麥幼苗生長的影響十分明顯,其各項(xiàng)指標(biāo)均顯著低于對(duì)照(P<0.05),而pH為1.0時(shí),小麥種子完全失去活性。主要是由于酸性條件促使小麥葉細(xì)胞原生質(zhì)的酸化,增加細(xì)胞膜的透性,從而導(dǎo)致小麥幼苗生長受阻[12,14,23]。同時(shí),本研究也表明了小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)酸脅迫的敏感度不一樣,有些指標(biāo)的敏感性較強(qiáng),而有些指標(biāo)的敏感性較弱。對(duì)小麥幼苗生物量分配的研究發(fā)現(xiàn)(表2),小麥幼苗地上部分下降的幅度高于地下部分,說明酸雨對(duì)小麥幼苗地下根系的抑制作用大于地上部分,這可能與小麥根尖細(xì)胞對(duì)酸雨的敏感性和幼苗生長過程中離子的積累有關(guān)[11-12,24]。
電導(dǎo)率高低反映了種子細(xì)胞膜完整性好壞,酸處理種子能使細(xì)胞膜完整性得到一定修復(fù),表現(xiàn)為種子浸提液的電導(dǎo)率增加[11-12,22,25]。本試驗(yàn)小麥種子浸提液電導(dǎo)率隨酸性的增強(qiáng)逐漸降低,說明酸性條件破壞了小麥種子細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),并且強(qiáng)酸處理下小麥種子失活導(dǎo)致外膜破裂,而弱酸處理對(duì)膜具有一定的保護(hù)和修復(fù)作用[22,25]。酸性逆境脅迫會(huì)造成細(xì)胞質(zhì)膜的透性發(fā)生改變導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的鹽類或有機(jī)物等滲出,從而引起組織浸出液電導(dǎo)率發(fā)生變化,降低幼苗各項(xiàng)生理功能,從而引起了幼苗代謝失調(diào)[12,14,23]。酸性脅環(huán)境迫下,MDA是反映膜脂過氧化程度以及膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性最為直接的指標(biāo),可用于衡量細(xì)胞膜傷害的程度[12,23,26]。由圖1可知,小麥幼苗MDA含量隨著酸性的增強(qiáng)而增加,這與酸性環(huán)境下細(xì)胞膜系統(tǒng)受損傷、酶活性發(fā)生改變有關(guān)[11-12,27]。小麥種子電導(dǎo)率與MDA含量呈一致的變化規(guī)律,也說明了強(qiáng)酸引起小麥種子代謝紊亂、造成無氧呼吸上升、大量消耗貯藏物質(zhì),最終導(dǎo)致強(qiáng)酸下的抑制作用。伴隨著MDA含量明顯增加,造成生理代謝紊亂而抑制了小麥幼苗的生長[11,14,23,27]。
本研究中,弱酸處理對(duì)小麥幼苗保護(hù)酶活性并沒有顯著的影響,且局部有所波動(dòng),這是受酸性條件脅迫后小麥體內(nèi)過氧化產(chǎn)物增多而啟動(dòng)的一種應(yīng)激機(jī)制。當(dāng)幼苗體內(nèi)氧化產(chǎn)物累積到一定水平時(shí)導(dǎo)致酶活性下降,pH≤5.0時(shí),小麥幼苗體內(nèi)保護(hù)酶(SOD,POD,CAT)和非保護(hù)酶(PPO,PAL)活性隨酸性的增強(qiáng)而急劇降低,其根本原因是酸雨酸化了小麥根系周圍的微環(huán)境,引起根細(xì)胞中的pH值變化[28-29]。由于代謝過程中的各種酶系的活力對(duì)pH值變化都很敏感,所以改變的微環(huán)境會(huì)對(duì)根細(xì)胞中酶系的活力產(chǎn)生影響,抑制酶活性的發(fā)揮,從而降低了根系的各項(xiàng)生理功能。
葉綠素是植物光合作用過程中吸收光的主要色素[14,19,29]。本試驗(yàn)中隨著酸性的增加,小麥種子生長受抑制的程度增大,光合色素葉綠素和類胡蘿卜素的合成也明顯被抑制,進(jìn)而二者的比值也呈現(xiàn)出一致的變化規(guī)律,且強(qiáng)酸會(huì)促進(jìn)葉綠素的分解加速,從而使葉綠素含量減少,而葉綠素含量的減少程度又會(huì)直接影響植物的光合生產(chǎn)能力,進(jìn)而抑制植物生長;弱酸處理并沒有降低小麥種子葉綠素和類胡蘿卜素含量,其原因可能是適度的酸性條件下能夠滿足小麥種子蛋白質(zhì)和淀粉的水解作用供給自身的生長[9-14,23]。
本研究中,pH值模擬酸雨脅迫對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長均產(chǎn)生了一定的抑制作用,隨著pH值的降低其抑制作用逐漸增強(qiáng),pH值5.0~6.0處理對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長沒有顯著的影響和抑制作用(P>0.05),表現(xiàn)出一定的耐酸性;pH值2.0處理則嚴(yán)重抑制了小麥種子萌發(fā)和幼苗生長;小麥種子萌發(fā)和幼苗生長各指標(biāo)隨著pH值的降低而降低,并且對(duì)地下根系的抑制作用大于地上部分;在pH值低于5.0時(shí),小麥種子萌發(fā)和幼苗生長嚴(yán)重受阻,種子萌發(fā)和幼苗生長各指標(biāo)均顯著低于對(duì)照(P<0.05);pH值為1.0時(shí),小麥種子則完全失去活性;小麥葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、保護(hù)酶(SOD,POD,CAT)和非保護(hù)酶(PPO,PAL)活性隨酸性的增強(qiáng)呈降低趨勢,而相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛(MDA)含量呈上升趨勢。綜合分析認(rèn)為,模擬酸雨對(duì)小麥幼苗生長的影響要比種子萌發(fā)的影響更為敏感。
酸雨對(duì)植物生長乃至整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)有著重要影響,酸雨導(dǎo)致小麥幼苗葉片生長受抑,影響根系對(duì)氮素營養(yǎng)的吸收和同化,使小麥利用氮素能力下降,最終導(dǎo)致小麥生長發(fā)育受到抑制。小麥生長環(huán)境下的土壤酸度較高,對(duì)酸沉降的緩沖性差,而酸雨對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的作用除了受酸度的影響外,還取決于酸雨的氮硫比,本試驗(yàn)僅僅做了簡單的種子萌發(fā)和幼苗生長試驗(yàn),使用的模擬酸雨H2SO4和HNO3的比例為8∶1,有關(guān)這兩種酸不同比例下的酸雨對(duì)小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的影響及其作用機(jī)理還有待進(jìn)一步的研究。
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EffectsofSimulatedAcidRainonSeedGerminationandSeedlingGrowthofWheat
WANG Xiu-ying
(CollegeofHetaoofInnerMongolia,Bayannaoer,InnerMongolia015000,China)
The effects of acid rain on seed germination and seedling growth of wheat which were treated with simulated acid rain at pH 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0 and 7.0 were studied. The results showed that the indexes of seed germination and seedling growth of wheat reduced with the decrease of the pH value and were inhibited by the lower pH. The indexes of seed germination and seedling growth of wheat were not significant compared with CK with the pH value from 5.0 to 6.0 (P>0.05) and showed resistance to acid. When the pH value was less than 5.0, the seed germination and seedling growth of wheat were sharply inhibited and the indexes were significantly lower than CK (P<0.05), while the wheat didn't shoot up at pH 1.0 at all. The results also showed that simulated acid rain with different pH values had a larger effect on the seedling physiological indexes of wheat, the content of chlorophyll, carotenoid, protective enzyme (SOD, POD, CAT) and the protective enzyme (PPO, PAL) activity showed a decreasing trend with the increase of acid, but the relative conductivity and malondialdehyde (MDA) showed an increasing trend. Based on above results, we can conclude that the effect of simulated acid rain on wheat seedling growth was more sensitive than seed germination.
simulated acid rain; wheat; seed germination; seedling growth
2014-06-26
:2014-07-26
內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)??茖W(xué)研究項(xiàng)目“河套地區(qū)農(nóng)作物耕作制度演變過程研究”(NJC11279)
王秀英(1962—),女,內(nèi)蒙古巴彥淖爾市人,副教授,主要從事植物學(xué)、果樹栽培研究。E-mail:naturescie@163.com
X173
:A
:1005-3409(2014)06-0265-06