盐胁迫对苦荞生长及产量的影响

作     者：张新月 

作者单位：贵州师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄凯丰

授予年度：2023年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：盐胁迫 外源尿囊素 碳氮代谢 根系形态 产量 

摘      要：我国盐渍土面积在世界上排名第3,且盐渍土的面积仍在逐年增加。土壤盐渍化严重阻碍了我国农业的发展。苦荞是一种极具保健价值的粮食作物,它具有耐贫瘠、耐干旱、生育期短等特性,这使得它可以在某些生产条件较差的地区进行种植,在对盐碱地的开发、改良和利用中发挥着重要的作用。本研究以筛选出的耐盐性较强的苦荞品种云荞1号和盐敏感苦荞品种云荞2号为试验材料,研究了盐胁迫对苦荞碳氮代谢相关物质及关键酶活性、生长和产量形成的影响;此外,还开展了外源尿囊素处理对苦荞盐胁迫的缓解作用研究。所得结果如下:(1)荞麦品种的耐盐性筛选与评价以16个荞麦品种为材料,设置了氯化钠(Na Cl)、硫酸钠(Na2SO4)、碳酸氢钠(Na HCO3)3种单盐处理,研究了其对荞麦发芽率、发芽势、相对伤害率等的影响,并对荞麦的耐盐性进行综合性评价。结果表明:不同荞麦品种对Na Cl、Na2SO4、Na HCO3 3种盐胁迫的响应存在明显差异,以Na HCO3处理时16个荞麦品种的发芽率、发芽势、相对发芽势和相对发芽指数均相对较低,对荞麦种子萌发抑制作用最明显;Na Cl对荞麦种子萌发的抑制作用最小,其中荞杂1号、平荞2号和川荞1号的萌发率和对照处理相当。荞麦种类间以甜荞的耐盐性高于苦荞。根据耐盐性综合性评价的结果,筛选出的苦荞品种九江苦荞、云荞1号和甜荞品种宁荞1号、贵红甜1号为耐盐性较强的苦荞品种。(2)盐胁迫对苦荞叶片碳氮代谢及产量的影响以盐敏感苦荞品种“云荞2号为材料,设置了对照(CK,0g/kg Na Cl)、低盐(S2,2 g/kg Na Cl)、中盐(S4,4 g/kg Na Cl)和高盐(S6,6 g/kg Na Cl)处理,研究了盐胁迫下苦荞根系形态、叶片中碳氮代谢相关物质含量和相关酶活性、产量的变化。结果表明:苦荞的根长、根表面积、根体积随生育期的推进不断上升;根系平均直径、叶片中碳氮代谢相关物质含量及相关酶活性均随生育期的推进呈先升高后降低的变化趋势;根系活力则随生育期的推进逐渐下降。随着盐胁迫处理浓度的增加,苦荞根系的长度、表面积、平均直径、体积和根系活力,苦荞叶片的转化酶、淀粉酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性,硝态氮、铵态氮、可溶性蛋白含量以及硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性均表现为先增加后降低,均在S2处理时达到最大,处理间表现为:S2CKS4S6;叶片可溶性糖和蔗糖含量、谷氨酸脱氢酶活性则随盐胁迫浓度的的升高持续增加;苦荞的单株粒数、百粒重和单株产量随盐胁迫浓度的增加而呈先上升后下降的趋势,均以S2处理时最大。综上,适度盐胁迫(2 g/kg)可促进苦荞根系生长,增加碳氮代谢相关物质含量及酶活性,提高单株产量。(3)外源尿囊素对盐胁迫下苦荞幼苗生长的影响以耐盐苦荞品种“云荞1号和盐敏感苦荞品种“云荞2号为试验材料,对盐胁迫下(100 mmol/L Na Cl)的苦荞幼苗进行不同浓度的外源尿囊素处理(CK、0.01 mmol/L、0.1 mmol/L和1mmol/L),研究其对苦荞幼苗根系形态生理、光合色素、叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质、碳氮代谢相关物质和相关酶活性的影响。结果表明:盐胁迫下苦荞幼苗根系的长度、体积、表面积、平均直径、根系活力、苦荞幼苗叶片碳氮代谢相关物质含量及相关酶活性、叶绿素和类胡萝卜素含量及过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性随着外源尿囊素处理浓度的升高表现出先增加后降低的变化趋势,且均在0.1 mmol/L处理时达到最大,处理间表现为:0.1mmol/L1 mmol/L0.01 mmol/LCK;苦荞幼苗叶片丙二醛和可溶性蛋白含量则随着外源尿囊素处理浓度的升高显著降低。综上,0.1 mmol/L的外源尿囊素处理在缓解盐胁迫抑制苦荞生长的效果最佳,建议在生产中使用。(4)外源尿囊素对盐胁迫下苦荞碳氮代谢及产量的影响以盐敏感品种“云荞2号为试验材料,设置了在盐胁迫下(Na Cl,4 g/kg)下喷施不同浓度(0、2、4、6 mmol/L)的外源尿囊素处理,研究了其对苦荞的根系形态、根系活力、叶片碳氮代谢相关物质及相关酶活性和产量的影响。结果表明:苦荞的根长、根表面积、根体积随生育期的推进不断上升;根系平均直径、叶片中碳氮代谢相关物质含量及相关酶活性均随生育期的推进呈先升高后降低的变化趋势;根系活力则随生育期的推进逐渐下降。随外源尿囊素处理浓度的增加,苦荞根系的长度、表面积、平均直径、体积和根系活力,苦荞叶片的转化酶、淀粉酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性,硝态氮、铵态氮、可溶性蛋白含量以及硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性均表现为先上升后下降的变化趋势,均在4mmol/L处理时达到最大;叶片可溶性糖和蔗糖含量、谷氨酸脱氢酶活性则随外源尿囊素处理浓度的的升高而持续增加;苦荞的单株粒数、百粒重和单株产量随外源