《不同濃度NaCl溶液對花生苗的影響實(shí)證探究》8600字（論文）

二、材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料以豐花5號、伏早1號、青藍(lán)2號為實(shí)驗(yàn)材料，三個(gè)品種花生耐鹽性未知。2.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.2.1幼苗選取選取各品種品質(zhì)均一飽滿，未受損傷的花生種子100顆，并培養(yǎng)至第二片真葉全部展開的幼苗期，選取長勢一致的幼苗植株備用。配置50、100、150、200mmol/L四種不同濃度的NaCl溶液。2.2.2水培法用1%H2O2將挑選好的種子浸泡12h后，用DI水洗去殘留在種皮表面的H2O2，轉(zhuǎn)移到有濕潤脫脂棉的盒子里，拿保鮮膜把盒子纏繞緊密，放置在25℃恒溫?zé)o光處2d。選擇長勢一致的花生幼苗轉(zhuǎn)移至含有Hoagland的大型水培容器內(nèi)，每個(gè)容器內(nèi)轉(zhuǎn)移12株花生，待5d后用NaCl脅迫。把Hoagland中不添加NaCl的溶液設(shè)置成對照組，設(shè)4個(gè)NaCl脅迫，為50、100、150、200mmol/LNaCl溶液，每個(gè)處理重復(fù)三次。為使NaCl濃度保持恒定，每隔2d換一次培養(yǎng)液，對照組也進(jìn)行相同操作，共15d即所有花生幼苗第二片真葉完全展開后進(jìn)行取樣。2.3指標(biāo)測定方法2.3.1花生幼苗生物量的測定每個(gè)NaCl濃度脅迫下，選3棵長勢一致的花生幼苗，拿純凈水洗去殘留營養(yǎng)液后烘干，將花生植株分為根、莖、葉，105℃下殺青30min，置于70℃中烘干到重量恒定，測定其重量。將植株主莖第二片真葉和根尖放入到不同NaCl濃度中，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。2.3.2花生幼苗葉片光合色素含量的測定測定葉片中光合色素含量的方法為紫外分光光度法。拿第二片真葉碎片0.2g，并取微量石英砂、CaCO3及2-3ml95%C2H5OH至溶液里，磨成勻漿后，加入10mlC2H5OH，不斷研磨至葉片碎片為白色。放置3-5min后，將過濾后的溶液倒入25ml棕色容量瓶里，再添加C2H5OH，定容并將溶液混合均勻。最后，將95%C2H5OH設(shè)為CK，測定波長為665nm、665nm、649nm下的吸光度。2.3.3花生幼苗SOD酶活性的測定測定幼苗中SOD活性的方法為氮藍(lán)四唑還原法。稱第二片真葉碎片0.2g，倒入1ml磷酸緩沖液，放入冰水環(huán)境中進(jìn)行處理，勻漿狀態(tài)下添緩沖液到5mL；取2mL在1000r/min下離心20min。取上清液1.5mL與反應(yīng)液在40μmolm-2s-2條件下反應(yīng)30min，將黑暗處理組設(shè)為對照（只有磷酸緩沖液和反應(yīng)液），測定波長為560nm下的吸光值。2.3.4花生幼苗CAT酶活性的測定測定花生幼苗中CAT活性的方法為紫外分光光度法。稱第二片真葉碎葉0.5g，添加2~3ml磷酸緩沖液和微量石英砂，研磨到溶液無明顯顆粒，再轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶里，定容。搖勻后將容量瓶放入5℃環(huán)境中備用，取少量上清液離心。準(zhǔn)備3個(gè)量程是10ml的試管，1個(gè)是CK，2個(gè)是樣品管，倒入粗酶液、磷酸緩沖液和蒸餾水。在25℃環(huán)境放置一段時(shí)間，逐次放0.1mol/LH2O2，一個(gè)試管添加完成后立即開始計(jì)算時(shí)間，在波長為240nm時(shí)測定吸光度，收集3支試管的數(shù)據(jù)，計(jì)算幼苗CAT活性。2.3.5花生幼苗MDA含量的測定測定花生幼苗中MDA含量的方法為硫代巴比妥酸法。稱第二片真葉碎片0.3g，倒入2ml磷酸緩沖液以及微量石英砂，磨到溶液中無明顯顆粒。沖洗殘留物，將其混合后，倒入0.5%TBA，混合均勻。把試管浸入熱水10min，再轉(zhuǎn)移到低溫環(huán)境中?；謴?fù)至室溫后離心，取上清液并測量其體積。把0.5%TBA設(shè)為CK，在波長為532nm、600nm和450nm時(shí)測定并記錄數(shù)值。2.3.6花生幼苗生理生化指標(biāo)測定植株鮮重=地上部鮮重+地下部鮮重植物干重=地上部干重+地下部干重SOD總活性[u/g（FW）]=(對照組吸光度-樣品吸光度)×總體積（L）/0.5×對照組吸光度×樣品鮮重（g）×樣品體積（L）CAT活性（u/gFW/min）=△A40nm吸光度×提取液總體積（ml）/0.1×測定用酶液體積（ml）×加H2O2到最后一次讀數(shù)時(shí)間（min）×樣品鮮重（g）△240nm吸光度=加入煮死酶液的對照管吸光值-（樣品管吸光值總和）/2MDA濃度（umol/L）=6.45（D532-D600）-0.56D450MDA含量[umol/g（FW）]=MDA濃度（umol/L）×提取液體積（ml）/植物組織鮮重（g）2.4數(shù)據(jù)處理采用SAS8.1軟件將采集的數(shù)據(jù)的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合Excel作圖。三、結(jié)果與分析3.1不同濃度NaCl溶液對花生苗期植株形態(tài)和根冠比的影響不同NaCl溶液濃度中三個(gè)品種花生幼苗植株各部分生物量和根冠比變化如表2.1所示。觀察可知對照水平下，豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號的地上部生物量最大，之后伴隨NaCl濃度增大呈遞減的趨勢，伏早1號及豐花5號明顯大于青藍(lán)2號地上部生物量和根系生物量。當(dāng)NaCl達(dá)到50mmol/L，豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號根系生物量、總生物量最大，隨后緩慢下降，其中，NaCl達(dá)到100-200mmol/L時(shí)，伏早1號及豐花5號根系生物量和總生物量明顯大于青藍(lán)2號。在對照水平下，豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號的苗期根冠比差異不明顯，隨NaCl濃度的不斷上升，會(huì)呈現(xiàn)正態(tài)分布的圖像趨勢。NaCl達(dá)到150mmol/L時(shí)根冠比最大，不同濃度下青藍(lán)2號根冠比都比豐花5號及伏早1號根冠比高。觀察數(shù)據(jù)變化可得，青藍(lán)2號下降程度最大，伏早1號和豐花5號的下降程度較小，且差異不大。其中，NaCl脅迫對青藍(lán)2號的抑制作用較大，對豐花5號、伏早1號的抑制作用較小，而兩者之間差異不明顯。NaCl脅迫下，積累更多的根部生物量是植物抗NaCl脅迫的一種方式，因此根部生物量越大，根冠比越高，花生苗期植株耐鹽性越大。初步判斷，青藍(lán)2號是鹽敏感品種，豐花5號和伏早1號是耐鹽性品種，但無法判斷耐鹽性的高低。表2.1三個(gè)花生品種苗期植株形態(tài)和根冠比Table2.1Plantmorphologyandroot-shootratioofthreepeanutvarietiesatseedlingstage指標(biāo)Index品種Variety不同濃度NaCl處理/（mmol·L-1）TreatmentwithdifferentNaClconcentration050100150200地上部生物量Shootdrybiomass/（g·plan-1）豐花5號0.46±0.0370.43±0.0190.37±0.0160.29±0.0140.26±0.018伏早1號0.46±0.0290.44±0.0170.34±0.0170.26±0.0140.25±0.014青藍(lán)2號0.43±0.0220.40±0.0200.28±0.0140.20±0.0100.17±0.010根系生物量Rootdrybiomass/（g·plan-1）豐花5號0.32±0.0170.39±0.0190.34±0.0190.36±0.0160.30±0.015伏早1號0.32±0.0160.40±0.0200.38±0.0180.33±0.0140.29±0.014青藍(lán)2號0.31±0.0140.39±0.0180.34±0.0260.27±0.0140.22±0.013總生物量Biomass/（g·plan-1）豐花5號0.80±0.0560.82±0.0400.72±0.0320.65±0.0250.56±0.033伏早1號0.78±0.0320.85±0.0500.72±0.0260.59±0.0180.54±0.024青藍(lán)2號0.74±0.0490.79±0.0320.62±0.0180.47±0.0160.40±0.017根冠比Root-shootradio豐花5號0.56±0.0260.73±0.0330.91±0.0371.00±0.0420.91±0.046伏早1號0.55±0.0270.74±0.0260.87±0.0461.05±0.0450.92±0.042青藍(lán)2號0.58±0.0250.78±0.0340.96±0.0341.09±0.0461.01±0.0493.2不同濃度NaCl溶液對花生苗期葉片光合特性的影響在4種NaCl溶液影響下豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號苗期葉片中的光合色素含量變化如表2.2所示。不同NaCl環(huán)境中，青藍(lán)2號的葉綠素a+b含量及類胡蘿卜素含量都是最高的，不同NaCl溶液環(huán)境中，豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號中葉綠素a+b含量、葉綠素a/b和類胡蘿卜素含量變化明顯，豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號中葉綠素a+b含量及類胡蘿卜素含量差異較大，而葉綠素a/b無明顯差異。對照水平下，三個(gè)花生品種幼苗植株中葉綠素a+b含量和類胡蘿卜素含量順序是青藍(lán)2號＞伏早1號＞豐花5號，青藍(lán)2號幼苗植株中所含葉綠素成分最高，明顯高于伏早1號及豐花5號，隨著NaCl溶液濃度的增加，豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號葉片中光合色素的變化趨勢都為先升高后下降，當(dāng)NaCl達(dá)到100mmol/L，豐花5號和伏早1號光合色素含量達(dá)到頂峰，且二者光合色素含量均明顯低于青藍(lán)2號。當(dāng)NaCl達(dá)到50mmol/L，青藍(lán)2號光合色素含量最大，之后隨NaCl溶液濃度升高降低，但青藍(lán)2號中葉綠素a+b含量、葉綠素a/b及類胡蘿卜素含量仍大于豐花5號和伏早1號，并與伏早1號有明顯差別，可以看出，在各種NaCl溶液脅迫下，青藍(lán)2號中葉綠素及類胡蘿卜素的含量都較高。但隨NaCl升高，青藍(lán)2號的葉綠素a+b含量及類胡蘿卜素含量也隨之急速減少，當(dāng)NaCl溶液濃度較高時(shí)，下降程度較大，而豐花5號及伏早1號中光合色素含量下降程度較為緩慢。其中，青藍(lán)2號葉片中葉綠素a+b含量及類胡蘿卜素含量降低程度均比豐花5號和伏早1號高。葉綠素和類胡蘿卜素含量下降越快，光合作用受阻越嚴(yán)重，花生苗期耐鹽性越低，初判斷青藍(lán)2號是敏感性品種，豐花5號和伏早1號是耐鹽性品種，但無法確定兩者之間耐鹽性高低。表2.2三個(gè)花生品種苗期的光合色素的含量Table2.2Contentofphotosyntheticpigmentsinseedlingstageofthreepeanutvarieties指標(biāo)Index品種Variety不同濃度NaCl處理/（mmol·L-1）TreatmentwithdifferentNaClconcentration050100150200葉綠素a+b含量Chla+bcontent豐花5號2.34±0.1102.75±0.1283.05±0.1482.88±0.1382.60±0.125伏早1號2.60±0.1122.85±0.0132.89±0.1462.70±0.1422.36±0.114青藍(lán)2號2.89±0.1253.38±0.1593.36±0.0163.05±0.1342.65±0.135葉綠素a/bChla/Chlb豐花5號1.16±0.1022.14±0.1002.13±0.1032.04±0.1001.95±0.099伏早1號1.95±0.0972.10±0.0982.06±0.0921.98±0.0811.92±0.090青藍(lán)2號1.90±0.0872.18±0.1022.14±0.1101.02±0.0991.97±0.096類胡蘿卜素含量Carcontent豐花5號0.26±0.0120.34±0.0190.39±0.0180.38±0.0190.35±0.017伏早1號0.32±0.0140.36±0.0260.36±0.0170.33±0.0160.31±0.016青藍(lán)2號0.42±0.0190.44±0.0190.43±0.0210.41±0.0200.38±0.0183.3不同濃度NaCl溶液對花生苗期葉片及根系SOD和CAT活性的影響在4種NaCl溶液影響下豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號苗期植株葉片及根系SOD活性的變化如圖3.1所示。觀察圖a豐花5號、伏早1號及青藍(lán)2號葉片SOD活性變化趨勢可知，豐花5號、伏早1號及青藍(lán)2號花生苗期SOD活性普遍隨著NaCl溶液濃度的升高上升，對照水平下，青藍(lán)2號葉片中SOD活性明顯大于豐花5號及伏早1號，隨NaCl溶液濃度的升高，SOD活性也隨之上升，豐花5號及伏早1號的上升程度更為明顯，青藍(lán)2號上升程度較為緩和，且NaCl溶液達(dá)到200mmol/L，青藍(lán)2號植株中SOD活性開始下降，豐花5號及伏早1號的SOD活性降低程度較大，青藍(lán)2號植株葉片中SOD活性下降程度較小，豐花5號及伏早1號SOD反應(yīng)更敏感更迅速。當(dāng)酶保護(hù)系統(tǒng)反應(yīng)速度達(dá)到迅速，SOD活性變化也最快，花生苗期植株耐NaCl性最強(qiáng)。初步判斷，青藍(lán)2號是鹽敏感品種，豐花5號和伏早1號是耐鹽性品種，但無法判兩者之間斷耐鹽性的高低。觀察圖b豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號根系SOD活性變化可知，在5種NaCl溶液環(huán)境中，豐花5號根系SOD活性最大，明顯大于伏早1號及青藍(lán)2號。與幼苗植株葉片中SOD活性相比來說，豐花5號SOD活性變化差異明顯，這說明，豐花5號根系SOD活性變化較大，耐鹽性也較大。初步判斷，豐花5號是高耐鹽性品種，伏早1號是耐鹽性品種，青藍(lán)2號是鹽敏感性品種。當(dāng)NaCl溶液濃度不同時(shí)，豐花5號、伏早1號及青藍(lán)2號花生苗期葉片及根系CAT活性的變化如圖3.2所示，隨NaCl溶液濃度升高，豐花5號、伏早1號及青藍(lán)2號苗期葉片的CAT活性變化趨勢也隨之發(fā)生改變，但根系CAT活性變化趨勢大概一致。從圖a豐花5號、伏早1號及青藍(lán)2號葉片CAT活性變化可知，在對照水平下，青藍(lán)2號葉片中CAT活性明顯大于豐花5號及伏早1號，當(dāng)NaCl溶液濃度是50mmol/L，豐花5號及伏早1號CAT活性急速上升，但青藍(lán)2號活性呈緩慢降低趨勢，隨著NaCl溶液升高，伏早1號及青藍(lán)2號的CAT活性普遍明顯上升，豐花5號CAT活性變化的趨勢為先上升后緩慢下降，當(dāng)NaCl溶液達(dá)到100mmol/L并更大時(shí)，青藍(lán)2號的CAT活性大于豐花5號及伏早1號。從圖b豐花5號、伏早1號及青藍(lán)2號中根系CAT活性變化可知，當(dāng)NaCl溶液處于不同濃度時(shí)，豐花5號、魯花12號和青藍(lán)2號的根系CAT活性大小變化順序?yàn)椋贺S花5號＞伏早1號＞青藍(lán)2號，而葉片中CAT活性差異較小。當(dāng)保護(hù)酶系統(tǒng)反應(yīng)越迅速時(shí)，花生幼苗中CAT活性越大，花生苗期耐鹽性越高，由此可得，根據(jù)三個(gè)品種花生葉片中CAT活性變化無法判斷花生耐鹽性的大小，而根據(jù)根系中CAT活性變化大小排名可初判斷為，豐花5號是高度耐鹽性品種，伏早1號是耐鹽性品種，青藍(lán)2號是鹽敏感性品種。圖3.1三個(gè)花生品種苗期葉片和根系的SOD活性Chart3.1SODactivitiesinleavesandrootsofthreepeanutvarietiesatseedlingstage圖3.2三個(gè)花生品種苗期葉片和根系的CAT活性Chart3.2CATactivitiesinleavesandrootsofthreepeanutvarietiesatseedlingstage3.4不同濃度NaCl溶液對花生苗期葉片及根系MDA含量的影響不同NaCl溶液濃度下豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號花生苗期葉片及根系MDA的變化如圖3.3所示。由圖a豐花5號、伏早1號及青藍(lán)2號葉片MDA含量和圖b三個(gè)花生品種根系MDA變化可知，豐花5號、伏早1號及青藍(lán)2號葉片和根系中MDA含量普遍隨著NaCl溶液濃度的增加升高，豐花5號、伏早1號和青藍(lán)2號根系中MDA含量的上升程度低于葉片，青藍(lán)2號葉片及根系中MDA上升程度最大。當(dāng)NaCl溶液達(dá)到50mmol/L時(shí)，MDA變化幅度緩慢，隨NaCl溶液濃度升高，葉片和根系中MAD也不斷升高，變化幅度增大，膜脂過氧化程度也隨之嚴(yán)重，青藍(lán)2號的葉片和根系的MDA含量均明顯大于豐花5號和伏早1號，當(dāng)NaCl溶液達(dá)到50mol/L時(shí)，豐花5號幼苗植株葉片中MDA最少，對照水平下，豐花5號植株中根中MDA最低，伏早1號葉片及根系中MDA含量較少，青藍(lán)2號中MDA含量最高。其中，細(xì)胞膜氧化程度越低即MDA含量越少，花生苗期植株耐鹽性越高，初判斷為，豐花5號是高耐鹽性品種，伏早1號是耐鹽性品種，青藍(lán)2號是鹽敏感性品種。圖3.3三個(gè)花生品種苗期葉片和根系的MDA活性Chart1.4MDAactivitiesinleavesandrootsofthreepeanutvarietiesatseedlingstage四、結(jié)論與討論本文通過在5種濃度NaCl溶液中，三個(gè)耐鹽性未知的花生品種幼苗植株形態(tài)、生物量、SOD活性、CAT活性、MDA變化，研究花生苗期對NaCl脅迫的耐受性。生物量實(shí)驗(yàn)得出：NaCl脅迫下，豐花5號和伏早1號根系生物量和根冠比較大，青藍(lán)2號根系生物量和根冠比較小，NaCl對豐花5號及伏早1號的抑制作用小于青藍(lán)2號。光合色素實(shí)驗(yàn)得出：NaCl環(huán)境中，青藍(lán)2號葉綠素含量和類胡蘿卜素下降幅度大于豐花5號和伏早1號，光合作用受損嚴(yán)重，從而使NaCl耐受能力下降。酶保護(hù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)得出：豐花5號根系中SOD活性和CAT活性明顯大于伏早1號和青藍(lán)2號，對NaCl耐受程度最高，伏早1號其次。MDA含量實(shí)驗(yàn)得出：豐花5號MDA含量最少，生物膜氧化程度最低，對NaCl耐受程度最大，伏早1號其次。在5種NaCl溶液濃度下,品種不一樣的耐鹽性花生生物指標(biāo)不同，高耐鹽性品種花生在生物量、光合作用、膜保護(hù)系統(tǒng)和抗膜脂氧化方面均表現(xiàn)出較高的耐鹽性，因此，可得出結(jié)論：豐花5號為高度耐鹽型品種，伏早1號為耐鹽型品種，青藍(lán)2號為鹽敏感型品種。參考文獻(xiàn)SharmaM,GuptaSK,MondalAK.Productionandtradeofmajorworldoilcrops.In:GuptaSeds.TechnologicalInnovationsinMajorWorldOilCrops,Volume1:Breeding.NewYork:SpringerNewYork,2012.pp1–15.[2]Salwa，HammadAR,ShabanKhA，etal.Studiesonsalinitytoleranceoftwopeanutcultivarsinrelationtogrowth，leafwatercontent，somechemicalaspectsandyield[J].JournalofAppliedSciencesResearch，2010，6(10)：1517-1526.[3]慈敦偉，戴良香，宋文武，等.花生萌發(fā)至苗期耐鹽脅迫的基因型差異[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2013,37（11）：1018-1027.[4]張會(huì)慧，龍靜泓，王均睿，等.不同種類鹽脅迫對高粱幼苗生長及葉片光合機(jī)構(gòu)功能的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2019,28（1）：161-172[5]薛吉全，任建宏，馬國勝，等.玉米不同生育期水分脅迫條件下脯氨酸變化關(guān)系[J].西安聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，2000（02）：21-25.[6]候林琳，張佳蕾，郭峰，等.鹽脅迫下外源Ca2+對花生植株性狀的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，47（10）：25-28.[7]顧閩峰，于利，王乃頂，等.鹽脅迫對不同甘藍(lán)品種發(fā)芽率及幼苗生長的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（01）：114-117.[8]王汐妍，裘波音，劉玉姣，等.鹽脅迫對不同耐鹽性棉花幼苗生長與生理及無機(jī)離子器官分布的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2017，43（03）：273-280.[9