模擬干旱對草地早熟禾種子萌發的影響

段金秀++程鵬舞

摘要：本文以草地早熟禾種子為供試材料，通過不同濃度的聚乙二醇來模擬不同的干旱條件，探討干旱脅迫對種子發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數等方面的影響，為草地早熟禾在干旱和半干旱地區大面積種植提供理論依據。

關鍵詞：干旱；草地早熟禾；種子萌發

中圖分類號：S688.4 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.20.0020

草地早熟禾作為北方最常用的冷季型草坪草種之一，不僅葉色漂亮，綠期很長，觀賞效果出眾，而且根莖繁殖力強，再生性好，較耐踐踏。在北方地區、中部地區、南方部分冷涼地區廣泛用于公園、學校、運動場等地的綠化。因此本試驗通過模擬干旱環境下草地早熟禾種子的萌發，從種子萌發期在干旱脅迫條件下的各項指標來分析其抗旱性的強弱，以探討草地早熟禾耐干旱脅迫的生理機制，為選育耐干旱品種和防止旱害提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

草地早熟禾是由北京百綠公司提供的“新哥來德”品種。

1.2 試劑

試驗所用聚乙二醇-6000即PEG-6000（以下簡稱PEG）及其他試劑均為分析純。

1.3 方法

挑選飽滿、大小均勻、無破損、無蟲害的種子，先用40℃的溫水浸泡3～4個小時，稍微晾一下再放入0.5%的高錳酸鉀溶液中浸泡10分鐘左右，撈出來后用無菌水沖洗干凈；準備7個直徑為9厘米的培養皿，消毒完畢后放置無菌的定量濾紙2張，將之前準備好的種子均勻鋪在濾紙上，種子之間保持一定的距離，每個培養皿放置100粒；在這些培養皿中分別加入10毫升質量濃度為5%、10%、15%、20%、25%、30%的PEG溶液，至濾紙飽和且表面無明水，以蒸餾水為對照，置于25℃（±2℃）的恒溫培養箱中萌發；每天光照12小時，黑暗12小時，通風20分鐘左右。試驗中根據需要補充相應濃度的PEG溶液并及時補充所散失的水分，使培養皿內的滲透勢保持恒定。

1.4 測定指標

從第2天起，每天觀察，認真記錄數據，從第4天起開始采集樣品進行測定其形態指標和生理指標。測定時用吸水紙吸去植株表面附著的水分。苗長和根長采用直尺測量，將地上部分與地下部分剪開，苗鮮重和根鮮重采用分析天平測量。

停止發芽后，計算種子發芽率（GR）、發芽勢（GE）、日發芽率（DGR）、平均發芽速度（GV）、發芽指數（GI）和萌發活力指數（VI）及相關指標。

1.5 數據處理

通過Excel和DPS數據處理系統9.50統計分析軟件處理。

2 實驗結果及分析

2.1 模擬干旱脅迫對種子發芽率的影響

草地早熟禾種子的發芽率隨著PEG濃度的改變而產生不同的變化，在10%濃度的PEG干旱脅迫下發芽率達到最高值；在30%濃度的PEG干旱脅迫下發芽率達到最低值。可見，低濃度的PEG溶液具有促進種子萌發，而高濃度的PEG溶液具有抑制作用，且這種抑制作用呈正相關。

2.2 模擬干旱脅迫對種子發芽勢的影響

草地早熟禾種子的發芽勢隨著PEG濃度的改變產生不同的變化，在10%濃度的PEG干旱脅迫下發芽勢達到最高值；在30%濃度的PEG干旱脅迫下發芽勢達到最低值。可見，在發芽率相似的情況下，PEG溶液的濃度越高，種子的發芽勢越低。

2.3 模擬干旱脅迫對種子日發芽率的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，日發芽率各不相同。PEG濃度為10%時，在發芽試驗的第5天達到日發芽率的最高點，而蒸餾水對照組和5%、15%、20%濃度的PEG均在發芽試驗的第6天達到日發芽率的最高點，此外25%濃度的PEG則是在發芽試驗的第5天達到發芽率的最高點，而30%濃度的PEG則是在發芽試驗的第8天達到發芽率的最高點。

2.4 模擬干旱脅迫對種子平均發芽速度的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，平均發芽速度也各不相同。在30%濃度的PEG干旱脅迫下平均發芽速度最高，而10%濃度的PEG干旱脅迫下平均發芽速度最低。可見在PEG干旱脅迫下，濃度越高則促進發芽，使發芽周期變短，而濃度越低抑制發芽，使發芽周期變長。

2.5 模擬干旱脅迫對種子發芽指數的影響

在10%濃度的PEG達到種子發芽指數最大值，當PEG濃度小于10%時，PEG濃度越高，種子發芽指數越高；當PEG濃度大于10%時，PEG濃度越高，種子發芽指數越低。

2.6 模擬干旱脅迫對幼苗鮮重的影響

當PEG濃度小于15%時，幼苗鮮重基本上沒有發生太大的變化，而當PEG濃度大于15%時，幼苗鮮重隨著PEG濃度的升高而降低，說明當PEG濃度過高時，會對幼苗產生不可逆的損害。

2.7 模擬干旱脅迫對種子萌發活力指數的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，種子萌發活力指數也各不相同。在10%濃度的PEG干旱脅迫下達到最大值，當PEG濃度小于10%時，PEG濃度越高，種子萌發活力指數越高；當PEG濃度大于10%時，PEG濃度越高，種子萌發活力指數越低。

2.8 模擬干旱脅迫對種子根長與芽長的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，根長與芽長的數值各不相同。PEG濃度越高，芽長越短，而根長越長，芽長與根長的比值也隨之變大。說明草地早熟禾在干旱脅迫的環境下通過改變芽長與根長的比值來進行適應。

3 討論

3.1 模擬干旱對種子萌發的影響

低濃度的PEG溶液促進種子萌發，而高濃度的PEG溶液具有一定的抑制作用。從總體上看，草地早熟禾種子是一種十分適應干旱和半干旱條件的草坪草。

3.2 模擬干旱對種子萌發速度的影響

低濃度的PEG溶液可以加快種子萌發的速度，減短種子萌發周期；而高濃度的PEG溶液則減緩種子萌發的速度，延長種子萌發周期。但是從平均發芽速度來看，差別不大，說明草地早熟禾種子在不同濃度的干旱脅迫下，都表現出了很強的適應性。

3.3 模擬干旱對種子萌發活力的影響

低濃度的PEG溶液促進種子萌發，而高濃度的PEG溶液具有一定的抑制作用，從數據上來看，即使在濃度很高的PEG溶液中，草地早熟禾種子依然表現出很強的活力，說明草地早熟禾種子具有很強的耐旱性。

3.4 模擬干旱對種子萌發形態特征的影響

草地早熟禾種子在不同濃度的PEG干旱脅迫下，根長與芽長的變化各不相同。從芽長來看，芽長隨著PEG濃度的升高而逐漸變短；從根長來看，根長隨著PEG濃度的升高而明顯變長。那么芽長與根長的比值隨著PEG濃度的升高而變小，當PEG濃度達到30%時，這個比值最小。說明在干旱脅迫的條件下，草地早熟禾通過增加根長與芽長的比值來適應干旱，這與其他學者的研究基本一致。

4 結語

低濃度（低于15%）的PEG溶液可以促進種子的萌發，這種促進作用會隨著PEG溶液濃度的升高而增強；高濃度（高于15%）的PEG溶液可以抑制種子的萌發，這種抑制作用會隨著PEG溶液濃度的升高而增強。雖然草地早熟禾種子在高濃度的PEG溶液中表現出發芽速度緩慢，但是其發芽率和種子活力指數依然保持在一個很高的數值，并且在高濃度的PEG溶液中依然能夠健康生長。說明草地早熟禾種子能夠很好的適應干旱環境，可以在干旱的地區大面積推廣種植。

參考文獻

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作者簡介：段金秀，碩士，朔州市畜牧獸醫局，中級畜牧師，研究方向：動物畜牧獸醫工作。

網絡出版時間：2014-10-16 9：45：14

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