鋅脅迫對黑小麥種子萌發、幼苗生長和酶活性的影響

宣毓龍,龐慶陽,王開勇，石培春

(石河子大學農學院農業資源與環境系,新疆石河子 832000)

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鋅脅迫對黑小麥種子萌發、幼苗生長和酶活性的影響

宣毓龍,龐慶陽,王開勇，石培春

(石河子大學農學院農業資源與環境系,新疆石河子 832000)

【目的】為黑小麥在鋅脅迫下的耐鋅生理研究及其耐鋅育種提供參考依據。【方法】以4個黑小麥品種(系)為材料，利用鋅脅迫的方法，研究0、50、100、200、400、800 mg/L ZnSO4溶液對黑小麥種子萌發、幼苗生長和酶活性的影響。【結果】4個黑小麥品種(系)的苗高、鮮重、發芽率、根冠比、SOD和CAT活性均隨著鋅濃度的增加,呈現先增加后減少的趨勢；根長則呈逐漸減小的趨勢；POD活性和須根數隨鋅濃度升高而升高。【結論】鋅濃度在50～100 mg/L可以更好的促進黑小麥生長。

黑小麥；酶活性；鋅脅迫；種子萌發；幼苗生長

0 引 言

【研究意義】隨著城市化、工業化進程的加快,工業三廢的排放,農藥化肥的不合理使用,汽車數量迅猛增加,導致重金屬污染愈發嚴重。重金屬一旦進入土壤中很難被排除,且可通過在作物體內富集進入食物鏈并通過食物鏈的傳遞放大其有害作用,進而給整個生態環境及人類健康帶來極大危害[1]。鋅既是植物必需的營養元素,同時也是一種常見的對環境有毒的重金屬元素[2]。目前由于大量鋅礦的開采等人類活動,使某些地區土壤和水體環境中的鋅元素不斷積累,以致超過了植物正常生長所需的鋅元素水平,造成對植物的毒害和土壤的污染[3]。有關鋅污染對植物造成危害的問題已引起人們的廣泛關注。小麥是世界上最重要的糧食作物之一,全世界1/3以上的人口以小麥為主食。在中國,小麥僅次于水稻,是第二大糧食作物[4]。在新疆,小麥是播種面積最大的糧食作物,其產量占全區糧食總產量的50%以上,目前新疆已成為國家的糧食戰略儲備基地[5]。隨著社會經濟的發展,人類對食品的要求逐漸由溫飽型向營養。醫療保健功能型轉變,黑色食品以其天然性、營養性、功能性和科學性的四重性[6]。愈來愈受到人們的關注,成為食品工業研究的新熱點之一。【前人研究進展】近年來人們對重金屬污染有了很多研究,特別是鋅對植物的影響進行了大量的研究，關于重金屬污染對作物生長影響的研究報道較多,多集中在小麥、水花生、黑麥草、虞美人等植物對鋅的吸收、轉移和積累以及對植物的生理指標、光合特性的影響[7-18]。【本研究切入點】鋅脅迫對黑小麥種子萌發、幼苗生長和酶活性的研究則少有報道。以4個黑小麥品種(系)為材料,研究不同濃度鋅脅迫對黑小麥種子萌發、幼苗生長和酶活性的影響。【擬解決的關鍵問題】為黑小麥在鋅脅迫下的耐鋅機理、植株整體抗鋅污染研究提供必要的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗材料為石河子大學農學院育種課題組提供的4個黑小麥品種(系):黑小麥76、S-1、S-2和S-3。研究中選擇的鋅脅迫試劑為ZnSO4,為分析純試劑。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

試驗于2012年在石河子大學農學院生理實驗室進行。采用兩因素完全隨機試驗設計。試驗中對ZnSO4(濃度以純金屬離子記)設置了0、50、100、200、400、800 mg/L 6個濃度梯度。重復3次。

選取4個黑小麥品種(系)中籽粒飽滿、生長均勻一致的種子,分別經1‰的升汞消毒15 min,用蒸餾水清洗3次。用75%的酒精將發芽盒擦洗消毒,晾干后在發芽盒里放置濾紙6層,分別加入20 mL鋅溶液。將消過毒的種子均勻的排布在發芽盒中,每盒50粒。將發芽盒放置在20℃的恒溫培養箱里培養。為了減少由于水分蒸發導致鋅濃度增大造成的誤差,在4 d時加入一定量的去離子水[19]。

1.2.2 測定項目1.2.2.1 發芽率

種子發芽試驗以胚根突破種皮，長度為種子一半時為發芽標準。連續7 d,每天數出每一培養皿內發芽種子數,作好記錄。按國家種子檢驗標準[20],第7 d計發芽率。

發芽率(Gp)=n/N×100%(式中n為第7 d累積發芽種子數,N為供試種子總數)。

1.2.2.2 其它指標

在培養的第8 d,隨機選取每個發芽盒內的10株幼苗,測定苗高，根長、須根數、根冠比、鮮重以及幼苗中POD、CAT和SOD含量,記錄數據。其中POD活性測定采用愈創木酚法,SOD測定采用氮藍四銼法,CAT采用過氧化氫分解法[21]。

根冠比=地下干重/地上干重。

1.3 數據統計

所有數據均用Excel進行處理,以SPSS17.0軟件進行統計分析,用Duncan法分析不同處理的差異顯著性(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 鋅脅迫對不同黑小麥品種(系)萌發和幼苗生長的影響

圖1 鋅脅迫不同黑小麥品種(系)種子發芽率變化
Fig.1 Zinc stress on different triticale cultivars seed germination rate

2.1.1 不同濃度的鋅脅迫對黑小麥種子發芽率的影響

研究表明,同一品種(系)黑小麥在不同濃度的鋅處理下種子的發芽率之間差異顯著(P<0.05)。隨著鋅溶液濃度的增加,4個黑小麥品種(系)的發芽率呈波狀變化。在低濃度鋅處理下,種子的發芽率均高于對照,并且隨著鋅濃度的增加而緩慢增加；當鋅濃度為100 mg/L時,4個黑小麥品種(系)的發芽率均達到最大值 ,黑小麥76、S-1、S-2和S-3分別為98.67%、94.03%、95.01%和98.07%,與對照相比此時發芽率分別增大2.78%、4.44%、6.74%和4.25%。當鋅濃度超過100 mg/L時,隨著濃度增大發芽率開始降低,當鋅濃度達到800 mg/L時，4個品種(系)發芽率均達到最低值,分別為87.33%、70.33%、66.77%和76.77%,與對照相比發芽率分別降低了9.03%、22.22%、25.84%和18.32%。可以看出S-2品系在低濃度鋅處理下發芽率增加最大,而高濃度下黑小麥76發芽率降低最少。圖1

2.1.2 不同濃度的鋅脅迫對黑小麥幼苗苗高的影響

不同濃度的鋅處理對黑小麥苗高的影響極顯著(P<0.01)。隨著鋅濃度的增加,4個品種(系)的黑小麥均呈現出先增加后降低的趨勢。在低濃度鋅處理下,苗高隨著鋅濃度的增加而緩慢增加；當鋅濃度為100 mg/L時,4個品種(系)的黑小麥苗高均達到最大值,黑小麥76、S-1、S-2和S-3分別為14.19、12.97、15.97和15.06 cm,與對照相比此時苗高分別增大5.26%、15.46%、14.24%和14.62%。當鋅濃度超過100 mg/L時,隨著濃度增大苗高開始降低,當鋅濃度達到800 mg/L時，4個品種(系)苗高均達到最小值,分別為9.63、7.74、10.63和10.81 cm,與對照相比苗高分別降低28.62%、31.09%、23.91%和17.76%。可以看出S-1品系在低濃度鋅處理下苗高增加最明顯,而高濃度下S-3最能抵抗鋅的脅迫。圖2

圖2 鋅脅迫不同黑小麥品種(系)幼苗苗高變化
Fig.2 Zinc stress on different triticale cultivars seedlings of high impact height

2.1.3 不同濃度鋅脅迫對黑小麥幼苗根長影響

不同濃度的鋅處理對不同品種(系)黑小麥幼苗根長的影響是極顯著的(P<0.01)。隨著鋅濃度的增加不同品種(系)黑小麥的根長都有不同程度的下降,且當濃度達到800 mg/L時，4個品種(系)黑小麥根長都最短，黑小麥76、S-1、S-2和S-3分別為2.03、2.38、2.08和2.61 cm,與對照相比分別降低了86.08%、84.51%、86.84%和82.90%。可以看出鋅對于黑小麥的根長表現為抑制,鋅濃度越大抑制效果越明顯。圖3

圖3 鋅脅迫不同黑小麥品種(系)幼苗根長變化
Fig.3 Influence of zinc stress on different triticale cultivars seedling root

2.1.4 不同濃度鋅脅迫對黑小麥幼苗須根數的影響

研究表明,鋅脅迫對不同品種(系)的黑小麥須根數的影響達到了極顯著水平(P<0.01)。隨著鋅濃度的升高黑小麥須根數呈增長趨勢；在相同濃度中, S-1須根數最多,黑小麥76須根數相比之下最少, S-2和S-3須根數相當,處于中間水平。圖4

圖4 鋅脅迫不同黑小麥品種(系)幼苗須根數變化
Fig.4 Influence of zinc stress on fibrous root number of triticale cultivars seedlings

2.1.5 不同濃度鋅脅迫對黑小麥幼苗鮮重影響

研究表明,黑小麥幼苗鮮重在不同鋅濃度處理差異達到極顯著水平(P<0.01)。黑小麥幼苗鮮重隨鋅濃度的增加表現為先增強后降低的趨勢,并且當鋅濃度到達100 mg/L時,4個品種(系)的黑小麥鮮重都達到了最大值,黑小麥76、S-1、S-2和S-3分別為2.11、2.46、2.41和2.47 g,此時幼苗鮮重分別較對照增加0.50%、28.59%、9.18%和14.27%。當鋅濃度為800 mg/L時,4個黑小麥品種(系)的鮮重都出現了不同程度的減少,并且都達到了最低值,此時黑小麥鮮重分別較對照降低了33.36%、20.94%、35.28%和30.94%。可以看出S-1在低濃度鋅處理下長勢最好,黑小麥76最差, S-2和S-3處于中間水平；而在高濃度下S-1的抗鋅脅迫能力最強,黑小麥76最差。圖5

圖5 鋅脅迫不同黑小麥品種(系)幼苗鮮重變化
Fig.5 Influence of zinc stress on different triticale cultivars seedling weight

2.1.6 不同濃度鋅脅迫對黑小麥幼苗根冠比的影響

研究表明,4個黑小麥品種(系)的根冠比在不同濃度鋅處理下差異均達到極顯著水平(P<0.01),且隨著鋅濃度的增加根冠比呈先增加后降低的趨勢,當鋅濃度到達50 mg/L時,黑小麥76、S-1和S-3品種(系)均達到最大值,與對照相比根冠比分別增大了10.03%、16.86%和7.93%,鋅濃度到達100 mg/L時, S-2根冠比達到最大值,與對照相比根冠比增大了5.6%。鋅濃度繼續增大到800 mg/L時,4個品種(系)的根冠比的值最小,黑小麥76、S-1、S-2和S-3與對照相比分別減少了41.01%、31.41%、50.28%和48.79%。可以看出S-1在低濃度鋅脅迫下長勢最好,并且在高濃度下抵抗鋅脅迫的能力也是最強的。圖6

圖6 鋅脅迫不同黑小麥品種(系)幼苗根冠比變化
Fig.6 Influence of zinc stress on different triticale cultivars seedling root cap ratio

2.2 鋅脅迫對不同黑小麥品種(系)酶活性的影響

2.2.1 鋅脅迫對黑小麥品種(系) 過氧化物酶(POD)活性的影響

過氧化物酶的主要作用是清除氧代謝中產生的H2O2以及由此產生的有機過氧化物ROOH,因此,POD在生物體內的抗氧化代謝中起著重要的作用[22]。經過SPSS17.0處理同一品種(系)黑小麥在不同濃度鋅處理下POD值差異均達到極顯著(P<0.01)水平,各品種(系)小麥POD活性隨著鋅濃度的增加呈增加的趨勢。圖7

圖7 鋅濃度脅迫不同黑小麥品種(系)POD變化
Fig.7 Effects of Zn concentration on peroxidase (POD) activity in four triticale cultivars

2.2.2 鋅脅迫對黑小麥品種(系)過氧化氫酶(CAT)活性的影響

過氧化氫是一種代謝過程中產生的廢物,它能夠對機體造成損害，而過氧化氫酶(CAT)就是常常被細胞用來催化過氧化氫分解的工具。由此可以看出CAT在植物體內的重要性。研究表明, CAT活性隨鋅濃度的增加呈現先增加后減少的趨勢。當鋅濃度到達100 mg/L時,不同黑小麥品種(系) CAT活性相對較高。圖8

圖8 鋅濃度脅迫不同黑小麥品種(系)CAT變化
Fig.8 Effects of Zn concentration on catalase (CAT) activity in four triticale cultivars

2.2.3 鋅脅迫對黑小麥品種(系) 超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響

超氧化物歧化酶(SOD)是一種源于生命體的活性物質,能消除生物體在新陳代謝過程中產生的有害物質。研究表明,SOD活性隨鋅濃度的增加呈現先增加后減少的趨勢。綜合比較下,當鋅濃度到達100 mg/L時,不同黑小麥品種(系)SOD活性相對較高。圖9

3 討 論

種子萌發質量的好壞直接影響著植物的生長和生物量,因此研究種子萌發階段受重金屬污染的影響具有重要的意義。鋅是兼具營養和毒性的植物必需元素,同時又是一種重金屬,過量的鋅也會對植物體造成危害[23]。有研究表明,重金屬對植物種子萌發及幼苗的影響，一般認為，存在一個較低濃度下的刺激效應和高濃度下的抑制效應[24]；一定濃度的硫酸鋅能打破種子的休眠,提高種子的活力。在研究中,不同濃度的鋅處理對黑小麥種子萌發的影響不同,總體規律是隨著鋅濃度的增加,黑小麥種子的發芽率呈現先升后降的變化趨勢,其中100 mg/L的鋅濃度可能對黑小麥種子的萌發有最大的促進作用。

圖9 鋅濃度脅迫不同黑小麥品種(系)SOD變化
Fig.9 Effects of Zn concentration on the superoxide dismutase (SOD) activity in four triticale cultivars

黑小麥幼苗生物量在不同鋅濃度下差異顯著,Zn2+≤100 mg/L時,Zn2+對苗高、鮮重、根冠比無抑制,過度鋅脅迫(Zn2+>100 mg/L時),對株高、鮮重、根冠比有影響,并且隨著鋅濃度的增大抑制效果越明顯。但是即使在高鋅處理中,黑小麥幼苗根系的須根數都高于對照，并且隨著鋅濃度的增大根長一直減少。隨著鋅濃度的增大雖然促進了須根數目的增多,同樣也抑制了根的生長。

黑小麥幼苗POD活性隨土壤中Zn2+濃度的升高而增強,此結果與鋅是一種特殊的重金屬元素有關,即鋅是植物生長發育必須的營養元素,過量鋅又會對植物產生毒害。因此,高鋅脅迫提高了黑小麥幼苗的POD活性,該結果與王友保等(2001)、劉登義等(2003)及周紅衛等(2003)報道基本一致[25-27]。POD活性增強,是植物對不利外界環境的適應性反應。而CAT和SOD活性隨著鋅濃度的增加呈現先增加后減少的趨勢。

4 結 論

不同鋅濃度脅迫對黑小麥幼苗生長及酶活性的影響均達到了顯著或極顯著差異性，且在鋅濃度為50～100 mg/L時，黑小麥的發芽率、苗高、鮮重、根冠比以及酶活性均達到最優值。通過各指標之間來看，低濃度鋅脅迫對黑小麥幼苗生長具有一定的促進作用。通過研究得出黑小麥在鋅濃度為50～100 mg/L時,有利于黑小麥的萌發和生長，并且為植株整體抗鋅污染研究提供必要的理論依據。

References)

[1] 買買提·沙塔爾,馬衣拉·莫合買提,阿不都拉·阿巴斯,等. 烏魯木齊市四個不同點地衣形態結構及重金屬含量的比較研究[J]. 新疆農業科學,2011,48(9):1 685-1 690.

Mamet Sattar, Mahira Muhammad, Abdulla Abbas, et al. (2011). Comparative study on morphological structure and heavy metal content of lichen species from four sampling sites of Urumqi, Xinjiang [J].XinjiangAgriculturalSciences，48(9):1，685-1，690.(in Chinese)

[2] 王夔.生命科學中的微量元素(上卷)[M].北京:中國計量出版社, 1991：140-141.

WANG Kui. (1991).LifeScienceTraceElements(volume) [M].Beijing: China Metrology Press：140-141. (in Chinese)

[3] 龔紅梅,李衛國.鋅對植物的毒害及機理研究進展[J].安徽農業科學,2009, 37(29): 14 009 - 14 015.

GONG Hong-mei, LI Wei-guo. (2009). Research Progress on toxicity and mechanism of zinc on plants [J].AnhuiAgriculturalSciences, 37(29): 14，009-14，015. (in Chinese)

[4] 何中虎,夏先春,羅晶,等.國際小麥育種研究趨勢分析[J].麥類作物學報,2006,26(2):154-156.

HE Zhong-hu, XIA Xian-chun, LUO Jing, et al. (2006). Analysis of international wheat breeding trend [J].JournalofTriticeaeCrops, 26(2):154-156. (in Chinese)

[5] 王榮棟,孔軍,陳榮毅,等.新疆小麥品質生態區劃[J].新疆農業科學,2005,42(5):309-314.

WANG Rong-dong, KONG Jun, CHEN Rong-yi, et al. (2005). Ecological regionalization of wheat quality in Xinjiang [J].XinjiangAgriculturalSciences，42(5):309-314. (in Chinese)

[6] 林存亮,李鴻文,石培春,等. 黑小麥品種(系)加工品質性狀和蒸煮食品加工品質特性研究[J]. 新疆農業科學,2012,49(4):610-616.

LIN Cun-liang, LI Hong-wen, SHI Pei-chun, et al. (2012). Studies on processing quality traits and cooking food processing quality characteristics of black wheat varieties (lines) [J].XinjiangAgriculturalSciences，49(4):610-616. (in Chinese)

[7] 袁敏,鐵柏清,唐美珍,等.4 種草對鉛鋅尾礦污染土壤重金屬的抗性與吸收特性[J].生態環境,2005,14(1):43-47.

YUAN Min, TIE Bai-qing, TANG Mei-zhen, et al. (2005). Resistance and uptake of four grass soil heavy metal pollution in the lead-zinc tailings [J].EcologicalEnvironment, 14(1):43-47. (in Chinese)

[8] 李文一,徐衛紅,胡小風,等.Zn 脅迫對黑麥草幼苗生長、生理生化及Zn 吸收的影響[J].農業工程學報,2007,23(5):190-194.

LI Wen-yi, XU Wei-hong, HU Xiao-feng, et al. (2007). Zn stress, physiological and biochemical effects of growth and Zn uptake of Ryegrass Seedlings [J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering, 23(5):190-194. (in Chinese)

[9] 齊國輝,李保國,郭軍,等.鋅脅迫與缺鋅對西府海棠葉片保護酶活性及膜質過氧化的影響[J].河北林果研究,2006,21(4):409-411.

QI Guo-hui, LI Bao-guo, GUO Jun, et al. (2006). Effects of zinc stress and zinc deficiency on protective enzyme activity and membrane lipid peroxidation in leaves of Malus spectabilis [J].HebeiFruitResearch, 21(4):409-411. (in Chinese)

[10] 邱昌恩,畢永紅,胡征宇.Zn2 +脅迫對綠球藻生長、生理特性及細胞結構的影響[J].水生生物學報,2007,31(4):503-508.

QIU Chang-en, BI Yong-hong, HU Zheng-yu. (2007). Zn2 +stress effects on growth, physiological characteristics and cell structure of the green algae [J].JournalofAquaticBiology, 31(4):503-508. (in Chinese)

[11] 楊科璧.中國農田土壤重金屬污染與其植物修復研究[J].世界農業,2007,(8):58-61.

YANG Ke-bi. (2007). Heavy metal pollution of soil in China and its phytoremediation [J].WorldAgriculture, (8):58-61. (in Chinese)

[12] 丁海東,齊乃敏,朱為民,等.鎘、鋅脅迫對番茄幼苗生長及其脯氨酸與谷胱甘肽含量的影響[J].中國生態農業學報,2006,14(2):53-55.

DING Hai-dong,QI Nai-min, ZHU Wei-min, et al. (2006). Cadmium and zinc stress on Tomato Seedling Growth and proline content and glutathione [J].ChineseJournalofEcologicalAgriculture, 14(2):53-55. (in Chinese)

[13] 張遠兵,劉愛榮,董建國,等.9個高羊茅品種種子萌發和幼苗生長對鋅脅迫的響應[J].中國生態農業學報,2010,18(2):371-376.

ZHANG Yuan-bing, LIU Ai-rong, DONG Jian-guo, et al. (2010). Nine varieties of tall fescue seed germination and seedling growth response to zinc stress [J].ChineseJournalofEcologicalAgriculture, 18(2):371-376. (in Chinese)

[14] 齊笑笑,肖家欣,徐春麗,等.鋅脅迫對3種柑橘砧木的生理特性和鋅分配的影響[J].中國農學通報,2009,25(24):313-317.

QI Xiao-xiao, XIAO Jia-xin, XU Chun-li, et al. (2009). Effects of zinc stress on physiological characteristics and zinc distribution of three species of Citrus [J].ChineseAgriculturalBulletin, 25(24):313-317. (in Chinese)

[15] 張瑩,魏安智,楊途熙,等.鋅脅迫對灰楊幼苗生長和光合特性的影響[J].東北林業大學學報,2011,39(3);19-21.

ZHANG Ying, WEI An-zhi, YANG Tu-xi, et al. (2011). Effects of zinc stress on growth and photosynthetic characteristics of Populus seedlings [J].JournalofNortheastForestryUniversity, 39(3)：19-21. (in Chinese)

[16] 黃永杰,楊紅飛,張棟,等.鋅脅迫對水花生生長和土壤酶活性的影響[J].上海交通大學學報,2009,27(4):403-408.

HUANG yong-jie, YANG hong-fei, ZHANG dong, et al. (2009). Effects of zinc stress on growth and activity of soil enzyme of Alternanthera philoxeroides [J].JournalofShanghaiJiaotongUniversity, 27(4): 403-408. (in Chinese)

[17] 宗憲春,宗燦華,王書臻,等.鋅脅迫對虞美人種子萌發的影響[J].安徽農業科學,2011,39(33):20 371-20 372.

ZONG Xian-chun, ZONG Can-hua, WANG Shu-zhen, et al. (2011). Effects of zinc stress on the germination of poppy seed [J].AnhuiAgriculturalSciences, 39(33): 20，371-20，372.(in Chinese)

[18] 常學秀,文傳浩,沈其榮,等.鋅廠Pb污染農田小麥根際與非根際土壤酶活性特征研究[J].生態學雜志,2001,20(4):5-8.

CHANG Xue-xiu, WEN Chuan-hao, SHEN Qi-rong, et al. (2001). Characteristics of soil enzyme activity in the rhizosphere and non-rhizosphere soil of Pb polluted by zinc plant [J].ChineseJournalofEcology, 20(4):5-8. (in Chinese)

[19] 陳建勛.植物生理學實驗指導[M].廣州:華南理工大學出版社,2002.

CHEN Jian-xun. (2002).Plantphysiologyexperiment[M].Guangzhou: South China University of Technology Press. (in Chinese)

[20] 國家種子檢驗協會(ISTA).1996國際種子檢驗規程[M].北京:中國農業出版社,1999

National Institute of Seed Testing (1999). 1996InternationalSeedTestingProcedures[M].Beijing: China Agriculture Press. (in Chinese)

[21] 王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京:高等教育出版社,2006: 134-136, 280-288.

WANG Xue-kui. (2006).ExperimentalprincipleandtechnologyofplantphysiologyandBiochemistry[M].Beijing: Higher Education Press：134-136, 280-288. (in Chinese)

[22] 馬博英.鉛、鋅誘導的高羊茅葉片過氧化物酶活性變化[J].浙江教育學院學報,2008，(4): 77-81.

MA Bo-ying. (2008). The changes of peroxidase activities in tall fescue leaves induced by lead and zinc [J].JournalofZhejiangCollegeofEducation, (4):77-81. (in Chinese)

[23] 韓金玲,馬春英,楊晴,等.施鋅對冬小麥品質性狀的影響[J].麥類作物學報,2007,27(1): 112-115.

HAN Jin-ling, MA Chun-ying, YANG Qing, et al. (2007). Effect of zinc on quality traits of Winter Wheat [J].JournalofTriticeaeCrops, 27(1): 112-115. (in Chinese)

[24] 張春榮,李紅,夏立江,等.鎘、鋅對紫花苜蓿種子萌發及幼苗的影響[J].華北農學報,2005,20(1):96-99.

ZHANG Chun-rong, LI Hong, XIA Li-jiang, et al. (2005). Effects of zinc cadmium germination of medicago sativa seeds and growth of seedling [J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica, 20(1): 96-99. (in Chinese)

[25] 王友保,劉登義.Cu、As及其復合污染對小麥生理生態指標的影響[J].應用生態學報,2001,12(5): 773-776.

WANG You-bao, LIU Deng-yi. (2001). Effect of Cu, As and combined pollution on eco physiological index of wheat [J].JournalofAppliedEcology, 12(5): 773-776. (in Chinese)

[26] 朱紅霞,楊小勇,葛才林,等.重金屬對水稻過氧化物酶同工酶的影響[J].核農學報,2004,18(3): 233-236.

ZHU Hong-xia, YANG Xiao-yong, GE Cai-lin, et al. (2004). Effects of heavy metals on the peroxidase isozyme of rice [J].JournalofNuclearAgriculture, 18(3): 233-236. (in Chinese)

[27]周紅衛,施國新,陳景耀,等.6-BA對水花生抗氧化酶系Hg2+毒害的緩解作用[J].生態學報,2003,23(2):387-392.

ZHOU hong-wei, SHI guo-xin, CHEN jing-yao, et al. To ease the effects of 6-BA on antioxidant enzymes of Hg2+toxicity in alternanthera philoxeroides[J]. Ecological Journal, 2003,23(2):387-392. (in Chinese)

Fund project:Supported by national Science and technology support program(2014BAC14B030-2)， NSFC (31560169), International science and technology cooperation projects(2011DFA93140，2015DFA11660)and high level talent fund of Shihezi University(RCZX201314)

Effects of Zinc Stress on Seed Germination, Seedling Growth and Enzyme Activity of Triticale

XUAN Yu-long，PANG Qing-yang，WANG Kai-yong，SHI Pei-chun

(Department of Resources and Environmental Science，College of Agronomy, Shihezi University，Shihezi Xinjiang 832003, China)

【Objective】 To provide basic reference for triticale (black wheat) physiological research on zinc tolerance and breeding under zinc stress.【Method】The seeds were treated with 50, 100, 200, 400 or 800 mg Zn/L and then incubated. Seven days after germination the height, root length, weight, and enzyme activities of the seedlings were measured.【Result】 The results indicated that such data as seeding height, fresh weight, germination rate, root-shoot ratio and CAT, SOD firstly rose and then dropped with the increasing of zinc concentration under the zinc stress. The root length dropped and POD, fibrous root number rose with the increasing of zinc concentration under the zinc stress. 【Conclusion】 In conclusion, 50 to 100 mg Zn/L can promote the growth of triticale (black wheat).

triticale (black wheat)；enzyme activity； zinc stress；seed germination；seedling growth

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.05.017

2016-01-13

國家科技支撐計劃項目(2014BAC14B030-2);國家自然科學基金項目(31560169);國際科技合作項目(2011DFA93140，2015DFA11660);石河子大學高層次人才基金項目(RCZX201314)

宣毓龍(1990-),男,山西人，碩士研究生,研究方向為土壤環境與生態安全,(E-mail)270535904@qq.co

王開勇 (1978-)，男，山東人，副教授、博士，研究方向為土壤環境與生態安全，(E-mail)wky20@163.com

S512.5；S-3

A

1001-4330(2016)05-0907-08