干旱脅迫對水稻種子萌發的影響

摘要：我國是糧食需求大國，也是糧食生產大國，水稻作為其中重要的作物，產量直接關系著糧食的供求情況。水稻是否高產、穩產，與其種子的萌發率存在直接聯系，因此，研究干旱脅迫對種子萌發率影響，也就是研究對產量的間接影響。本文通過采取PEG不同濃度處理方式，形成不同滲透壓，抑制種子水分吸收，形成干旱脅迫模擬，探究干旱脅迫對種子萌發的影響情況，結果發現干旱脅迫會導致水稻種子萌發率降低，影響種子根系生長，會導致水稻產量不穩、不足。

關鍵詞：干旱脅迫；種子萌發；水稻；影響

水稻屬于我國重要糧食作物，其增產、減產受干旱缺水等因素影響較大。目前，全球氣候變暖的影響下，很多地區出現干旱，造成水稻旱災頻繁發生，并且范圍也在逐漸加大，對水稻產量影響巨大[1]。水稻產量與種子萌發呈現正比例關系，因此，考慮干旱對種子萌發的影響，從而可以得到干旱對產量影響的可能。本次研究對水稻種子受干旱脅迫的影響后萌發情況作出試驗研究，報道如下。

1 試驗研究過程分析

本次研究選擇五常水稻的種子作為試驗材料，種子選擇上以籽粒飽滿、無機械損傷為主，種子挑選大小均勻的成熟顆粒，利用2%次氯酸鈉進行15min的消毒處理，之后再蒸餾水下反復沖洗，并浸泡24h。

完成基本處理后，使用干凈鑷子挑出50粒，至于濾紙鋪墊的培養皿中，以5個培養皿位一組，分成三組，并編號。選擇新配置的PEG溶液10ml，濃度分別為0.000g/m、0.015g/m、0.025g/ml、0.040g/m及0.050g/m，分別滴入3組中。蓋上培養皿并在培養箱中培養1d后，種子漏出乳白色胚芽后，進行陽光照射，光照強度為200μmol/（m2·s）。調整光照時間與黑暗時間，控制每天比例在7/5h，黑暗時間溫度控制在18℃，光照溫度控制在25℃，發芽后統計發芽率。

利用3，5-二硝基水楊酸比色法測定α-淀粉酶活性，采用蒽酮法測定可溶性糖含量，根系活力采用TTC法檢測[2]。

2 試驗結果分析

2.1 不同濃度PEG下種子發芽率統計結果分析

經過不同濃度的PEG處理，種子不同時間內萌發情況如圖1所示。第24h時，水稻種子發芽率隨著PEG濃度提升而逐漸降低3.77%、13.21%、37.74%、52.83%；第48h時，檢測水稻發芽率情況，發現隨著PEG濃度不同，發芽率逐漸降低7.06%、14.12%、30.59%、34.12%；第72h時，檢測水稻發芽率情況，發現隨著PEG濃度升高，發芽率逐漸降低5.00%、12.00%、14.00%、23.00%。總體表現為隨著PEG濃度提升呈現下降趨勢，即干旱情況也嚴重，發芽率越低。

2.2 不同PEG濃度下種子α-淀粉酶活性、根系活力及可溶性糖含量結果分析

研究結果顯示，在低濃度PEG處理下，水稻主根系生長發育較高，隨著濃度升高，根系活性受到抑制；而隨著PEG濃度的升高，α-淀粉酶活性受抑制明顯，活性降低明顯；可溶性糖含量測定中，結果與根系生長活性、α-淀粉酶活性相近，表現出隨著PEG濃度升高而可溶性糖含量降低，無法為種子萌發提供充足能量。

3 干旱脅迫對種子萌發的影響分析

采用PEG模擬干旱脅迫主要利用了滲透壓差異原理，通過調節溶液滲透壓，阻礙種子吸收水分，形成干旱模擬。目前，選擇PEG模擬時的濃度設置，仍處于探索階段，已經鑒定的水稻種子萌發抗旱性鑒定最佳PEG濃度為25%[3]。當形成滲透壓迫時，種子無法吸收充足的水分，導致細胞失去膨壓，活力降低，種子萌發受到抑制。

通過分析種子萌發過程及形成幼苗過程，可以看出其主要是胚根與胚芽的生長過程，這一過程以胚乳中蛋白質、淀粉等大分子物質的呼吸代謝、降解為代謝中心，給幼苗提供生長過程所需的能量。在本次研究中，PEG處理因濃度不同而存在不同結果。低濃度PEG溶液下種子淀粉酶活性更高，這加速了淀粉的分解速度，提升了可溶性糖的含量，保證種子萌發所需的能量，因此，種子發芽率更高。而隨著PEG濃度的提升，滲透壓發生變化，基質中水分含量降低，降低了種子的呼吸，導致代謝活動變慢，根系活力降低，影響根系的生長。這種滲透壓調整模擬了干旱情況對種子萌發的脅迫，說明干旱脅迫會影響蛋白酶、肽酶活性，也會影響營養物質分解，種子得不到萌發所需能量和影響，所以發芽率不高。

結束語

綜上所述，干旱脅迫對水稻種子萌發具有重大影響，干旱會直接降低種子的發芽率，降低了水稻的產量。因此，干旱氣候時，水稻種植需要考慮種子萌發情況，采取適當的措施降低干旱脅迫的影響，提升種子發芽率，從而提升水稻種植的高產、穩產。

參考文獻：

[1]李靜舒.溫度和干旱脅迫對蕎麥種子萌發的影響[J].山西農業科學，2014，42（11）：1160-1162.

[2]顧寶，董文淵，張營，等.PEG模擬干旱脅迫對筇竹種子萌發的影響[J].西南林業大學學報，2016，36（4）：48-52.

[3]王富剛，王延峰.干旱脅迫對不同品種綠豆種子萌發的影響[J].榆林學院學報，2014（6）：1-5.

作者簡介：李麗娜，1977年出生，女，黑龍江省五常市農業技術推廣中心化驗員，農藝師，主要從事農技推廣工作。

（作者單位：黑龍江省五常市農業技術推廣中心）