周浩,金如昌,孟恒君,夏偉
(安徽瑞邦生物科技有限公司,安徽馬鞍山243100)
煙酰胺又名維生素B3,在自然界中分布廣泛,作為一種輔酶,其可以直接參與碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪的代謝。研究表明,對(duì)植物外施維生素或與其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑混施,可在一定程度上影響其外部形態(tài)、生殖、抗逆、衰老等,從而提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量。周春菊等通過用煙酰胺處理小油菜,發(fā)現(xiàn)油菜節(jié)間顯著增加,葉綠素含量和糖分積累也顯著增加。劉永軍等使用噴施煙酰胺溶液發(fā)現(xiàn)可以提高甜椒葉片中葉綠素和蛋白質(zhì)含量,提高光合速率,改善果實(shí)品質(zhì)。
小麥?zhǔn)俏覈?guó)三大糧食作物之一。為提高小麥的單產(chǎn),小麥種子的萌發(fā)以及幼苗的生長(zhǎng)情況對(duì)于后期小麥穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)具有重要意義。因此,在萌發(fā)和幼苗形成階段,提高種子發(fā)芽率和促進(jìn)小麥幼苗期的生長(zhǎng)一直是重要的研究方向。
目前,煙酰胺還未應(yīng)用于小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)期。本研究通過利用不同濃度的煙酰胺溶液處理小麥種子和幼苗,探究煙酰胺對(duì)于小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響,期望為后續(xù)煙酰胺作為小麥種子包衣劑成分提供試驗(yàn)基礎(chǔ)。
麥種,煙農(nóng)19,儲(chǔ)藏6個(gè)月,安徽省月生種業(yè)有限公司;煙酰胺,純度為99.9%,生物酶催化,自產(chǎn)。
UV-1800紫外可見分光光度計(jì);BXG-150智能人工氣候培養(yǎng)箱。
小麥種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn):采用培養(yǎng)皿濾紙法,選擇大小一致均勻,無(wú)病蟲害的小麥種子,用75%酒精浸泡小麥種子8 min后,純水沖洗3次。配制250 mg/L濃度煙酰胺母液,用蒸餾水稀釋至1 mg/L、5 mg/L、25 mg/L、125 mg/L、250 mg/L濃度的煙酰胺稀釋液,以純水作為對(duì)照。將挑選好的種子置于培養(yǎng)皿中,每個(gè)培養(yǎng)皿放種子30粒,均勻鋪開,加入15 mL不同煙酰胺溶液,實(shí)驗(yàn)設(shè)置三次組內(nèi)平行重復(fù)。每隔2 d添加相同適量的處理溶液,以保持正常生長(zhǎng)。
萌發(fā)指標(biāo)測(cè)定:以胚芽達(dá)到了小麥種子胚芽一半時(shí)作為種子萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn),第3天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì),第7天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。
小麥幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定:第14天每組處理隨機(jī)選擇20株幼苗,測(cè)量株高、根長(zhǎng)、整株鮮重、地上部分鮮重、地下部分鮮重以及根冠比,計(jì)算平均值。
生理指標(biāo)測(cè)定:葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總含量測(cè)定參照柳凱等提供方法,采用3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定a-淀粉酶、b-淀粉酶和總淀粉酶活性。
從表1可以看出,煙酰胺溶液濃度為1 mg/L、5 mg/L、25 mg/L、125 mg/L、250 mg/L時(shí),相比較純水對(duì)照,小麥種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率均有一定程度的促進(jìn)作用。隨著濃度升高,在煙酰胺溶液濃度為25 mg/L時(shí)促進(jìn)效果最為顯著,發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率相比較對(duì)照組分別增加了25.27%、15.58%。

表1 不同濃度煙酰胺溶液處理小麥種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率
由表2可知,在加入濃度為1 mg/L、5 mg/L、25 mg/L、125 mg/L、250 mg/L煙酰胺溶液后,小麥株高、根長(zhǎng)、整株鮮重都有所增加,其中加入25 mg/L煙酰胺溶液時(shí),小麥株高、根長(zhǎng)、整株鮮重變化最為明顯,分別增加了36.16%、131.47%、38.89%。

表2 不同濃度煙酰胺溶液處理小麥幼苗生長(zhǎng)情況
葉綠素含量的高低在一定程度上反映了植物進(jìn)行光合作用及有機(jī)物合成能力的強(qiáng)弱。煙酰胺溶液處理后,小麥幼苗葉片葉綠素a和葉綠素b含量都有所提高,但是不同濃度提高幅度不同,當(dāng)煙酰胺溶液濃度在25 mg/L時(shí),葉綠素總的含量增加最為明顯,與對(duì)照相比增加了87.69%,說明煙酰胺在25 mg/L濃度下可使葉綠素含量增加,從而提高了葉片對(duì)光能的利用效率,進(jìn)而增加了葉片光合作用的能力,見圖1。

圖1 不同濃度煙酰胺溶液對(duì)葉綠素含量的影響
小麥種子中同時(shí)含有a-淀粉酶和b-淀粉酶,在萌發(fā)過程中,會(huì)釋放這兩種酶,將淀粉水解成糖類,以促進(jìn)小麥幼苗的生長(zhǎng)。檢測(cè)不同煙酰胺溶液處理后發(fā)現(xiàn),相比較對(duì)照組小麥種子,a-淀粉酶活性先升高后降低,其中,25 mg/L處理后a-淀粉酶活性達(dá)到了最大值,增加了98.40%;而b-淀粉酶變化不大,說明煙酰胺加入后可以促進(jìn)a-淀粉酶活性,進(jìn)而促進(jìn)小麥種子中淀粉的水解,以促進(jìn)小麥幼苗的生長(zhǎng),見圖2。

圖2 不同濃度煙酰胺溶液對(duì)淀粉酶活性的影響
本研究采用不同濃度的煙酰胺溶液對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)階段進(jìn)行處理,以25 mg/L處理效果最佳,小麥種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率顯著提高;小麥幼苗的株高、根長(zhǎng)、幼苗的鮮重均顯著增加;葉綠素和淀粉酶活性相較于對(duì)照組也明顯提高,說明使用一定濃度的煙酰胺溶液可以促進(jìn)小麥種子的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育。本試驗(yàn)為后續(xù)煙酰胺作為小麥種子包衣劑成分提供了參考。