外源no对干旱胁迫下板蓝根种子萌发和幼苗生理特性的影响

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1、外源NO对干旱胁迫下板蓝根种子萌发和幼苗生理特性的影响张海艳（青岛农业大学农学与植物保护学院／山东省旱作农业技术重点实验室，山东青岛２６６１０９）摘要：为探索外源ＮＯ对干旱胁迫下板蓝根种子萌发和幼苗生长的影响，用１０％聚乙二醇（ＰＥＧ）６０００模拟干旱胁迫，测定不同浓度的外源ＮＯ供体硝普钠（ＳＮＰ）处理后板蓝根种子萌发和幼苗生长指标的变化。结果表明，干旱胁迫显著抑制板蓝根的种子萌发和幼苗生长。０．０１～０．５0ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ处理后，种子萌发和幼苗生长指标均有升高，其中以０．１0ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ处理时各项指标最高；１

2、．０0ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ处理的各项指标无显著变化或显著降低。与干旱处理相比，０．１0ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ处理时板蓝根种子发芽率和发芽势分别提高２２．９４％和８０．００％，发芽指数和活力指数分别提高３１．８１％和８２．０３％，发芽速率指数提高３１．７７％，平均发芽时间缩短０．２６ｄ；幼苗苗高、主根长、苗质量和根质量分别提高３９．２７％、３０．９７％、５８．０６％和９１．８６％；叶片ＭＤＡ含量降低３２．３７％，ＳＯＤ和ＰＯＤ活性分别增加４４．３６％和４４．０２％。０．１0ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ可显著减缓干旱胁迫对板蓝根种子萌发和幼

3、苗生长的抑制作用，增强叶片抗氧化能力，提高种子及幼苗的抗旱能力；高浓度（１．０0ｍｍｏｌ／Ｌ）ＳＮＰ处理加剧了干旱胁迫对板蓝根幼苗的伤害。..关键词：板蓝根；ＮＯ；干旱胁迫；种子萌发；生理特性中图分类号：Ｓ５６７．２３＋９文献标识码：A：0439－８114（２０15）07－1636-05DOI:10.14088/j.ki.issn0439-8114.2015.07.027板蓝根为十字花科菘蓝（ＩｓａｔｉｓｉｎｄｉｇｏｔｉｃａＦｏｒｔ．）的干燥根，为二年生草本植物，具有清热解毒和凉血利咽的作用［１］。由于板蓝根药用价值非常

4、大，在中医药中使用量也很大，是目前已实现规模化栽培和生产的重要中药材［２］。尤其是２００３年“非典”、２００９年甲型流感、２０１３年禽流感大范围流行，板蓝根需求量更是剧增［３］。干早胁迫常常影响植物的生长发育，由水分亏缺对农作物造成的损失在所有的非生物胁迫中占首位［４］。在中国板蓝根产区，水资源紧缺已成为影响板蓝根高产的主要限制性因素之一［５］，板蓝根栽培环境受到严重威胁，提高板蓝根的抗旱能力已成为亟待解决的问题。ＮＯ是生物体中一种重要的氧化还原信号分子和毒性分子，也是一种活性氮，在植物体内主要通过ＮＯ合酶和硝酸还原酶催

5、化形成。ＮＯ作为植物生长发育的一个关键调节因子，能够对植物的生物和非生物逆境作出反应，对植物具有保护和毒害的双重效应，具体表现与ＮＯ浓度和植物细胞的生理条件等有关［６］。种子萌发是植物生命历程的起点，研究发现外源ＮＯ对干旱胁迫下水稻［７］、黄瓜［８］、苜蓿［９］、高羊茅［１０］和白花蛇舌草［１１］种子萌发具有促进作用，也可以提高小麦［１２］、黄瓜［８］、高羊茅［１０］幼苗叶片的抗氧化酶活性，缓解干旱胁迫对幼苗氧化损伤的影响。关于外源ＮＯ对干旱胁迫下板蓝根种子萌发和幼苗生长的影响鲜有报道。本研究以板蓝根种子为材料，通过聚乙

6、二醇（ＰＥＧ）６０００模拟干旱环境，研究不同浓度的外源ＮＯ供体硝普钠（ＳＮＰ）对干旱胁迫下板蓝根种子发芽和幼苗生长的影响，为解决板蓝根在栽培生产中遇到的干旱问题提供理论依据，对板蓝根的大面积推广及规范种植具有重要意义。１材料与方法１．１材料供试的板蓝根种子由山东省长清马山中药材特色品牌基地提供，经山东农业大学农学院王汉平教授鉴定为北板蓝根的干燥成熟种子。１．２试验设计选取健壮、饱满、大小一致的板蓝根种子，先后用７５％乙醇和５％ＮａＣｌＯ分别消毒５ｍｉｎ，去离子水冲洗５～６次，直至无ＮａＣｌＯ味道。２０℃下去离子水浸种１２

7、ｈ，将板蓝根种子用无菌滤纸沥干水，备用。试验采用１０％ＰＥＧ６０００模拟干旱胁迫，在Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液基础上进行如下处理：ＣＫ１（０％ＰＥＧ6000＋０ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ）、ＣＫ２（１０％ＰＥＧ6000＋０ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ）、Ｔ１（１０％ＰＥＧ6000＋０．０１ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ）、Ｔ２（１０％ＰＥＧ6000＋０．１0ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ）、Ｔ３（１０％ＰＥＧ6000＋０．５0ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ）、Ｔ４（１０％ＰＥＧ6000＋１．０0ｍｍｏｌ／ＬＳＮＰ）。１．３发芽试验按照贾海凤等［３］的方法进行发芽试验。每个处理３

8、次重复，每个重复５０粒种子。在光照培养箱中进行１５℃／２５℃的变温培养，高温时段采用８ｈ光照，低温时段采用１６ｈ黑暗。每隔３～５ｄ更换１次处理液。１．４种子萌发、幼苗生长和生理指标突破种皮的胚轴长度达到种子自身长度时视为种子发芽。每天统计种子发芽数，计算种子萌发指标，包括发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、发芽速率指