無芒雀麥?zhǔn)嵌嗄晟瘫究浦参?,具有產(chǎn)量高、營 養(yǎng)豐富、耐旱等特點(diǎn),是草原地帶常見的優(yōu)良牧草,在 草地補(bǔ)播、畜牧業(yè)生產(chǎn)、牧草生產(chǎn)及其產(chǎn)業(yè)化開發(fā)利 用等方面具有重要意義。干旱是全球范圍內(nèi)限 制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要環(huán)境因素之一,使植物的生長、光 合作用、氣孔運(yùn)動(dòng)、營養(yǎng)代謝等受到影響。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)種子
經(jīng)過 4 種劑量的( 50,100,150,200) 60Co-γ 輻射 的無芒雀麥干種子,黑龍江省畜牧研究所提供。輻射 源由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院原子能利用研究所提供,劑 量率為 15 Gy /min,每個(gè)劑量處理 50 g 種子,以相同 量未輻射的種子作為對照( CK) 。
1. 2 藥品
硝酸( 高純) 、鹽酸( 高純) 和 K、Ca、Mg、Fe、Cu、 Zn、Mn 的光譜純試劑,均由齊齊哈爾大學(xué)分析測試 中心提供。
1. 3 主要儀器
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 ( 型 號 為 Nexion 350X) ,美國 Perkin Elmer 公司生產(chǎn); 高速萬能粉碎機(jī) ( 型號為 FW80) ,天津市泰斯特儀器有限公司生產(chǎn); 電熱鼓風(fēng)干燥箱( 型號為 GZX-9140 MBE) ,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn)。
1. 4 幼苗培養(yǎng)及處理
取不同劑量60 Co-γ 輻射的無芒雀麥干種子,利 用土培的方法種植在營養(yǎng)缽中,定期澆水,待幼苗培 養(yǎng) 45 d 后取出,清洗干凈,轉(zhuǎn)移至 1 /2 霍格蘭( Hoagland) 營養(yǎng)液中培養(yǎng) 3 ~ 5 d; 取出幼苗,置于 10% PEG ( 中度) 和 20% PEG( 重度) 脅迫液中,每次處理均重 復(fù) 3 次,剪下葉片,于 80 ℃ 烘箱中烘干至恒重,放置在密封袋中待測。
1. 5 礦物質(zhì)元素檢測和含量計(jì)算
每份樣品稱取 0. 1 g,進(jìn)行硝化處理,重復(fù) 3 次, 采用質(zhì)譜儀( 工作條件參數(shù): 射頻功率為 1 600 W,等 離子 體 冷 卻 氣 流 量 為 15 L /min,輔 助 氣 流 量 為 0. 6 L /min,霧化器流量為 1. 5 L /min) 進(jìn)行礦物質(zhì)元 素大量元素( K、Ca、Mg) 和微量元素( Mn、Fe、Cu 和 Zn) 的 檢 測,按公式計(jì)算各元素含量。離 子 含 量( mg /g) = C ×V /W。式中: C 為利用標(biāo)準(zhǔn)曲線求的 值( mg /L) ; V 為定容體積( mL) ; W 為樣品質(zhì)量( g) 。
1. 6 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析
利用 Excel 2010 進(jìn)行繪圖,用軟件 SPSS17. 0 軟 件進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)及方差分析。
2 結(jié)果與分析
由圖 1A 可見: 隨著輻射劑量的增加,K+ 含量呈 先升高后降低的變化趨勢,輻射劑量為 150 Gy 時(shí)達(dá) 到最大值,分別為 291. 64,274. 45 μg /g。在 10% 和 20% PEG 脅迫下,經(jīng)計(jì)算 50,100,150 Gy 劑量處理 的 葉 片 K+ 含 量 較 CK 分 別 增 加 3. 09%、5. 24%、 16. 34%和 2. 81%、4. 14%、11. 27%; 200 Gy 劑量均較 CK 降低 3. 28% 和 9. 58%,各輻射劑量處理葉片 K+ 含量與 CK 差異顯著( P≤0. 05) 且 10% PEG 脅迫高 于 20% PEG 脅迫。60 Co-γ 輻射對 K+ 含量的影響為 150 Gy>100 Gy>50 Gy>CK>200 Gy。
由圖 1B 可見: 隨著輻射劑量的增加,Ca2+ 含量呈 先升高后降低的變化趨勢,在輻射劑量為 100 Gy 時(shí) 達(dá)到最大值,分別為 20. 70,16. 31 μg /g。在 10% 和 20% PEG 脅迫下,經(jīng)計(jì)算 50,100 Gy 輻射處理的葉 片 Ca2+ 含量較 CK 增加 13. 76%、37. 12% 和 5. 27%、 30. 84%,150,200 Gy 輻射處理的葉片 Ca2+ 含量較 CK 降 低 22. 14%、37. 15% 和 20. 32%、32. 31%。10% PEG 脅迫下,各輻射處理 Ca2+ 含量與 CK 差異顯著 ( P≤0. 05) ; 20% PEG 濃度脅迫時(shí),除 50 Gy 輻射處 理外,其 他 輻 射 處 理 與 CK 差 異 顯 著 ( P ≤0. 05) 。 10% PEG 脅迫處理高于 20% PEG 脅迫處理。60Co-γ 輻射 對 Ca2+ 含量 的 影 響 為 100 Gy > 50 Gy > CK > 150 Gy>200 Gy。由圖 1C 可見: 隨著輻射劑量的增加,Mg2+ 含量 呈下降的變化趨勢,輻射劑量為 50 Gy 時(shí)達(dá)到最大 值,分別為 17. 66,16. 17 μg /g。10% 和 20% PEG 脅 迫下,經(jīng)計(jì)算 50,100,150 Gy 輻射處理的葉片 Mg2+ 含 量 較 CK 分 別 增 加 28. 89%、8. 01%、4. 58% 和 36. 91%、15. 40%、16. 73%; 200 Gy 輻射處理的葉片 Mg2+ 含量較 CK 降低 8. 50% 和 6. 03%。10% PEG 脅 迫時(shí),各輻射處理 Mg2+ 含量與 CK 差異顯著( P≤ 0. 05) ,20% PEG 濃度脅迫時(shí),除 200 Gy 輻射處理 外,其他輻射組與 CK 差異顯著( P≤0. 05) 。各輻射 處理 Mg2+ 含量 均 為 10% PEG 脅 迫 處 理 高 于 20% PEG 脅迫處理。60 Co - γ 輻射對 Mg2+ 含量的影響為 50 Gy>100 Gy>150 Gy >CK>200 Gy。
3 討論
在植物的整個(gè)生命進(jìn)程中,非生物脅迫隨時(shí)會(huì)侵 害植物,如澇害、干旱、鹽害及凍害等。當(dāng)植物受到某 種逆境脅迫后,不僅使其對逆境的適應(yīng)性增強(qiáng),而且 改變一些離子含量來降低逆境脅迫對植物造成的傷 害。植物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)都離不開礦物質(zhì)元素的 廣泛參與,適宜濃度的礦物質(zhì)元素是植物體生長代謝 所必需的,在非脅迫狀態(tài)下植物細(xì)胞內(nèi)的各種礦物質(zhì) 元素處于動(dòng)態(tài)平衡之中。