北方伟业计量集团有限公司
近年来,草坪绿地已成为城市园林绿化中不可缺少的重要组成部分,高羊茅为丛生性冷季型草坪草,以其根系发达、抗性及适应性强和易管理等特点被广泛应用于园林绿化.
随着化肥应用及工业的发展,城市的土壤盐渍化程度不断加重,土壤中盐含量不断增加,造成细胞氧化损伤和膜结构损伤,叶绿素降解、核酸断裂及蛋白质变性,最终导致高羊茅草坪植物生长不良,甚至退化死亡.在盐胁迫下,高羊茅一定程度上可通过调整适应轻度盐的环境,生产中主要可通过施加外源物质来缓解盐胁迫的毒害. 乙硫氨酸是一种含硫氨基酸,具有生物活性和强还原性,能改变细胞的结构和功能,目前广泛应用在医药领域中. 乙硫氨酸在植物领域运用相对较多的是作为诱变剂进行突变体的筛选,罗建平等以NaN3诱变处理的沙打旺胚性愈伤组织为材料,用乙硫氨酸为选择剂培育变异系的愈伤组织诱导率高达72.1%,说明其具有一定促进细胞分裂能力.
国内外也有文献报道乙硫氨酸能提高植物的抗逆性,并进行了机理研究. 李艳军等发现乙硫氨酸在适当的浓度范围内,能提高番茄苗期的抗冷性,相对电导率降低,POD活性和叶绿素含量上升,其中以300 mg/L处理最好;Arshad等研究表明,土壤适当施用乙硫氨酸,诱导乙烯生产,能延缓番茄的衰老;Shakar等认为乙硫氨酸促成的乙烯调节活性氧的生成和清除机制来调节盐度反应;Dou等认为其能诱导信号促进皮层微管重组以应对高盐度的环境.
目前,关于乙硫氨酸在草坪植物抗盐性研究较少. 本研究以高羊茅为研究对象,采用室内盆栽控盐方法和随机区组设计,通过施用不同浓度的乙硫氨酸,从草坪植物生长指标及抗盐生理指标入手,分析不同浓度乙硫氨酸对于盐胁迫下高羊茅的缓解效应,为高羊茅的养护管理及进一步探索抗盐机理等方面奠定理论基础.
1 材料与方法
1.1 试验材料与基地概况
供试材料为高羊茅“猎狗5号”,2017年9月20日选取健康成熟的高羊茅草皮块于南京农业大学白马基地温室内盆栽. 基地属于北亚热带湿润气候,平均降雨量1 106.5 mm,相对湿度76%,无霜期237 d. 年极端气温最高39.7 ℃,最低−13.1 ℃. 盆栽基质采用土壤∶基质∶黄沙质量比为1∶3∶5混合物,每2~3 d进行浇水与修剪,注意预防病害.
1.2 试验设计
培养50 d后,选取色泽均匀一致、长势良好的盆栽高羊茅进行试验,为了避免盐害,每天的盐浓度增加50 mmol·L−1,直至第5天达到最终盐浓度250 mmol·L−1,以后每天用200 mL的250 mmol·L−1NaC水溶液灌溉. 试验第0天开始喷药,每隔7 d喷药1次(表1),喷施时要求雾化良好,喷洒均匀. 分别于试验0、7、14、21、28、35天时进行取样测定相关指标.
1.3 测定指标及方法
1.3.1 草坪质量(TQ) 以美国草坪质量评价体系(NTEP)为基础适当调整,重点评价草坪颜色、质地、枯死率等指标的变化,9分为草坪叶片为深绿、无枯死,1分为完全枯黄甚至死亡.
1.3.2 相对生长速率(RGR) 对每盆高羊茅选取5株测量高度,相对生长速率RGR(cm·d−1)=(本次取样前所测得A0-上次取样后所测得A1)/7.
1.3.3 光化学效率(Fv/Fm) 每个处理随机选择高羊茅叶片,夹好叶片,在黑暗条件下处理30 min,然后将叶绿素荧光效能分析仪(美国OP-30P)的测量探头置于叶夹上,打开叶夹的遮光片,使暗适应后的部位暴露在由600 nm固态光源提供的激发光下,测定叶片光化学效率值.
1.3.4 叶绿体色素含量(Chl) 每次处理随机剪取0.05 g烘干叶片,剪碎放入研体中,加入少量石英砂和80%丙酮10 mL进行研磨成浆. 定量地转移至25 mL的棕色容量瓶中,充分摇匀导入小离心管,3 000 r/min离心5 min. 使用分光光度计测定提取液在波长663 nm和645 nm的吸光度值,并使用相应的公式计算叶绿素含量.
1.3.5 渗透势(OP) 随机选取0.5 g新鲜叶片,将叶片并置于50 mL离心管中,加入去离子水至完全没过叶片,浸泡8 h. 取出叶片,吸水纸吸干,立即将叶片放入5 mL离心管中,离心管分别在液氮处理l h和冰浴处理30 min,将叶片取出捣碎,取草叶汁液,用渗透压计法(美国WESCOR Vapro 5520)测定摩尔渗透压浓度c(mmol·kg−1). 并利用摩尔渗透压浓度计算得到渗透势值. 计算公式:OP(MPa) =−c×2.58×10−3.
1.3.6 叶片电解质渗漏率(EL) 随机取大约0.3 g新鲜叶片,去离子水冲洗干净后,用吸水纸包裹叶片,放入50 mL离心管中,加去离子水至没过材料,密封并置于震荡箱(180 r·min−1)震荡24 h,用电导率仪(中国DDS-307A)测定初始电导率值A0,再将样品封口灭菌,继续震荡24 h,取出测定其溶液电导率值A1.计算公式:电解质渗漏率EL(%)=A0/Al×l00%.
1.4 数据处理 所有数据分析在SPSS21.0软件上进行,处理间差异采用“单因素方差分析(One-wayANOVA)”,差异显著性比较采用邓肯多重范围检验法(Duncan’s multiple-range test),指标间关系采用Person相关分析.
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