高pH值对盐芥种子萌发的影响
来源:现代农业科技 作者:曹 敏 邵凤霞 张 章 王增兰 日期:2008-12-01
摘要 土壤盐渍化是一个世界性生态问题,盐芥作为一种耐盐模式植物已经被广泛应用,但是它对碱胁迫响应的生理、生化研究相对比较落后,对 pH信号及胁迫响应分子机理的研究还比较少。试验以模式植物盐芥为试验材料,研究了不同pH值对盐芥种子萌发的影响。结果表明:pH值过高会抑制种子的萌发,随着pH值的升高,种子萌发率逐渐降低。
关键词 盐芥;高pH值;萌发;盐碱
中图分类号 S155.2+93 文献标识码A文章编号1007-5739(2008)12-0033-01
随着全球环境的不断恶化,土壤盐碱化问题已日益威胁着人类赖以生存的有限的土壤资源[1],导致了世界作物大量减产。目前世界上大约有10亿公顷受盐渍化影响的陆地,约占陆地总面积的7%[2]。世界上20%的耕地和大约一半的灌溉田存在着不同程度的盐渍化,我国大约有3 000万公顷海滨湿地和内陆盐碱地以及900万公顷次生盐渍化土壤,盐渍化已成为最重要的影响社会经济发展的环境因素之一[3]。在正常范围内,植物对土壤酸碱性敏感的原因,是由于土壤pH值影响土壤溶液中各种离子的浓度,从而影响各种元素对植物的有效性。分析植物对于盐胁迫的反应,研究其反应机制,提高作物的耐盐性,不仅对于揭示植物耐逆的机理有重要的理论意义,而且对于耐盐作物的培育,具有重要的实践意义。
植物对盐碱胁迫的适应非常复杂,提高作物的耐盐碱性仍然面临着极大的挑战。因此,利用多种遗传模式系统阐述植物耐盐碱机制显得至关重要。盐芥(Thellungiella halophila)属十字花科植物,与拟南芥有很近的亲缘关系,植株矮小,生长条件易控制;生长期短,种子多;容易扩增变异株的种子库;具有一定的耐盐性,在100mmol NaCl的土壤中能正常完成生活史,短时间内能耐受500mmol NaCl的冲击,可以说盐芥是一种真盐生植物。2000年,山东师范大学张慧教授首次提议将盐生植物盐芥作为研究植物耐盐性的又一模式系统[4]。
1材料与方法
1.1 植物材料
盐芥种子采自山东东营,且为当年的新种子。
1.2试验方法
1.2.1培养基的选择。MS0培养基,pH值梯度分别为6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、10.0、11.0。
1.2.2播种方法及培养条件。盐芥种子在灭过菌的离心管中先用70%的酒精消毒2min,吸出酒精,再用无菌水漂洗1次,然后用1%的NaClO消毒15min,再用无菌水漂洗5~6次,最后1遍时用无菌水悬起,然后用微量移液器将种子吸出,均匀地直接播种到培养基上。播种后将培养皿置于暗光下4℃低温处理5d,之后转入光照培养室(21±2℃,日光灯光照度50Lx,光照时间16h/d,相对湿度70%)中培养。
1.2.3测定方法。将种子播种到pH梯度培养基上,从转移至光照培养室培养的第2天开始,每24h统计1次萌发率,连续记录9d。判断种子萌发的标准:露白长度达到种子长度的1/2。
2结果
如图1所示。pH值6.0时种子萌发速度最快,当到第6天时,种子萌发基本上达到一个稳定值,萌发率达到60%以上,随着pH值升高种子萌发速率变慢,到pH值11.0时,萌发率只能达到30%。
3讨论
环境因素严重影响着植物的生长发育,而植物在长期的进化中也演化出复杂的调控机制以响应不同的逆境胁迫,其中盐碱胁迫严重影响着植物的生长和发育。虽然对植物响应盐胁迫的研究已经取得了重大进展,但植物对碱以及盐碱共同作用响应的分子机理还知之甚少。该试验研究了高pH值即碱胁迫条件对植物萌发的影响。结果显示高pH值胁迫影响植物的种子萌发。
4参考文献
[1] 王遵亲.中国盐渍土[M].北京:科学出版社,1993.
[2] SHONO M,WADA M,HARA Y,et al. Molecular cloning of Na+-ATPase cDNA from a marine alga,Heterosigma akashiwo[J]. Biochim Biophys Acta,2001(1511):193-199.
[3] SERRANO R,GAXIOLA R. Microbial models and salt sress tolerance in plants[J]. Crit Rev Plant Sci,1994(13):121-138.
[4] ANNA AMTMANN,HANS J BOHNERT,RAY A. Bressan 2005 Abiotic Stress and Plant Genome Evolution[J]. Search for New Models Plant Physiology,2005,138(5):127-130.
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”