摘要
自然生长环境下植物大多会面对多个因素带来的复合胁迫,低温和干旱是限制植物生长的主要环境因素。西藏野生垂穗披碱草有较强的抗冷性和抗旱性;甜菜碱作为渗透调节物质可以增强植物抗逆性。因此探究西藏野生垂穗披碱草在复合胁迫下的抗逆性以及研究外源甜菜碱对垂穗披碱草在低温干旱胁迫下抗逆性的影响有重要实践意义。 本研究以采自浪卡子县、安多县、巴青县及索县的4份野生垂穗披碱草作为试验材料,首先比较不同温度胁迫下、不同干旱胁迫下及复合胁迫下垂穗披碱草种子萌发的差异;其次在垂穗披碱草苗期设置5℃为低温,20%PEG-6000模拟干旱,比较在低温、干旱及复合胁迫下幼苗生长特性及生理特性的差异。缓解试验以抗逆性最强的垂穗披碱草为试验材料,在不同胁迫处理下加入0、10、20、30、40、50 mmol/L的外源甜菜碱,研究外源甜菜碱对垂穗披碱草在低温、干旱及复合胁迫下的发芽指标及生理指标的影响。本文探究了西藏野生垂穗披碱草对低温、干旱及复合胁迫的抗逆性以及外源甜菜碱对垂穗披碱草抗逆性的影响,得出以下结论: (1)低温胁迫下,四份垂穗披碱草种子的发芽率降低,发芽速度变缓慢,发芽指数和种子活力下降,根长和芽长也随着温度降低而变短,且温度越低,变化越显著。5℃处理下,四份垂穗披碱草的植株变矮,有冷害现象的出现,叶绿素被降解,丙二醛、脯氨酸在叶片中累积,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性增加。 (2)干旱胁迫下,种子萌发被抑制,根长和芽长变短;但在较低程度的干旱胁迫对种子的发芽率、发芽势等均有一定的促进作用,但变化不显著。20%PEG-6000模拟的干旱胁迫下植株显著变矮,丙二醛和脯氨酸累积,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性增加。Ⅱ号材料在干旱下的抗逆性最强。 (3)复合胁迫下,四份垂穗披碱草种子的发芽被显著抑制,种子活力大幅度降低,5℃和20%PEG-6000的复合胁迫下,四份种子均不发芽。复合胁迫下,株高显著变矮,叶绿素被大量降解,丙二醛及脯氨酸含量显著上升,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性显著提高。Ⅲ号材料在复合胁迫下抗逆性较为突出。 (4)利用隶属函数值分别对各供试材料的6项发芽指标及10项生长、生理指标进行综合分析发现,在种子萌发期和幼苗期,均是采自巴青的Ⅲ号D值最高。 (5)正常生长情况下,外源GB的添加会对垂穗披碱草种子萌发造成抑制作用,并会促进MDA在细胞中的累积,促进了Pro含量增加,抗氧化酶活性增加;胁迫处理下合适浓度的甜菜碱处理会促进种子萌发,抑制丙二醛积累,促进脯氨酸合成,提高抗氧化酶的活性。通过对6项发芽指标和5项生理指标进行隶属函数综合评价,发现GB浓度为30 mmol/L对植物抗逆性有较好的促进效果。