3种外源植物激素对苇状羊茅苗期耐旱性的影响

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因水资源日益短缺造成的干旱胁迫是影响我国干旱、半干旱区草坪建植的重要限制因子。研究表明外源植物激素能缓解干旱对植物种子萌发和幼苗生长造成的胁迫。因此,探究不同外源植物激素施用对干旱胁迫的缓解程度及浓度,利用外源激素提高草坪草苗期耐旱性,对干旱半干旱区草坪建植及养护具重要意义。以10个苇状羊茅(Festuca arundinacea)品种为供试材料,通过(1)纸上发芽法,以聚乙二醇-6000(Polyethylene glycol,PEG-6000)模拟干旱胁迫,设置轻度(10%)、中度(15%)、重度(20%)及对照(以蒸馏水浸润纸床)四种处理,测定了苇状羊茅各品种的萌发特性及幼苗生长指标,利用综合评价法,筛选出耐旱性较强的品种;(2)采用1/2 Hoagland营养液水培法,以筛选出的耐旱性最强的苇状羊茅品种“红象”为试验材料,PEG-6000模拟中度干旱胁迫,叶面喷施不同浓度的赤霉素(Gibberellin,GA)、褪黑素(Melatonin,MT)和水杨酸(Salicylic acid,SA)及其适宜浓度配施研究,观测其形态特征及生理指标,探索三种外源激素缓解干旱胁迫的最佳浓度及两两组合时减轻干旱胁迫的最适浓度配比,探究草坪草在干旱胁迫时对外源激素配施的响应。主要研究结果如下:(1)综合评价结果表明中度胁迫下苇状羊茅品种“红象”耐旱性最强,而重度胁迫时“踏火6号”耐旱性最强;耐旱性较弱的有“百万达”、“爱瑞3号”和“警犬”,其中“警犬”根系各指标的变幅较大,说明品种“警犬”对干旱胁迫最为敏感。(2)轻度干旱胁迫下,“红象”发芽势、发芽率、根苗长度比及根系指标显著高于其他品种,而中度和重度干旱胁迫下,各品种根系表面积、根系长度、根系平均直径均显著降低,表明轻度干旱可促进苇状羊茅种子的萌发和根系的生长,促进程度因品种而异,而中度和重度干旱胁迫会对植物的根系生长产生抑制作用。(3)中度干旱胁迫下叶面喷施0.3 mmol/L赤霉素,苇状羊茅品种“红象”的叶片相对电导率、丙二醛含量降至最低,而叶片相对含水量、脯氨酸含量显著增加;叶面喷施50μmol/L褪黑素可以显著提高苇状羊茅的叶片相对含水量、脯氨酸含量及根系活力,显著降低叶片相对电导率,可显著促进植株生长,增强幼苗耐旱力;叶面喷施0.5 mmol/L水杨酸时苇状羊茅叶片脯氨酸含量、根系活力增加较其他浓度显著,丙二醛含量降低明显,均为最优喷施浓度。(4)喷施GA对苇状羊茅叶片相对含水量的影响较褪黑素和水杨酸明显;喷施MT对苇状羊茅叶片丙二醛含量、根系活力的影响比赤霉素和水杨酸更为明显,50μmol/L褪黑素喷施时苇状羊茅叶片丙二醛含量降幅及根系活力增幅较对照最大;SA喷施对苇状羊茅叶片相对电导率、脯氨酸含量的影响更大,0.5mmol/L水杨酸喷施时苇状羊茅叶片中脯氨酸含量较对照增幅最大,而相对电导率降幅最大。(5)叶面喷施不同组合的外源激素均可增强苇状羊茅苗期耐旱性,其中先喷施0.3 mmol/L赤霉素后喷施50μmol/L褪黑素可以显著增加苇状羊茅的根系表面积、根系平均直径、根系长度及侧根数等生长指标,提高根冠比和干鲜比,显著降低苇状羊茅的叶片相对电导率及丙二醛含量,增加脯氨酸含量,增强根系活力,综合评价结果也表明叶面喷施GA(0.3 mmol/L)+MT(50μmol/L)为最优喷施组合,可有效缓解干旱对苇状羊茅的胁迫。施用适宜浓度的外源激素可缓解干旱胁迫对植物造成的伤害,提高草坪草苗期耐旱力,不同外源激素组合配施较单独施用能更有效地缓解干旱对苇状羊茅的胁迫,外源激素喷施在提高草坪草耐旱性机制研究领域呈现良好的发展和应用前景。
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