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摘 要：以玉米自交系合344为材料，采用室内蛭石培养的方法，在200mmol/L的NaCl溶液胁迫下导入不同浓度的K+处理玉米幼苗，同时测定玉米幼苗的株高、鲜重和干重及其各自的变化率，研究添加外源物质钾对玉米生长的影响。结果表明，各个指标均在K+浓度为10mmol/L时表现最优，说明在玉米苗期添加适宜浓度的K+可以适当缓解玉米自交系的盐胁迫问题。
关键词：外源物质；NaCl；玉米；自交系；盐胁迫
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）16-25-03
添加外源营养物质提高植物抗盐性已成为植物营养学家研究的热点。钾是作物不可缺少的重要营养元素之一，对作物生长发育有重要影响[1-2]，K+在植物生长过程中起着维持离子平衡、调节渗透势、激发酶活性的作用[3]，钾离子本身也可作为渗透调节物质，在渗透胁迫下促进植物体内其它渗透调节物质的积累[4]。同时，钾素对植物具有特有的生理作用，K+不能在细胞内合成，需要时只能从外界吸收或在不同组织间相互运转。
目前，对添加外源物质以缓解玉米的抗逆性大多是针对玉米杂交种而言的[5]，对玉米自交系的研究较少，玉米自交系是玉米育种的原始材料，主要为杂交制种提供亲本，研究玉米自交系的耐盐性旨在为配制耐盐杂交种提供理论依据。为此，本试验以常用玉米自交系合344为材料，在玉米苗期用200mmol/L的NaCl溶液处理的同时导入不同浓度的K+，进行株高、鲜重和干重及其各自的变化率的测定，目的是筛选出最大限度缓解玉米自交系盐胁迫的外源物质K+的合理浓度，为有效和合理地添加外源物质提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 由黑龙江八一农垦大学玉米育种中心提供的玉米自交系合344。
1.2 材料的培养与NaCl的处理 供试的种子用10%的NaClO4消毒10min，自来水充分冲洗，再用蒸馏水冲洗。在28℃下催芽，挑选芽长一致的种子，定植在外裹双层黑遮光布的2L烧杯中，于植物生长室内水培至1叶1心期，用1/2浓度Hoagland营养液培养，生长室的昼夜温度为（25±2）℃、（20±2）℃，每天光照12h，光强为600μmol/（m2·s），相对湿度60%～80%。待长出第二片真叶时，每个烧杯保留5株生长一致的健壮幼苗，每3d换一次培养液。
1.3 测定方法
1.3.1 株高及其变化率的测定 盐处理后测量玉米幼苗的株高，以幼苗地上部分最高点的拉直高度为准，每处理3次重复。株高变化率（%）=[（对照-处理）/对照]×100。
1.3.2 鲜重及其变化率的测定 盐处理后，取出完整植株，用去离子水快速冲洗掉蛭石和灰尘，用吸水纸吸干植株表面残留的去离子水后称重即为鲜重。鲜重变化率（%）=[（对照-处理）/对照]×100。
1.3.3 干重及其变化率的测定 将植株放入烘箱以105℃杀青10min，80℃烘干至恒重后称重即为干重。干重变化率（%）=[（对照-处理）/对照]×100。
3个指标的测定均为每个自交系每个盐浓度处理3次重复。
2 结果与分析
2.1 钾对NaCl胁迫下玉米自交系株高的影响 从表1和图1可以看出，玉米在NaCl溶液胁迫下，株高生长明显受到抑制，表现为株高增长缓慢。外源物质K+导入后株高随K+浓度的增加呈先升高后下降的趋势，在K+浓度为10mmol/L时株高的高度最高，为20.65cm，比空白对照的株高表现还好，比盐处理的对照高出8.49%；在K+溶液浓度为15mmol/L时株高的高度最低，为18.80cm，比盐胁迫对照的株高降低1.23%。说明适当的K+浓度可以增加株高。
2.2 钾对NaCl胁迫下玉米自交系全株鲜重的影响 玉米在NaCl溶液胁迫下，生长受到抑制，表现为全株鲜重增长缓慢。从图2和表2可以看出，外源物质K+导入后玉米全株鲜重随K+浓度的增加呈先升高后下降的趋势，在K+浓度为10mmol/L时全株鲜重最高，为5.19g，比盐胁迫对照高出20.19%；在K+浓度为5mmol/L时全株鲜重最低，为4.50g，比盐胁迫对照降低4.26%。说明适当的K+浓度可以增加玉米全株鲜重。
2.3 钾对NaCl胁迫下玉米自交系全株干重的影响 盐胁迫下，干物质积累量的多少是衡量玉米是否耐盐的重要标志。从图3和表3可以看出，玉米在NaCl溶液胁迫下，生长受到抑制，表现为全株干重增长缓慢。外源物质K+导入后玉米全株干重随K+浓度的增加呈先升高后下降的趋势，在K+浓度为10mmol/L时全株干重最高，为0.51g，比盐胁迫对照高出16.93%；在K+浓度为5mmol/L时全株干重最低，为0.44g，比盐胁迫对照仅高出1.62%。说明适当的K+浓度可以增加全株干重。
3 结论与讨论
钾在植物体中有着重要功能，除了增强作物生物膜的持水力，维持其稳定渗透性；活化植物中的酶，促进新陈代谢，增强保水吸水能力，提高光合作用与光合产物运转能力外，还可以提高作物抗旱、抗倒伏能力，进而提高产量[6-7]。钾的这些特点决定其在植物生理生化上起着重要作用，在NaCl造成的盐渍环境中，适当增加K+浓度，降低Na+/K+比值，这就更易于植株从外界吸收钾，以维持体内离子平（下转55页）（上接26页）衡，从而改善体内代谢环境，提高玉米幼苗的耐盐能力。盐对非盐生植物最显著的效应是阻止其生长[8]。本研究表明，在NaCl胁迫下玉米幼苗的生长明显受到抑制，随着K+浓度的增加，盐胁迫下玉米幼苗全株的株高、全株鲜重、干重及其各个指标的变化率均呈现先增高后降低的趋势，在K+浓度为10mmol/L时各指标均表现最优，说明适当的K+浓度对玉米生长过程具有较好的促进作用，当其浓度过高时反而抑制作物的生长，这与前人研究结果一致[9-11]。
参考文献
[1]时丽冉.混合盐碱胁迫对玉米种子萌发的影响[J].衡水学院学报，2007，9（3）：13-15.
[2]曹敏建，张雨林.钾肥对玉米抗旱性生理指标及产量的影响[J].作物杂志，1994（4）：37-39.
[3]王秀芳，张宽，王立春，等.科学管理与调控钾肥，实现玉米高产稳产[J].玉米科学，2004，12（3）：92-95，99.
[4]周冀衡，汪邓民，朱显灵.钾对烟草抗旱性影响的生理研究[J].黑龙江烟草，1998（2）：8-10.
[5]李明德，郑圣先.钾素营养对玉米生长及抗旱性的影响[J].土壤肥料，1996（4）：10-12.
[6]何景友，安景文，刘慧颖.兴城地区土壤钾素状况及施钾对玉米的影响[J].杂粮作物，2003，23（2）：107-108.
[7]邹国元.钾对玉米苗期抗冷性的影响[J].植物营养与肥料学报，1998，4（2）：165-169.
[8]刘祖祺，张石城.植物抗性生理学[M].北京：中国农业出版社，1994.
[9]陈新平.水分胁迫条件下施用钾对土壤生物有效性和小麦抗旱性的研究[D].北京：北京农业大学，1993.
[10]汪邓民，周冀衡，朱显灵，等.干旱胁迫下钾对烤烟生长及抗旱性的生理调节[J].中国烟草科学，1998（3）：26-29.
[11]夏阳，林彬，陶洪斌，等.不同基因型小麦对NaCl胁迫的反应[J].植物营养与肥料学报，2006（4）：417-420. （责编：徐世红）
关键词：外源物质；NaCl；玉米；自交系；盐胁迫
中图分类号 S513 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）16-25-03
添加外源营养物质提高植物抗盐性已成为植物营养学家研究的热点。钾是作物不可缺少的重要营养元素之一，对作物生长发育有重要影响[1-2]，K+在植物生长过程中起着维持离子平衡、调节渗透势、激发酶活性的作用[3]，钾离子本身也可作为渗透调节物质，在渗透胁迫下促进植物体内其它渗透调节物质的积累[4]。同时，钾素对植物具有特有的生理作用，K+不能在细胞内合成，需要时只能从外界吸收或在不同组织间相互运转。
目前，对添加外源物质以缓解玉米的抗逆性大多是针对玉米杂交种而言的[5]，对玉米自交系的研究较少，玉米自交系是玉米育种的原始材料，主要为杂交制种提供亲本，研究玉米自交系的耐盐性旨在为配制耐盐杂交种提供理论依据。为此，本试验以常用玉米自交系合344为材料，在玉米苗期用200mmol/L的NaCl溶液处理的同时导入不同浓度的K+，进行株高、鲜重和干重及其各自的变化率的测定，目的是筛选出最大限度缓解玉米自交系盐胁迫的外源物质K+的合理浓度，为有效和合理地添加外源物质提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 由黑龙江八一农垦大学玉米育种中心提供的玉米自交系合344。
1.2 材料的培养与NaCl的处理 供试的种子用10%的NaClO4消毒10min，自来水充分冲洗，再用蒸馏水冲洗。在28℃下催芽，挑选芽长一致的种子，定植在外裹双层黑遮光布的2L烧杯中，于植物生长室内水培至1叶1心期，用1/2浓度Hoagland营养液培养，生长室的昼夜温度为（25±2）℃、（20±2）℃，每天光照12h，光强为600μmol/（m2·s），相对湿度60%～80%。待长出第二片真叶时，每个烧杯保留5株生长一致的健壮幼苗，每3d换一次培养液。
1.3 测定方法
1.3.1 株高及其变化率的测定 盐处理后测量玉米幼苗的株高，以幼苗地上部分最高点的拉直高度为准，每处理3次重复。株高变化率（%）=[（对照-处理）/对照]×100。
1.3.2 鲜重及其变化率的测定 盐处理后，取出完整植株，用去离子水快速冲洗掉蛭石和灰尘，用吸水纸吸干植株表面残留的去离子水后称重即为鲜重。鲜重变化率（%）=[（对照-处理）/对照]×100。
1.3.3 干重及其变化率的测定 将植株放入烘箱以105℃杀青10min，80℃烘干至恒重后称重即为干重。干重变化率（%）=[（对照-处理）/对照]×100。
3个指标的测定均为每个自交系每个盐浓度处理3次重复。
2 结果与分析
2.1 钾对NaCl胁迫下玉米自交系株高的影响 从表1和图1可以看出，玉米在NaCl溶液胁迫下，株高生长明显受到抑制，表现为株高增长缓慢。外源物质K+导入后株高随K+浓度的增加呈先升高后下降的趋势，在K+浓度为10mmol/L时株高的高度最高，为20.65cm，比空白对照的株高表现还好，比盐处理的对照高出8.49%；在K+溶液浓度为15mmol/L时株高的高度最低，为18.80cm，比盐胁迫对照的株高降低1.23%。说明适当的K+浓度可以增加株高。
2.2 钾对NaCl胁迫下玉米自交系全株鲜重的影响 玉米在NaCl溶液胁迫下，生长受到抑制，表现为全株鲜重增长缓慢。从图2和表2可以看出，外源物质K+导入后玉米全株鲜重随K+浓度的增加呈先升高后下降的趋势，在K+浓度为10mmol/L时全株鲜重最高，为5.19g，比盐胁迫对照高出20.19%；在K+浓度为5mmol/L时全株鲜重最低，为4.50g，比盐胁迫对照降低4.26%。说明适当的K+浓度可以增加玉米全株鲜重。
2.3 钾对NaCl胁迫下玉米自交系全株干重的影响 盐胁迫下，干物质积累量的多少是衡量玉米是否耐盐的重要标志。从图3和表3可以看出，玉米在NaCl溶液胁迫下，生长受到抑制，表现为全株干重增长缓慢。外源物质K+导入后玉米全株干重随K+浓度的增加呈先升高后下降的趋势，在K+浓度为10mmol/L时全株干重最高，为0.51g，比盐胁迫对照高出16.93%；在K+浓度为5mmol/L时全株干重最低，为0.44g，比盐胁迫对照仅高出1.62%。说明适当的K+浓度可以增加全株干重。
3 结论与讨论
钾在植物体中有着重要功能，除了增强作物生物膜的持水力，维持其稳定渗透性；活化植物中的酶，促进新陈代谢，增强保水吸水能力，提高光合作用与光合产物运转能力外，还可以提高作物抗旱、抗倒伏能力，进而提高产量[6-7]。钾的这些特点决定其在植物生理生化上起着重要作用，在NaCl造成的盐渍环境中，适当增加K+浓度，降低Na+/K+比值，这就更易于植株从外界吸收钾，以维持体内离子平（下转55页）（上接26页）衡，从而改善体内代谢环境，提高玉米幼苗的耐盐能力。盐对非盐生植物最显著的效应是阻止其生长[8]。本研究表明，在NaCl胁迫下玉米幼苗的生长明显受到抑制，随着K+浓度的增加，盐胁迫下玉米幼苗全株的株高、全株鲜重、干重及其各个指标的变化率均呈现先增高后降低的趋势，在K+浓度为10mmol/L时各指标均表现最优，说明适当的K+浓度对玉米生长过程具有较好的促进作用，当其浓度过高时反而抑制作物的生长，这与前人研究结果一致[9-11]。
参考文献
[1]时丽冉.混合盐碱胁迫对玉米种子萌发的影响[J].衡水学院学报，2007，9（3）：13-15.
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[4]周冀衡，汪邓民，朱显灵.钾对烟草抗旱性影响的生理研究[J].黑龙江烟草，1998（2）：8-10.
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[6]何景友，安景文，刘慧颖.兴城地区土壤钾素状况及施钾对玉米的影响[J].杂粮作物，2003，23（2）：107-108.
[7]邹国元.钾对玉米苗期抗冷性的影响[J].植物营养与肥料学报，1998，4（2）：165-169.
[8]刘祖祺，张石城.植物抗性生理学[M].北京：中国农业出版社，1994.
[9]陈新平.水分胁迫条件下施用钾对土壤生物有效性和小麦抗旱性的研究[D].北京：北京农业大学，1993.
[10]汪邓民，周冀衡，朱显灵，等.干旱胁迫下钾对烤烟生长及抗旱性的生理调节[J].中国烟草科学，1998（3）：26-29.
[11]夏阳，林彬，陶洪斌，等.不同基因型小麦对NaCl胁迫的反应[J].植物营养与肥料学报，2006（4）：417-420. （责编：徐世红）