1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
菘蓝(isatis indigoticafort.)为十字花科(cruciferae)菘蓝属植物,是常用中药板蓝根和大青叶的基原植物,菘蓝中的活性成分靛玉红具有显著的治疗效果,有很好的药用价值。菘蓝在我国栽培面积大,分布广泛,在西北、东北、华北、长江流域均有种植,其中不乏盐碱土地。土壤盐渍化是人类目前面临的重大生态危机之一,严重影响农业生产。我国有3.47 x107hm2盐碱地,占耕地面积的三分之一[1]。。在长期栽培过程中,由于单一施肥方法和耕地面积的限制,土壤理化性质有较大变化。而土壤盐渍化越来越成为影响作物生长、分布和产量的非生物因素。如何能使现有的作物正常生长在盐渍生境中并能获得一定的产量,这是长期以来科研工作者要努力解决的问题。植物不同生长阶段的耐盐性不同,种子萌发和生长期往往是盐胁迫的敏感期。因此,研究菘蓝种子萌发和生长期的耐盐性对菘蓝的盐碱地栽培具有重要意义。
盐浓度影响种子的萌发主要有三方面效应,即增效效应、负效效应和完全阻抑效应。低浓度盐分对种子萌发有促进作用,随盐分浓度的升高,种子发芽率、发芽指数和活力指数都减小,盐浓度过高就会抑制种子萌发。大多数实验证明盐生植物的种子在蒸馏水中萌发得最好,随着nacl浓度的升高,nacl对种子萌发的抑制程度不断加重,直至完全抑制[2]。沈禹颖等研究发现,盐浓度低于0.054 gl-1时,碱茅的累积发芽率随着盐浓度的增加而呈增加趋势,最高可达90.5%;盐浓度于0.054-0.072 gl-1之间时,处于稳定状态;而在0.072-0.474 gl-1范围内,碱茅种子萌发总曲线随盐浓度的增加反而呈下降趋势;盐浓度大于0.474 gl-1时,曲线贴近x轴[3]。何长芳等在星星草上也得出与上述相似的结果[4]。也有实验证明低浓度盐分可以促进一些植物种子的萌发。段德玉等研究发现,低浓度盐分对灰绿藜的种子萌发具有促进作用[5]。闻杰等在紫薇上也得出了相似的结论[6]。
孟红梅等人研究盐胁迫对菘蓝种子萌发的影响,结果表明随着nacl浓度的增加,板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均呈明显下降趋势。低浓度nacl胁迫对板蓝根种子的发芽影响较小,高浓度表现出强烈的抑制作用,且菘蓝种子在萌发期的耐盐性极差[7]。张海艳研究nacl胁迫对菘蓝幼苗生长的影响,结果表明10-20 mmoll-1nacl处理能促进菘蓝幼苗生长,叶片 mda 含量无显著变化,40-100 mmoll-1nacl处理时幼苗生长显著受抑制,叶片 mda含量显著增多[8]。吕婷婷等研究外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发的影响,结果表明盐胁迫显著抑制菘蓝种子的萌发及幼苗生长,适宜浓度的ala能够有效缓解盐胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长的伤害,提高植株的抗盐性[9]。刘清玮等对菘蓝种子在不同浓度中性盐、碱性盐和盐碱混合溶液条件下的萌发情况及生理指标进行了研究,结果表明:盐、碱及混合盐碱胁迫对菘蓝种子的萌发均有抑制作用,表现为发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数均随盐碱胁迫浓度的升高而降
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标:
研究不同浓度 nacl 处理对菘蓝种子萌发和生长的影响,为盐碱地区的菘蓝栽培、良种选育及盐碱地的充分利用提供参考。
研究的内容:
3. 研究的方法与方案
研究方法:
选用河北保定、山东滨州、辽宁铁岭、内蒙古包头和安徽等五个产地的菘蓝种子为试验材料,置于nacl浓度为0、50、100、150 mmoll-1的培养皿中培养,每个浓度设置3个重复。每天定时统计种子发芽数,并计算发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等。此外,通过测定发芽幼苗的脯氨酸和丙二醛含量,探究不同产地菘蓝的胁迫反应。
技术路线:
4. 研究创新点
菘蓝是我国常见的药用植物,其叶、根均可入药,板蓝根和大青叶是我国近年来治疗感冒的常用药材,而板蓝根更是常用大宗药材品种之一,在临床上用途较广。
目前,对菘蓝的研究大多集中在板蓝根成分组成和药性、药理作用等方面,对逆境下菘蓝种子萌发及幼苗生长方面的报道较少,且主要研究单一品种,对不同产地菘蓝的抗逆性研究较少。
在我国菘蓝具有栽培面积大、分布广泛的特点,所以研究不同产地菘蓝对盐胁迫的抗逆性,掌握其代谢规律,对于增强菘蓝的适应能力,扩大资源,选育良种等多方面具有重要指导意义。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展:
本研究预期在11个月内完成:2015年7月-2016年5月
2015年7月:进行前期工作,查找文献资料,完成研究方案的设计。
