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低温等离子体对种子萌芽的影响

2020-08-13 14:40

  研究人员对于种子当代刺激效应的研究做了大量工作,尹美强等[13]在小麦上的研究表明,等离子体适当剂量处理可不同程度促进小麦幼苗分蘖,穗粒数、穗长、千粒质量均增加,产量增加。吴跃进等研究表明,等离子注入后可改变与呼吸有关的重要酶细胞色素氧化酶的活性,进而促进呼吸作用。魏胜林等对甘草种子的研究表明,种子进行N+前处理可提高种子萌发的成活率及幼苗根系的耐旱性。本试验主要研究等离子体对晋荞麦 3 号甜荞种子萌发的影响,不同处理方式对种子发芽率影响不明显,表明等离子体处理对于甜荞的发芽率影响甚微,要想得出准确的影响有待变换处理剂量和次数、扩大种子处理量和增加后代群体加以验证;等离子体处理剂量为 1.0、1.8、2.1 A 时,对株高的影响显著优于 1.4 A,1.0 A 苗高增加最明显,增幅为41.2%,1.8、2.1 A 次之,增幅分别为 39.9%和 38.0%;剂量为 1.8 A 时,与剂量为 1.0、1.4、2.1 A 比较,平均根长相应增长 7.8%、48.0%和 24.7%;研究结果显示,不同等离子体处理方式对晋荞麦 3 号根长产生了不同程度的影响,说明等离子体处理有利于荞麦根系的生长,根系变长有利于甜荞整个生育期对地下水分的吸收,有利于甜荞的营养生长,进而影响甜荞产量。

——摘自陈稳良,李秀莲,史兴海,梁改梅,刘龙龙,韩柏岳《等离子体处理对甜荞种子萌发及产量的影响》[J].山西农业科学,2020,48(05):727-729


  由于 Cu 是植物体内许多关键酶的辅基,是植物生长发育所必需的营养元素,因此,低剂量的 Cu胁迫能够促进植物体内酶的合成,维持植物的正常新陈代谢。但是,高浓度Cu 胁迫对植物的生长发育有明显的抑制及毒害作用,例如抑制小麦的萌发、生长、细胞分裂与酶活性,进而影响小麦的光合作用和呼吸作用。而采用适宜功率冷等离子体处理虽然不能明显提高 Cu胁迫作用下不同小麦种子的发芽率和发芽指数,但在一定程度上提高了小麦种子的活力指数,促进了小麦幼苗的生长,例如本研究结果呈现的小麦根长、苗长和活力指数较对照处理组的最大增幅分别为 46.2%、145.4% 和 82.1%,这与报道的等离子体促进常规萌发条件下小麦种子萌发生长的结果类似。据报道,冷等离子体处理可以提高种子中过氧化物酶、α-淀粉酶、琥珀酸脱氧酶等酶的活性,使种子呼吸作用增强,生物氧化过程加快,物质的合成与运输能力加速进行。

  冷等离子体处理对种子萌发与作物生长影响的机制尚未完全清晰,Li等从水分的吸收和酶活性等角度进行了探索。本研究从重金属吸收的角度对冷等离子体的作用机理进行了初步探索,在低浓度 Cu作用时,冷等离子体在一定程度上能够促进根、苗对Cu的吸收,提高种子活力,Cu可参与到幼苗的生理生长过程中,对幼苗早期的生长发育起到了积极作用;在高浓度Cu 作用时,冷等离子体能够提高幼苗对 Cu 的转运能力,在一定程度上减轻了 Cu 对幼苗根部的毒害作用,从而促进了幼苗生长。从不同功率冷等离子体处理的结果可以看出,不同小麦品种对冷等离子体的敏感性及耐受性存在明显差异。因此,该技术在今后实际应用时,需要根据作物品种确定适宜的冷等离子体功率。

——摘自邓敏,赵玲,滕应,刘方,徐勇峰,任文杰,孟珂,马文亭《冷等离子体种子处理对铜胁迫下小麦种子萌发与幼苗生长的影响》[J].农业环境科学学报,2018,37(12):2669-2677.