四川农业大学植物生理学实验报告

时间:2024.3.19

植物生理学综合实验报告

植物生长调节剂对植物生长的影响

---S-3307效唑对小麦生长发育的影响

           级:园林08-2

           姓名及学号:曾莹莹     20082621

                        杨洪萍    20082620

                        郑芳波    200825

绿色植物嫩芽摄影美图

                    

         

期:20##年7月6日

S-3307效唑对小麦生长发育的影响

 

摘要: 为了研究不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗形态和生理指标的影响。设0(CK)、5、20和40mg/L的烯效唑浸种4个处理,研究了不同浓度的烯效唑浸种对小麦幼苗的形态指标(株高、根长和发根数)与生理指标(发芽小麦呼吸强度的测定、幼苗根系活力测定、 叶绿素含量和丙二醛含量)测定。结果表明,不同浓度烯效唑浸种对小麦幼芽呼吸强度有一定的抑制作用;烯效唑能抑制地上部分的生长,促进根的伸长,增大根/冠比值;能够提高根系活力;促进叶绿素含量的增加;使丙二醛含量降低。烯效唑浸种可促进小麦壮苗、增强植物抗性,有利于小麦生产,但应注意浓度控制,以mg/L烯效唑效果最好。

鍵词: 小麦种子  烯效唑   生长发育   形态指标   生理指标

 S-3307为三唑类植物生长调节剂,又名优康唑,是一种新型高效的植物生长调节剂,广泛适用于农作物、蔬菜、果树、草坪等 。可被植物种子、叶片和根吸收,影响植物体内贝壳杉烯氧化酶活性,减少赤霉素前体的形成,阻抑内源赤霉素的合成,降低内源赤霉素水平。同时可降低内源生长素水平。S-3307是赤霉酸生物合成的颉颃剂之一,特别对单、双子叶植物均有强烈的生长抑制作用,主要抑制节间细胞的伸长,使植物生长延缓。同时促进果树花芽分化及提高作物抗逆性[1]。我国早在1958年已开始使用植物生长调节剂,但至今所使用的仅10余种。S3307作为植物生长调节剂的重要发展方向之一,近年来受到人们的广泛关注。S3307低浓度时抑制细胞伸长,高浓度时抑制细胞分裂,作用机理是阻碍植株体内赤霉素的生物合成,从而减缓细胞的分裂和伸长,抑制节间生长,幼苗高度明显降低,茎粗和分蘖数增加,增强根系活力,提高叶绿素含量,延缓作物衰老,促进花芽形成,根冠比增加和提高光合速率等生理效应[2]。对禾谷类作物有控长壮苗、促根增蘖的效果。烯效唑浸种或苗期施用可使水稻、小麦、大麦、大豆、油菜等作物增产4%~20%。种子经过浸种法处理可以充分吸收水分,利于催芽播种;可以使种子吸收一定量的农药,既可以杀灭种子携带的有害生物,又可以防止幼苗遭受病虫的危害[3]。用S3307对小麦进行干拌种(小麦籽粒冠毛对药粉有较好的粘附作用)处理,大量实验表明浸种可提高秧苗根系活力和根冠比,降低MDA含量,增加叶绿素的含量,从而保证健壮苗的形成。近些年对S3307大量实验研究表明,S3307浸种可使小麦幼苗健壮、叶片增加、叶色浓绿、根系发达和分蘖数增多,促进成穗,并有明显的增产效果[4]

1、材料与方法

1.1 材料与试剂:小麦品种绵阳31,90%S-3307,0.1%消毒液HgCl2

1.2 方法:

1.2.1  种子的前处理

精选小麦种子100粒,用0.1%HgCl2消毒10min,用清水冲洗干净消毒液,分别用0(CK)、5、20、40mg/ml的多效唑溶液浸种24小时,倒掉浸泡液,将种子放在培养盘中,在250C-280C的恒温箱中催芽三天,待长出幼芽后,测定幼芽的呼吸强度。

1.2.2  幼苗栽植与培养(水培法) 

选取在不同浓度S-3307浸泡的发芽种子240粒,栽植于塑料杯的纱网上,种植2杯,每杯种植30株,并标上记号,各大组集中放在植物生长室411进行培养,二周后用于测定幼苗的形态指标和生理指标。

 2、测定项目

2.1 发芽小麦呼吸速率的测定(广口瓶法) [5]

2.1.1 空白值的测定:用移液管移取20mlBa(OH)2溶液在广口瓶中并振荡,使瓶中的CO2充分吸收,滴两滴酚酞。用浓度为1/44的草酸滴定,边滴便摇动广口瓶,使其充分显色。

2.1.2 样品值的测定:用移液管移取20mlBa(OH)2溶液在广口瓶中并振荡,使瓶中的CO2充分吸收。取不同浓度发芽小麦各40株,放进小网里里并用挂于小钩上放进广口瓶作用40分钟,其间不断晃动。同前滴定。

2.2 幼苗形态指标的测定

2.2.1 小麦株高、根长与发根数的测定:每小组分别取0、5、20、40 mg/ml多效唑处理的小麦幼苗10株,用直尺测量小麦幼苗的株高及所有根的最长根长,计算各组的平均株高、根长及发根数。

2.2.2小麦幼苗根/冠比的测定:用上面测定后的植株,除去其种子部分,把根、冠分开分别放在铝盒内,标上记号。然后在105oC杀青15-20min,在60-80℃下烘干5小时至恒重,待冷却后分别测定地上部分和根的干物质重量,计算根/冠比值。

2.3 幼苗根系活力的测定(TTC法) [6]

2.3.1 取长约1cm的根尖50根。

2.3.2 将小瓶用磷缓冲液润洗后,用移液管移取2ml磷缓冲液在小瓶内,并将根尖放入其内。加入2mlTTC,摇匀。

2.3.3 在7℃水浴中暗反应1小时。加入2ml 1mol/LH2SO4反应约2分钟后取出根尖,用吸水纸将根尖吸干。

2.3.4 色素提取:将研钵用乙酸乙酯润洗后,加入3ml乙酸乙酯,研碎。将上清液倒入试管中,用乙酸乙酯少量多次润研钵后倒入试管中。用乙酸乙酯定容至10ml。

2.3.5 比色测定:乙酸乙酯作参比液。在485nm下测定样品吸光光度值。

2.3.6 制定标准曲线。

2.4 幼苗叶片中叶绿素含量测定(分光光度计法) [7]

2.4.1 取长5cm、宽0.4cm的叶片5片。

2.4.2 色素提取:将叶片放入用80%乙醇润洗后的研钵中,加入石英砂、CaCO3少量,加入80%乙醇少量多次研钵,用漏斗过滤到25ml容量瓶中,用乙醇定容。

2.4.3 比色测定:80%乙醇润作参比液。分别在663nm、645nm下测定吸光光度值。

2.4.4 计算chl a、b含量及总量。

2.5 丙二醛(MDA)含量测定(TBA法)[8]

2.5.1 叶片处理:将剩下的叶片剪成0.5cm长的小段混匀,称取0.5g加入研钵中。加入2ml 10%TCA研磨成匀浆状。再加入6ml 10%TCA混匀,放入离心管,在4000转/分下离心10min,上清液位提取液。

2.5.2 显色测定:取两支试管,一支对照,用移液管移取提取液3ml,10%TCA3ml。一支为样品,用移液管移取提取液3ml,0.5%TBA3ml。混匀后与沸腾水浴中加热10分钟,待试管冒小泡时开始计时。冷却后,在分光光度计上波长为532nm下测定OD值。

3、结果分析

3.1 呼吸强度测定

表1 不同浓度S-3307对发芽小麦呼吸强度的影响

 呼吸强度(CO2 mg/株.h)=(V1-V2)×C×44/株.h

实验数据表明,S-3307在一定浓度范围内会随浓度增加而抑制小麦种子的呼吸强度。烯效唑浸种处理的小麦呼吸速率显著减弱,说明S-3307作为一种生长调节剂,经过其浸泡的种子在萌发期间呼吸的强度受抑制。利用这个特点可以用于增加有机物积累,有助于提高小麦的产量。

3.2 苗形态指标的测定

表2 不同浓度多效唑浸种后幼苗的平均根长、平均苗高、发根数和根/冠比

实验数据表明, S-3307在一定浓度范围内,对小麦幼苗的根生长具有促进作用,促进了分蘖;而对苗的生长具有抑制作用,减缓植株伸长。与对照相比,在S-3307浓度为5 mg/L时,根的平均长度最长,而大于5 mg/L 时,根长又有所减小。各种浓度的S-3307与对照组相比,处理浓度为5、20、40 mg/L时,幼苗株高比对照分别降低了42.86%、57.14%、50.00%;S-3307对根的生长有促进作用,当处理为5mg/L时,对根的生长有非常明显的促进作用,根长达到19.4,比对照增加30.20%。之后,随处理浓度的增加对根生长的促进作用开始减弱,20、40mg/L平均根长分别大于对照20.13%、18.12%。

所以适宜浓度S-3307浸种处理小麦种子能够防止小麦徒长,能促进小麦根系的生长,使小麦植株发育矮壮,增加其抗倒伏能力。

3.3 幼苗根系活力的测定

表3 不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗根系活力的影响

根系活力(ug TPF/株.h)=C×V/株×t

结果表明,S-3307在一定浓度范围内促进根系活力,如表4,其中浓度为20 mg/L的S-3307处理过的小麦,根系活力最强,大于20 mg/L的浓度处理的小麦根系活力开始降低,所以适宜浓度的S-3307处理小麦种子后,能够增强小麦幼苗根系活力,增强根系吸收水分、矿质元素的能力,获得充足的营养,有利于小麦茁壮成长,提高成活率,在农业生产上能够提高产量。

3.4 幼苗叶片中叶绿素含量的测定

表4 不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗叶绿素含量的影响

按Arnon公式计算有:

Chla含量(mg/dm2)=(12.7OD663—2.69OD645)×V/(S×10-2×1000)

Chlb含量(mg/dm2)=(22.9OD645—4.68OD663)×V/(S×10-2×1000)

Chl总含量(mg/dm2)=Chlb+Chla

实验结果表明,经过不同浓度S-3307处理的小麦,能够使叶片中叶绿体色素有不同程度的增加,且浓度为20 mg/L的S-3307对小麦叶片叶绿体色素含量增加最明显,超过20mg/L后有减少趋势,如表4。由此可知用20mg/l的烯效唑浸种小麦效果最佳。所以S-3307可以增加小麦叶片的叶绿素含量,从而提高光合作用的效率,促进有机物合成,增强储能,有利于增产增收。

3.5幼苗叶片中MDA含量的测定

表5 不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗MDA含量的影响

C( u mol/L ) = 6.45× OD532

 MDA的含量(u mol/g FW)=C×V×10-3/W

 实验表明,在一定浓度范围内,经过烯效唑处理的小麦叶片中MDA的含量有所减少,其中20mg/L 的S-3307处理幼苗叶片中MDA的减少量最多,超过20mg/L的S-3307处理幼苗叶片中MDA的含量又有所增加。MDA含量减少说明细胞损伤或死亡少因此可以证明烯效唑能够增强小麦的抗逆性。农业生产上用20mg/L的烯效唑浸种可以提高小麦的抗逆性,进而提高成活率所以能够提高产量。

4、结论

该试验结果表明,不同浓度的烯效唑浸种处理均可不同程度地提高小麦种子的发芽率和发芽势、叶绿素含量及根冠比,这与理论结果基本一致。种子的发芽势、发芽率是衡量植物是否具备产生壮苗能力的主要指标[9]根冠比是衡量根系吸收营养物质能力和根系发育情况的指标。叶绿素是植物合成有机物的必需物质,它含量的高低直接反映着植物合成有机物能力的高低[10] 。烯效唑处理会降低MDA含量和相对电导率,MDA是膜质过氧化的最终产物,相对电导率是衡量膜系统选择性透性的主要指标,2个指标均可以反映植物受伤害程度的高低。该试验结果表明:多效唑处理能提高种子的发芽率、根冠比、叶绿素含量,使得植物具备高产的潜力,并能增强植物抵抗不良环境胁迫的能力,有利于小麦的高产,但在使用时应注意将烯效唑浸种的浓度控制在20 mg/L以下。

参考文献

[1] 吕印谱,马奇祥,烯效唑,新编常用农药使用简明,2004

[2] 叶钟音,浸种,现代农药应用技术全书,2002

[3] 袁会珠,烯效唑,农药使用技术指南,2004

[4] 高希武,郭艳春,王恒亮,艾国民,张保民,烯效唑,新编实用农药手册,2006

[5]熊庆娥,植物呼吸速率的测定,广口瓶法,植物生理学实验教程,2003.8 68

[6]熊庆娥,植物根系活力的测定,TTC法,植物生理学实验教程,2003.8 30

[7]熊庆娥,叶绿素含量的测定,分光光度法,植物生理学实验教程,2003.8 55

[8]熊庆娥, 膜脂过氧化产物丙二酮含量的测定,植物生理学实验教程,2003.8 31

[9]吕印谱,马奇祥,烯效唑,新编常用农药使用简明手册,2004

[10]袁会珠,烯效唑,农药使用技术指南,2004


第二篇:四川农业大学植物生理学实验报告改冯玉珍 杨乐


    植物生理学综合实验报告

   植物生长调节剂对植物生长的影响

学    院:园艺学院  动物科技学院

专业年级:设施10-1  草学10-1                    

姓名学号:杨乐20102622  冯玉珍20100686

指导老师:李方安

期:20##年4月20日

多效唑对小麦生长发育的影响

摘要: 以小麦品种绵阳31号为材料,为了研究不同浓度多效唑浸种对小麦幼苗形态和生理指标的影响。设对照0(CK),多效唑浓度为50、100、200mg/L对小麦种子浸种的4个处理,研究不同浓度的多效唑浸种对小麦幼苗的形态指标(株高、根长和发根数)与生理指标(发芽小麦呼吸强度的测定、幼苗根系活力测定、 叶绿素含量和丙二醛含量)的测定。结果表明:多效唑溶液浸种处理后,小麦种子在萌发过程中,呼吸速率有所变化,同时,小麦幼苗株高明显受到抑制;地上、地下部分干物质积累增加;根冠比、叶绿素含量增加;根系活力加强;丙二醛含量降低;抗性增强。说明多效唑溶液浸种有助于小麦壮苗、增强植物抗逆性,有利于小麦的生产,以100mg/L多效唑浸种效果最为明显。

鍵词 小麦种子 多效唑  生长发育   形态指标   生理指标

多效唑是一种三唑类化合物,是一种高效的植物生长延缓剂〔1〕。多效唑主要的生理特点是抑制茎的伸长,使顶端分生组织变短,抑制株高,缩短节间,促进分蘖,同时增加植物的抗倒能力;它还可增加叶绿素的含量,改变光合产物分配方向,促进花芽分化和果实的生长,低浓度PP333促进稻苗叶片的光合效率,高浓度抑制光合效率,促进气孔的关闭,提高抗旱能力;提高根系呼吸强度,增强根系的活力,使植株抗疫能力增强;PP333浸种能增强SOD 酶的活性,使丙二醛含量减少,可减轻低温对植株的伤害〔2〕

多效唑的农业应用价值在于它对作物生长的控制效应〔3〕。具有延缓植物生长,抑制茎杆伸长,缩短节间、促进植物分蘖、增加植物抗逆性能,提高产量等效果。但是多效唑应严格控制用药剂量,虽然施药浓度愈高控长效应愈强,但生长量也随之下降,控制过头恢复生长慢,剂量低又达不到控长效果。在使用中加水量少实际喷施浓度高或喷雾不均匀,重喷漏喷,使秧苗生长量也下降,应适量均匀喷雾。

1、材料与方法

1.1 材料与试剂:小麦品种绵阳31,15%的多效唑,0.1%消毒液HgCl2

1.2 方法:

1.2.1  种子的前处理  精选小麦种子240粒。用0.1%HgCl2消毒10min,有自来水或蒸馏水各冲洗三次,用滤纸吸干水分。分别用0、50、100、200mg/ml的多效唑溶液浸种24小时。在250C的恒温箱中催芽三天,待长出幼芽后,测定幼芽的呼吸强度。

1.2.2  幼苗栽植与培养(水培法)   每组选各浓度处理的小麦幼芽60株。栽植在带有纱网的两个塑料杯中,每杯栽植30株,重复2次,在杯上注明专业、浓度、姓名、代号。将栽植好的小麦幼苗杯中注满清水,放在植物生长室培养两周,定期浇水。用于测定形态指标和生理指标。

2、测定项目

2.1  发芽小麦呼吸速率的测定(广口瓶法) [5]

2.2  幼苗形态指标的测定

2.2.1 小麦株高、根长与发根数的测定:每浓度分别取小麦幼苗10株,用直尺测量小麦幼苗的株高及所有根的最长根长,计算各组的平均株高、根长及发根数。

2.2.2 小麦幼苗根/冠比的测定:用上面测定后的植株,除去其种子部分,把根、冠分开分别放在铝盒内,标上记号。然后在105oC杀青15-20min,在60-80℃下烘干5小时至恒重,待冷却后分别称量地上部分和根的干物质重量,计算根/冠比值。

2.3  幼苗根系活力的测定(TTC法) [6]

2.3.1  取长约1cm的根尖50根。用TTC还原法测定根系活力。

2.4  幼苗叶片中叶绿素含量测定(分光光度计法)[7]

2.4.1  取0.3*4cm的面积,采用分光光度计测定叶绿素含量。

2.5 丙二醛(MDA)含量测定(TBA法)[8]

3、结果分析

3.1 小麦幼芽呼吸强度测定

表1   不同浓度多效唑对小麦幼芽呼吸强度的影响

   从表1数据中可知,随着浓度的增加小麦幼芽的呼吸强度呈递减的趋势,而且50、100、 200 mg/l比对照组降低了15.2%、39.4%、60.6%。说明多效唑能减弱小麦幼芽的呼吸强度。并随着浓度的增加而呈上升趋势,并减弱的梯度是呈逐渐增强的。

3.2 苗形态指标的测定

表2 不同浓度多效唑浸种后幼苗的平均根长、平均苗高、发根数和根/冠比

    从表2的数据中可以看出,多效唑在一定浓度范围内,对小麦幼苗根的伸长生长具有促进作用,而对苗的生长具有抑制作用,减缓植株伸长。各种浓度与对照组相比,处理浓度为50、100、200 mg/L时,幼苗株高比对照分别降低了30.1%、40.2%、48.2%;多效唑对根的生长有促进作用,当处理为100mg/L时,对根的伸长生长有非常明显的促进作用,根长达到26.82 cm,比对照增加79.8%。之后,随处理浓度的增加对根生长的促进作用开始减弱,50、200mg/L平均根长分别大于对照60.7%、74.0%。根冠比值也随多效唑浓度的提高而增加。所以适宜浓度多效唑浸种处理小麦种子能够提高小麦地上部分和地下部分干物质的积累,防止小麦徒长,促进小麦根系的生长,使小麦植株发育矮壮,增加其抗倒伏能力。多效唑对小麦的发根数影响不大。

3.3 幼苗根系活力的测定

表3 不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗根系活力的影响

结果表明,多效唑在一定浓度范围内促进根系活力,如表3,用适宜浓度的多效唑处理小麦种子后,能够增强小麦幼苗根系活力,增强根系吸收水分、矿质元素的能力,获得充足的营养,有利于小麦茁壮成长,提高成活率,从而在农业生产上能够提高产量。

3.4 幼苗叶片中叶绿素含量的测定

表4   不同浓度多效唑对小麦幼芽叶片叶绿素含量的影响

     从表4可知,随着浓度的增加小麦幼苗叶片中叶绿素a的含量有所增加,在100 mg/l时,chla含量为最大;而chlb的含量呈现先增加后降低的趋势;总含量都成增长幅度,在100 mg/l时,增长幅度为最大,达到47.90mg/cm2 。说明在一定浓度范围内,多效唑能增加小麦幼苗叶片叶绿素的含量。增加小麦幼苗叶片的光合作用,提高有机物质的合成和干物质的积累。

3.5幼苗叶片中MDA含量的测定

          表5   不同浓度多效唑对小麦幼芽叶片中MDA含量的影响

    由表5可知,随着浓度的增加丙二醛的含量呈现递减的趋势,并且与对照组相比,在室温下50、100、 200 mg/l分别为对照组的0.84、0.76、0.40倍;在50℃下50、100、 200 mg/l分别为对照组的0.48、0.43、0.43倍;相对而言,在室温的情况下,MDA的含量要比高温下处理含量要低些。说明高温处理对植物膜有伤害作用,降低了小麦的抗逆性。但增加多效唑的浓度有利降低丙二醛的含量。在100 mg/L时,表现较显著。

4、结论

经过实验表明,多效唑溶液浸种处理小麦种子后,对小麦种子在萌发过程中,呼吸速率有所变化,同时,小麦幼苗株高明显受到抑制;地上、地下部分干物质积累增加;叶绿素含量减少;根系活力加强,抗性增强。说明多效唑溶液浸种有助于小麦壮苗、增强植物抗逆性,有利于小麦的生产,以100mg/L多效唑浸种效果最为明显。多效唑在农业生产上应用很高,但是多效唑应严格控制用药剂量,虽然施药浓度愈高控长效应愈强,但生长量也随之下降,控制过头恢复生长慢,剂量低又达不到控长效果。

参考文献:

〔1〕吕双庆,李生秀;多效唑对旱地小麦一些生理、生育特性及产量的影响[J];植物营养与肥料学报;20##年01期

〔2〕杨文钰;烯效唑对小麦生长发育的调节机理研究[D];山东农业大学;20##年

〔3〕龚玉莲、陈坚毅、曾碧键;多效唑在植物组织培养中应用前景的探讨;广东教育学院学报;2000,103-105;

〔4〕熊庆娥;植物生理学实验教程;[M];四川科学技术出版社;20##年8月

致    谢:

    本次实验能够顺利的完成,要感谢李方安老师整个实验过程中对我们实验的细心指导,同时感谢全班同学对本次试验的大力协助。

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