植物学实验论文1

实 验 论 文

题 目：干旱胁迫对种子萌发及幼苗生理生化 指标的测定 姓 名： 学 号：

院 系： 生命科学与农学学院 专 业： 生物科学 年级班级： 2013级生科一班 指导教师：

年 月 日

题目用四号字并加粗

（正文用5号字，中文用宋体，英文用Times New Roman

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摘要：水分在植物生命过程中的作用是巨大的，因此干旱胁迫是影响植物产量的重要胁迫因素，干旱胁迫会对植物的生理指标带来巨大的影响。为探明干旱胁迫对植物种子萌发及幼苗生理生化指标的影响，我们组以小麦幼苗为试验材料，采用聚乙二醇（PEG6000）的不同浓度来模拟不同程度的干旱胁迫,研究干旱胁迫下小麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数、幼苗叶片的叶绿素含量、游离脯氨酸(Pro )、可溶性糖、丙二醛含量等指标的变化情况。实验结果表明：随着PEG浓度的增加即干旱胁迫的加剧，小麦种子的发芽率、发芽势和发芽指数均呈现下降的趋势，且干旱胁迫越严重，下降趋势越明显。对于小麦幼苗，幼苗叶片在干旱胁迫下其可溶性糖和游离脯氨酸的含量降低，丙二醛的含量增高。蛋白质和叶绿素的含量先高后低，根系活力变化较小。

关键词：小麦 干旱胁迫 PEG6000 种子萌发 幼苗生长 生理生化指标

引言：小麦是小麦系植物的统称，是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物。小麦是三大谷物之一，几乎全作食用，仅约有六分之一作为饲料使用。2010年小麦是世界上总产量位居第二的粮食作物(6.51亿吨)，仅次于玉米(8.44亿吨)。小麦的种植受气候及地理条件等客观因素的影响，如土壤条件，光照，昼夜温差，水分等因素。干旱胁迫对小麦的影响十分严重，如果干旱发生在小麦开花期或者灌浆期，就会导致其灌浆期减短，产量严重减少。缺水问题一直是限制农业生产的最主要原因之一，因干旱造成的减产量超过其他因素造成的减产量的总和。干旱胁迫增加了小麦开花期叶部、秆部、穗部、根部的绝对含水量。水分既影响土壤养分的有效性，也影响作物生长及对养分的吸收、转运、转化和同化，肥料需要通过水分的运输来被植物吸收。因此，研究干旱胁迫对小麦的生理生化指标的影响，提高小麦的抗旱能力，增加小麦的产量具有重要意义。

聚乙二醇，无毒、无刺激性，味微苦，具有良好的水溶性，并与许多有机物组份有良好的相溶性。PEG6000是我们试验中用来进行对小麦干旱胁迫的试剂。

一、材料与方法 1.1材料培养及处理

材料及试剂：1200个小麦种子（成熟 、饱满）、24个皿、若干滤纸、蒸馏水、次氯酸钠、（5%、7.5%、10%）PEG。

处理：实验时选择成熟 、饱满的小麦种子，用次氯酸钠浸泡10m in，进行消毒 ，再用清水冲洗干净的种子作为实验材料。干旱胁迫条件为不同浓度的聚乙二醇

实验方法：（1）干旱胁迫采用PEG6000模拟干旱环境进行 ，PEG6000处理浓度分别为 5％ 、7．5％ 、10％及对照(蒸馏水代替PEG溶液 )。 将种子置于培养皿内，铺好后加盖上1层带有滤纸的培养皿盖 ，每天浇一次蒸馏水，当小麦三叶期时除对照组外用上述不同浓度溶液来浇种子于滤纸上 ，一星期后测定小麦幼苗的生理生化的指标，试验设3次 (包括对照组 ) 重复 ，每个重复50粒种子。 4d统计发芽势 ，7d统计发芽率。

计算公式如下 ：发芽势 (％) = 第4天正常发芽的种子数／供试种子总数 ×100％ ；发芽率(％) = 第7天内正常发芽的种子数／供试；发芽指数= ∑Gt/ Dt =当天的发芽数／发芽日数+当天的发芽数/发芽日数+……。

1.2 生理指标的测定

（1）根系活力的测定（TTC法）：

称根尖0.5g，放入50mL烧杯中，加入0.4%TTC和磷酸缓冲液的等量混合液10ml，浸没根，37℃下暗保温3h，后加1mol·L-1硫酸2ml，停止反应。（同时做一空白实验，先加硫酸，再加根样，其他操作同上）。取出根，吸干水分后与乙酸乙酯3～4ml一起在研钵内磨碎，以提出甲月替。红色提取液移入刻度试管，并用少量乙酸乙酯把残渣洗涤二、三次，移入试管，最后加乙酸乙酯使总量为10ml，在波长485nm下比色，以乙酸乙酯为空白调零。 根系活力计算：四氮唑还原强度（mg·g-1根鲜重h-1）＝[C×V/1000]/[根重（g）×时间（h）] 其中C为根据所测样品提取液的吸光度值从标准曲线上所查处的样品提取液的浓度（mgTPF/L）；V为样品提取液的总体积（mL）；

图表标题500400PTF浓度y = 199.97x + 53.107300200100000.51OD值1.52

根系活力标准曲线

（2）叶绿素含量的测定（分光光度法）：

将0.1克叶片剪碎，入25mL容量瓶，加95%乙醇25ml，加盖，于30~40℃黑暗的温箱保温24h，至叶片变白，于665、649nm下比色（需注意比色前需添加95%乙醇至容量瓶刻度线）。用95%乙醇作为空白管调零。

色素含量（mg·g-1）= 浓度（mg·L-1）×提取液总量（ml）/ 叶片重量（g）×1000 叶绿素a的浓度 = 13.95 ? OD665 – 6.88 ? OD649 叶绿素b的浓度 = 24.96 ? OD649 – 7.32 ? OD665 （3）可溶性蛋白质含量的测定（考马斯亮蓝法）：

称取材料0.2g，加0.1mol/L磷酸缓冲液（PH7.0）1mL，2-4℃下研磨，12000r/m离心制备粗酶液。取待测液0.1mL与5mL考马斯亮蓝溶液，摇匀反应，并放置5min左右，以5mL的考马斯亮蓝G-250溶液为对照（CK）测定OD值，用1cm光径比色皿在595nm下比色测定吸光值，根据标准曲线查出相应的蛋白质浓度，计算出蛋白质含量。

样品中蛋白质的含量＝(C×VT)/(VS×WF×1000) (mg/g) 其中C为查标准曲线值，μg；VT

为提取液总体积，mL；VS为测定时加样量，mL；WF为样品鲜重，mg.

908070蛋白含量(μg/ml)y = 83.669x + 3.0379线性 (蛋白含量(μg/ml))浓度（ug/mL）605040302010000.20.40.60.81OD值小牛血清蛋白含量标准曲线

可溶性蛋白含量测定标准曲线

（4）游离脯氨酸（Pro）的测定（酸性茚三酮法）：

取0.5g叶片或根剪碎放入大试管中，用5mL3%的磺基水杨酸在沸水浴中加盖提取10分钟，冷却、过滤。取滤液2mL于具塞试管中，加2mL冰醋酸，再加入2mL酸性茚三酮，在沸水浴中加热30分钟。冷却后加入4mL甲苯，充分振荡，静止分层。取上层甲苯溶液于比色杯中在515nm处比色，计算Pro的含量。

脯氨酸含量（mg·g-1）=（C×V/1000）/W

式中C为根据吸光度值从标准曲线上所查的样品提取液的浓度（μg·mL-1），V为样品提取液的总体积（mL），W为材料鲜重（g）。

（5）可溶性糖含量的测定（蒽酮比色法）

取0.1g叶片加入少量的蒸馏水和少许液氮，研磨后用蒸馏水定容至10mL（50mL）。静止30~60分钟，3500转/分离心20分钟。取一支大试管，加入1 mL样品和9 mL蒸馏水（稀释10倍）。取具塞试管2支，加入1 mL稀释的样品和5 mL蒽酮试剂，摇匀后放入沸

水中10 分钟。冷却后于625nm下比色（以1 mLH2O+5 mL蒽酮试剂的空白调零点），OD值不得超过0.6。

糖含量计算：C=A.V/（W×1000）

C：可溶性糖含量（mg.g-1）、W：样品重（g）、A：标准曲线查得的可溶性糖（μg）、V：样品提取液（mL）

120y = 237.02x + 0.5391葡萄糖浓度（ug/ml）10080604020000.1OD值0.20.3葡萄糖标准曲线0.40.5

（6）丙二醛含量的测定（硫代巴比妥酸法）

将0.3克叶片剪碎于研钵中，少许液氮+H20 2ml研成匀浆，3ml H20两次冲研钵于试管中，加0.5%硫代巴比妥酸5ml，摇匀，沸水浴煮沸10min，冷却。3000×g离心15min，取上清液于534、600nm比色，以0.5%硫代巴比妥酸为空白。

C= △OD·V / 0.155d·W

式中：C：丙二醛含量（μmol·g-1）；d：比色杯光径；△OD：OD534与OD600之差；W：样品重量（g）；V：上清液总体积；0.155：丙二醛的μmol消光系数。

2结果与分析

种子萌发的生理特性测定结果及分析

表1 小麦种子发芽率

由表1可知，无干旱胁迫的条件下，发芽率达到了86％，发芽率比较高而进行了不同程度的胁迫之后，小麦的发芽率逐渐降低，并且PEG浓度越高即胁迫程度越强，发芽率越

低。发芽率直观的显示了种子的萌发情况，即种子的生命力。10%浓度聚乙二醇处理后的种子发芽率仅有14.67%，比对照组的相差了71.33%，说明干旱胁迫严重影响了种子的存活。

发芽势是指测试种子的发芽速度和整齐度，其表达方式是计算种子从发芽开始到发芽高峰时段内发芽种子数占测试种子总数的百分比。发芽势的大小，说明种子萌发的快慢，其数值越大，发芽势越强。从表2可以看出，对照组的发芽势最高，并且随着干旱胁迫强度的增大，发芽势数值越低。10%浓度聚乙二醇处理的种子发芽势（77.33%）比对照组的发芽势（18.66％）数值相差了58.67%，明显干旱胁迫严重影响了种子萌发的速度。

植物的发芽指数可以用来衡量该种植物的发芽能力及活力，是良好的种子活力指标。从表3可以看出，随着聚乙二醇浓度的增大，种子的发芽指数呈降低的趋势，二者为正比的关系。对照组的发芽指数为83.25%，10%浓度聚乙二醇处理组的发芽指数仅为15.21%,相差了68.04%。说明干旱对发芽指数的影响巨大，严重迫害了种子萌发的活力。

综上所述，通过对小麦种子的发芽率，发芽势，发芽指数的对比，我们可以得出干旱胁迫对小麦种子的萌发造成巨大伤害的结论。并且，干旱强度越大，造成的伤害也就越大。干旱胁迫减少了小麦种子萌发的数量，延缓了小麦种子萌发的速度、降低了种子的萌发的活力，抑制了种子的萌发。 3 讨论

4 结论

参考文献：

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/era7.html