四川农业大学植物生理学实验报告

来源:m.fanwen118.com时间:2021.10.21

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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烯效唑对小麦生长发育的影响)

专 业 年 级:园林绿化13-02

姓名:雷舒淼

学号:20135812

完 成 日 期:20xx年11月28日

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烯效唑(S-3307)小麦幼苗生长发育的影响

摘要: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。

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。

* (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。)

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二、前言

1.烯效唑化学名:(E)-(RS)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1H-2,4-三唑-1-基)戊-1-烯-3-醇(C15H18CIN3O)

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2.烯效唑 (S-3307)为三唑类植物生长调节剂,是一种新型高效的植物生长调节

剂,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。

3.烯效唑 (S-3307)是赤霉酸生物合成的颉颃剂之一,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]。

4.烯效唑 (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。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%。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[1]。

三、有关实验的阐述

1、材料与方法

(1.1) 材料与试剂:小麦种,烯效唑

(1.2) 方法:

种子的前处理

a.选种:精选小麦种子100粒(良好的未受病虫侵害,种子两端没有白、黑斑)

b.表面消毒:用0.1%HgCl2消毒10min[2]

c.用清水冲洗干净消毒液后,分别用0(CK)、5、20、40mg/ml的S3307溶液浸种24小时以上

d.种子栽植:倒掉浸泡液,将种子放在培养盘中,在250C-280C的恒温箱中催芽2天,待

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长出幼芽后,放置于生长架备用(备注:数量2杯,每杯50颗,0mg/mlS3307,其余共用)

(处理好的种子在培养杯中) (恒温箱里的种子)

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2、测定项目

2.1小麦发芽率的统计 (100粒种子)

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备注:“\”为其余小组数据,故无详细分支数据

2.2发芽种子根系活力的测定(TTC法)

a. 材料处理:将10株幼苗根系置于小玻瓶中,37摄氏度保温1小时

b. 样品测定:3ml磷酸缓冲溶液

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+10个根系+3mlTTC,在37摄氏度保温1小时后,取出根尖,吸干水分,在研钵中加入5ml乙酸乙酯研磨根尖直至使其成为匀浆,然后转移匀浆于试管(过滤残渣)。定容10ml,静置5min后,将上清液放入吸光光度计(485nm)进行测定。

c. 准曲制作:

d. 结果:

根系活力(ugTPF.根-1.h-1)=c.v/10*1=0.33/0.0218=15.14(浓度0)

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2.3小麦叶绿素含量测定[5]

a.材料处理:剪取小麦芽一片叶中段2cm,共10个,量出叶宽,计算叶面积

b.样品测定:取叶片于研钵中,加少许CaCO3和少量石英砂以及5ml左右80%的乙醇,研磨至匀浆。过滤匀浆定容。取上述溶液1ml稀释到10ml,并且摇匀,以80%丙酮为参比液在分光光度计下以633nm和645nm波长测定光密度,并计算结果。 c.结果:

Chla(mg.g-1)=(12.7OD663-2.69OD645)*(V/w*1000)= (12.7*0.350-2.69*0.125)*25/5.96*1000=0.0172

Chlb(mg.g-1)=(22.9OD645-4.68OD663)*(V/w*1000)= (22.9*0.125-4.68*0.350)*25/5.96*1000=0.0051

Chl总含量(mg.g-1)=(20.2OD645+8.02OD663)*(V/w*1000)= (20.2*0.125+8.02*0.350)*25/5.96*1000=0.0223

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2.4 幼苗形态指标的测定

a.根长:胚芽至最长根尖处的长度

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b.根数:从胚部发生的根数

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c.

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苗高:测量从胚到最长叶尖的长度

d.

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叶片数:以最长的为基准,其余估算小数

(备注:ABCD四项最后都取平均值) e.根干重,叶干重,根冠比(R/T

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取十株幼苗从基部分开,去籽,把根、苗分别放置于两个吕盒中,105摄氏度杀青20min, 然后80摄氏度烘干至恒重。冷却后称量计算。 f.结果:

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2.5游离脯氨酸含量测定

a.材料处理:取0.5g叶片,加入少量石英砂和2ml乙醇(借助量杯),将叶片研磨成匀浆,再转入25ml大试管(13-15ml处),用80摄氏度水域20min.然后取出,在试管中加入人造沸石和活性炭各一勺,震荡2min后,过滤定容至25ml

b.样品测定:用乙醇定容,水浴5min,冷却后提取2ml乙醇,外加2ml茚三酮+2ml冰醋酸作为参比,用分光光度计(515nm)为a步骤中的上清液测定

c.标曲制作

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d.结果

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2.6丙二醛含量测定(TBA法)

a.材料处理:将所有余下的叶片剪成0.5cm长的小段混匀,称取0.5g加入研钵中。加入2ml 10%TCA(用移液管)研磨成匀浆状。再加入8ml 10%TCA(用移液管)混匀,放入离心管,在4000转/分下离心10min,上清液位提取液。

b. 显色测定:取两支试管(一支对照),用移液管移取提上清液3ml+3mlTBA作为样品,另一只试管中3mlTCA+3mlTBA混匀作参比。将两管放入沸腾水浴中加热10分钟(待

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试管冒小泡时开始计时)。冷却后,在分光光度计上分别以450nm,532nm,600nm的波长测定OD值。

c.结果:C(umol.L-1)=6.45(OD532-OD650)-20.56OD450 MDA含量(umol.g-1FW)=(C*V*10-3)/W

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3、结果分析

实验数据汇总

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3.1 烯效唑浸种对小麦幼苗形态指标的影响

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

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处理浓度mg/L 平均株高/cm 平均根长/cm 发根数 根/冠值 0(CK) 14.44 13.16 6.1 0.47 10 7.8 20.92 6.4 0.71 20 7.45 17.53 5.1 0.85 40 5.53 11.00 4.1 0.75

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。[3]

与对照相比,在S-3307浓度为10mg/L时,根的平均长度最长,而大于10mg/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10、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[6],当处理为10mg/L时,对根的生长有非常明显的促进作用,根长达到20.92,比对照增加35.20%。而后,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23.13%、19.52%。

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。 3.2 烯效唑处理对小麦幼苗生理指标的影响

表3 不同浓度烯效唑浸种对小麦幼苗根系活力的影响

[4]

处理浓度mg/L 根系活力 (ug/根`h) 叶绿素含量 (ug/cm?) 脯氨酸含量

丙二醛含量

0 15.14 0.0172 137.77

0.0078

10

20

40

10.82

0.0262 96.88

0.0063

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18.67 13.98

0.0289 133.12

0.0069

0.0257 132.55

0.0069

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1.S-3307在一定浓度范围内促进根系活力[7],如表第一行,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。

2.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,如表第二行。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[8]。

3. 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的含量减少量变得缓慢。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。 (附:由于随机误差、操作误差及人为因素等,部分数据与同组数据差异较大,

整体数据变异系数较大,有待进一步改进。)

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5.参考文献

[1] 吕印谱,马奇祥,烯效唑,新编常用农药使用简明,2004

[2] 张志恒,果园农药安全使用百问百答

[3] 王怀仁,沈志明,徐绍英 烯效唑(S3307)大麦产量及延缓衰老的影响

[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] 张治安,陈展宇主编 植物生理学实验技术

[6] 熊庆娥,植物根系活力的测定,TTC法,植物生理学实验教程

[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

[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

[9] 王穿才主编 农药概论

[10] 唐国雄 烯效唑对小麦生长的影响


第二篇:植物生理学实验报告 5600字

[键入文字] [键入文字] 植物生理学实验 植物生长调节物质对植物生长的影响

多效唑(PP333)浸种对小麦幼苗生长发育的影响

摘要: 本实验在于研究多效唑对小麦种子萌发过程中呼吸速率的变化以及培养成幼苗过后,对其形态指标和生理指标的影响。实验表明:多效唑的浓度越高,小麦幼苗的株高也逐渐受到抑制。而小麦在萌发的过程中,多效唑抑制小麦种子的呼吸速率;随着多效唑浓度的逐渐提高。小麦根冠比,根系活力先增加后减小,叶绿素增多,说明多效唑浸种有助于提高小麦抗倒伏和抗逆性的能力。

关键词: 小麦 多效唑 幼苗 根系 生理指标

正文: 多效唑是80年代研制成功的三唑类植物生长调节剂【1】,是内源赤霉素合成的抑制剂。 也可提高水稻吲哚乙酸氧化酶的活性,降低稻苗内源IAA的水平。明显减弱稻苗顶端生长优势,促进侧芽(分蘖)滋生【2】。秧苗外观表现矮壮多蘖,叶色浓绿。根系发达。多效唑的农业应用价值在于它对作物生长的控制效应。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【3】。本文探讨被不同浓度多效唑作用后的小麦幼苗形态指标和生理指标的测定,以此了解多效唑对小麦生长发育的影响,为以后实践中利用多效唑提供理论依据。

1.材料与方法

1.1材料与试剂

小麦种子(川农26) 15%多效唑

1.2方法

1.2.1种子消毒【4】

精选饱满充实、胚完整的小麦种子若干,用0.1%的HgCl2消毒10min,用自来水和蒸馏水冲洗3次,用滤纸吸干种子上的水分。

1.2.2浸种与催芽

用200mg/L的PP333母液配制成浓度为50、100、200mg/L等三种浓度PP333溶液,以蒸馏水作为对照,将已消毒的种子分别用4种溶液浸种24小时后,摆种子摆放在培养皿中,置于28℃恒温箱中催芽48h。观察种子萌发情况并补充水。

1.2.3幼苗培养与管理

将发芽后的小麦种子移栽到以琼脂为基质的培养钵上,每钵种植30株,每种浓度种三钵。栽植方法:以镊子在琼脂面上戳一小孔,将发芽小麦种子的根全部埋入琼脂中,芽留在琼脂

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[键入文字] [键入文字] 植物生理学实验 面上,栽好后在琼脂面上浇少量水。温室下培养一周后的幼苗即可测定。管理期间适量浇水,防止琼脂干燥。

2 测定项目

2.1 小麦幼苗呼吸强度的测定(广口瓶法)【4】

(1)空白测定 在广口瓶中准确加入Ba(OH)2(0.05mol/L)溶液20ml,立即用塑料膜和橡筋将瓶口盖上扎紧,充分摇动2min。从塑料膜中央小孔滴加2滴酚酞。用1/44mol/L草酸滴定至红色刚刚消失为止记下草酸用量V1(ml)

(2)样品测定 倒出废液,将瓶洗净。称取发芽种子5~10g装入小框中。向瓶中准确加入20mlBa(OH)2溶液,立即盖紧橡胶塞,记录时间,放置30min(其间轻摇数次,使溶液表面的BaCO3膜破坏,便于CO2的充分吸收。准确作用30min后,开塞,立即用塑料膜和橡皮筋将瓶口盖紧,从塑料膜小孔滴加2滴酚酞指示剂,用草酸滴定方法同上,记录草酸用量V2(ml)

(3)在不同温度条件下测定,比较温度对材料呼吸的影响。

2.2 小麦幼苗根系活力的测定

(1)标准曲线的制作

(2)样品处理 选取各浓度幼苗10苗,剪切共跟尖约长1cm长,其根尖总数达50根,吸干表面水分,迅速投入盛有反应混合液的12瓶中,放入37℃水溶1h后,研磨,取根尖上清液比色测定。

2.3 幼苗形态指标的测定

(1)任选10株幼苗,对株高、根长、根数的测定

(2)根冠比(R/T)的测定 将“1”测定后的10苗材料按地上部分和地下部分分开装入两个铅盒中,先置105℃烘箱中杀青10min后,降温至80℃恒温烘干至恒重(约5h)称重记录。

2.4 小麦幼苗叶片叶绿素含量测定(分光光度法)【4】

(1)色素提取,选取10株小麦幼苗的倒二叶片,剪成碎片混匀,称取0.2g,放入研钵,加少许80%乙醇和CaCO3,石英砂,充分研磨,过滤,定容25ml容量瓶。

(2)比色测定 将上述提取液以80%乙醇,做参比,在645nm、663nm处比色测定其OD值。

2.5 小麦幼苗丙二醛(MDA)的测定(分光度法)【4】

(1)处理称取剪成0.5cm的叶片,称取0.5g两份,一份放入研钵中,加入10%三氯醋酸(TCA)2ml,研磨成匀浆后再加入8mlTCA入研钵混匀,将其倒入离心管3000转/分离心10min后取上清液。另一份先在40℃条件下处理1h,再做和常温下相同的处理。

(2)比色测定

2

[键入文字] [键入文字] 植物生理学实验

3.结果分析 3.1形态指标【7】

3.1.1 株高、根长和发根数

小麦株高、发根数、根长的测定

多效唑浓度(mg/L) 株高平均值(cm)

根数平均值 根长平均值(cm)

0 3 7 14.4

50 2.39 6 19.35

100 1.85 6 20.3

200 1.53 5 22.53

(1)从上表数据分析可知,用PP333处理小麦种子,在0—200mg/L的浓度范围内,小麦幼苗的地上部分生长受到抑制,使得株高逐渐降低,且随着PP333的浓度逐渐增加,抑制作用越强。

(2)随PP333浓度的升高,小麦幼苗的根长逐渐增加,根系的伸长生长受到促进。 (3)PP333对小麦幼苗的发根数有一定的抑制作用,在0—200mg/L的浓度范围内,呈现出不规则的PP333浓度越高,抑制作用越强的规律。 3.2生理指标 3.2.1 根/冠的测定

根/冠比的测定

多效唑浓度(mg/L)

根重(g) 冠重(g) 根/冠

0 0.084 0.171 0.4912

50 0.092 0.132 0.697

100 0.077 0.125 0.616

200 0.09 0.176 0.5114

分析上表数据可知,施用PP333后,小麦幼苗的根/冠的值均显著增加,用50、100、200mg/L的PP333处理后,根/冠的值分别比对照组增加了41.9%、25.4%、4.11%。随着PP333浓度的增加,根/冠的值增加幅度逐渐减小。 3.2.2 根系活力的测定

3

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根系活力

多效唑浓度(mg/L)

吸光度 浓度(μg/mL)

0 0.068 3.1776

50 0.103

100 0.028

200 0.022 1.028 0.2056

4.8131 1.3084 0.9626 0.2617

根系活力(μgTPF/根·h) 0.6355

从数据可知:用50、100、200mg/L的PP333处理过的幼苗根系活力分别为对照组的1.5倍,0.41倍,0.32倍,说明较低浓度的PP对小麦幼苗的根系活力有促进作用,而较高浓度的pp对小麦幼苗的根系活力有抑制作用,在一定PP333浓度范围内,随着PP333浓度增加,根系活力呈现先增后减规律。

3.2.3 呼吸强度的测定

小麦幼芽呼吸强度的测定

多效唑浓度(mg/L)

空白值(mL) 滴定值(mL) 呼吸强度(mgCO2/株·h)

0 19.55 19.5

50 19.6 18.5

100 20.65 19.3

200 19.55 17.7 0.0462

0.00187 0.0275 0.0337

从实验数据分析,用PP333溶液处理后,小麦幼苗的呼吸强度都有增强,用50、100、200mg/L的PP333处理后的小麦幼苗的呼吸强度分别为1366%,1700%,2460%,增加效果显著,且在0-200mg/L的浓度范围内,随PP333浓度增加,对小麦呼吸强度增加效果越明显。

3.2.4 叶绿素含量的测定

处理浓度(mg/L) 645nm 663nm Chla含量 Chlb含量 Ch总 0(CK) 0.211 0.551 0.3215 0.5796 0.9011 50 0.307 0.795 0.4635 0.8384 1.302 100 0.373 0.809 0.4635 0.839 1.303 200 0.387 0.926 0.536 0.97 1.506 数据分析:

4

[键入文字] [键入文字] 植物生理学实验

从上表可以看出,用多效唑处理小麦的幼苗后,小麦幼苗的叶绿素含量在一定程度上都有所提高.浓度50、100、200mg/L多效唑处理后的小麦幼苗叶绿素a的含量分别为对照组的1.44、

1.44、1.67倍,叶绿素b的含量在50、100、200mg/L的多效唑的浓度时,叶绿素b的含量分别为对照组的1.45、1.45、1.67倍,在经过多效唑浓度处理过后的小麦幼苗,叶绿素的总含量都是呈增长状态,分别是对照组的1.45、1.45、1.67倍,其中200mg/L时小麦幼苗叶绿素含量最多。

3.2.5 幼苗丙二醛(MDA)的测定

常温处理下的丙二醛(MDA)含量

处理浓度(mg/L) 450nm 532nm 600nm 浓度C MDA含量/单位 0(CK) 0.8 0.538 0.42 0.313 0.00626

50 0.776 0.387 0.264 0.359 0.00718

100 0.514 0.255 0.126 0.544 0.01088

200 0.403 0.183 0.048 0.645 0.0129 40℃处理下的丙二醛(MDA)含量

处理浓度(mg/L) 450nm 532nm 600nm 浓度C MDA含量/单位 0(CK) 0.810 0.254 0.124 0.385 0.0077

50 0.794 0.237 0.096 0.465 0.0093

100 0.738 0.209 0.064 0.522 0.0144

200 0.594 0.189 0.08 0.37 0.0074

数据分析

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[键入文字] [键入文字] 植物生理学实验

从上图可以看出,在常温处理下,随着多效唑浓度的增加,丙二醛的含量逐渐增加,在50、100、200mg/L的浓度处理下,丙二醛的含量分别为对照组的1.15、1.74、2.06倍。在40℃处理下,随着多效唑浓度发增加,丙二醛的含量呈现先增后减的趋势,在50、100、200mg/L的浓度处理下,丙二醛的含量分别为对照组的1.21、1.87、0.96倍,在100mg/L的浓度下,丙二醛的含量增加最多。且在0、50、100mg/L多效唑浓度下,40℃均比常温处理下的丙二醛的含量高,而在200mg/L的多效唑浓度下,40℃比常温处理下的丙二醛的含量低。

4.实验结果

该实验结果表明,不同浓度的多效唑浸种处理均可不同程度的提高小麦幼苗的根系活力、叶绿素含量及根冠比,使根重增加,抑制茎的生长。而且通过广口瓶法,可以分析得到,多效唑的浓度越高,对植物的呼吸的抑制作用就越强。而且不同浓度的多效唑多小麦幼苗的抗逆性也不同。这个根据丙二醛(MDA)的测定中可以得出结论,在多效唑浓度逐渐增高的过程中,小麦幼苗的抗逆性也在逐渐提升【5】。而且该实验也表明多效唑在抑制呼吸作用的同时,还增加了叶绿素的含量,因此在农业生产中可能对作物增长有一定的帮助【9】。

参考文献

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6

[键入文字] [键入文字] 植物生理学实验 讯.1985(6).56-58。

【2】黄卫东,PP333——一种新的植物生长延缓剂[J].园艺学报,1988,15(1)

【3】张盒渝,汤日圣,梅传生等编著多效唑使用技术[M].南京:江苏科技技术出版社,1992

【4】熊庆娥,植物生理学实验教程[M].成都:四川科学技术出版社.2003。

【5】许鸿源,周岐伟.柄美纯,PP333对小麦抗旱性的影响[J],作物学报,1995,21(1)

【6】张立明,粱振兴,梅南.多效唑和表油菜索内酯对小麦形态、生理和产量的影响[J]北京农业大学学报,1991,(增刊)

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【8】张锡金,陈金桂'周燮.PP333对小麦幼苗矮化与抗衰效应的内源激索解析

[J].南京农业大学学报,1994,17(3)

【9】吕双庆,李生秀.多效唑对早地小麦一些生理、生育特性及产量

的影响[J].植物营养与肥料学报,2005,11(1):92-98.

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