四川农业大学植物生理学实验报告

植物生理学综合实验 （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：2014年11月28日 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。） 1、关鍵词： 1.烯效唑 2. 小麦种子 3.生长发育 4.形态指标 5.生理指标           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） 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]。 3、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） 2、测定项目 2.1小麦发芽率的统计 （100粒种子）  S3307浓度 发芽株数 未发芽株数 发芽率 0 83 17 83% 10 \ \ 81% 20 \ \ 72% 40 \ \ 64%         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+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） S3307浓度 0 10 20 40 根系活力 15.14 18.67 13.98 10.82           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 S3307浓度 0 10 20 40 叶绿素含量 0.0172 0.0289 0.0257 0.0262           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 S3307浓度 0 10 20 40 根长 13.16 20.92 17.53 11.00           b.根数：从胚部发生的根数 S3307浓度 0 10 20 40 根数 6.1 6.4 5.7 4.1           c.苗高：测量从胚到最长叶尖的长度 S3307浓度 0 10 20 40 苗高 14.44 7.8 7.45 5.53           d.叶片数：以最长的为基准，其余估算小数 S3307浓度 0 10 20 40 叶片数 1.8 2.06 2.09 2.3           （备注：ABCD四项最后都取平均值） e.根干重，叶干重，根冠比（R/T） S3307浓度 0 10 20 40 干重根冠比 0.465 0.710 0.850 0.750           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: 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 d.结果 S3307浓度 0 10 20 40 脯氨酸含量 137.77 133.12 132.55 96.88           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  S3307浓度 0 10 20 40 丙二醛含量 0.0078 0.0069 0.0069 0.0063           3、结果分析 实验数据汇总 项目\S3307浓度 0 10 20 40 发芽率 83% 81% 72% 63% 根系活力 15.14 18.67 13.98 10.82 叶绿素含量 0.0172 0.0289 0.0257 0.0262 根长 13.16 20.92 17.53 11.00 根数 6.1 6.4 5.7 4.1 苗高 14.44 7.8 7.45 5.53 叶片数 1.8 2.06 2.09 2.3 干重根冠比 0.470 0.710 0.850 0.750 脯氨酸含量 137.77 133.12 132.55 96.88 丙二醛含量 0.0078 0.0069 0.0069 0.0063           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 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。[4] 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 处理浓度mg/L 0 10 20 40 根系活力 （ug/根`h） 15.14 18.67 13.98 10.82 叶绿素含量 （ug/cm2） 0.0172 0.0289 0.0257 0.0262 脯氨酸含量 137.77 133.12 132.55 96.88 丙二醛含量 0.0078 0.0069 0.0069 0.0063           结果表明： 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。） 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