缺氮胁迫对谷子幼苗生长发育的影响

作者：鲁一薇; 崔纪菡; 郭帅; 李顺国; 校诺娅; 刘寒双; 刘猛; 夏雪岩^*

来源：中国农业大学学报, 2022, 27(03): 18-25.

• 谷子
• 缺氮
• 幼苗生长发育
• 逆境胁迫
• 氧化损伤

为明确缺氮胁迫对谷子幼苗生长发育的影响，以‘冀谷45’为试验材料，采用苗期水培法，以全氮营养液培养(15mol/L N)为对照(CK)，测定缺氮(0mol/L N,N0)胁迫下幼苗生物量、根系性状、叶片光合色素含量等生理指标，并进行Pearson相关性分析。结果表明：1)缺氮胁迫下，幼苗已展开的真叶出现叶尖干枯症状；与CK相比，缺氮胁迫谷子幼苗的地上部鲜、干重和苗高均显著下降；但幼苗地下部鲜重、地下部干重、根冠比、总根长、根投影面积、根表面积和平均直径等根系性状指数均显著提高；缺氮胁迫下，谷子幼苗叶片的叶绿素a和b含量分别比CK减少32.3%和34.5%，说明缺氮显著抑制幼苗叶片叶绿素的合成。2)缺氮胁迫幼苗叶片的SOD、POD、CAT酶活性和可溶性蛋白质含量分别比CK降低24.9%、43.1%、33.9%和7.0%;MDA和可溶性总糖含量分别比CK提高46.2%和92.5%。3)相关性分析表明，缺氮胁迫下，可溶性总糖含量与幼苗地下部干、鲜重均呈正相关，POD活性与SOD活性呈极显著正相关(R2=0.969),POD与CAT活性呈正相关(R2=0.020),CAT与SOD活性呈正相关(R2=0.425)。一方面，谷子幼苗在缺氮胁迫下地上部鲜重和干重分别比CK减少73.6%和34.6%，显著抑制幼苗叶片的生物量积累；幼苗叶片的叶绿素a、b含量和叶绿素总含量均显著下降，抑制叶片叶绿素的合成；谷子幼苗根系的总根长、根总投影面积、根表面积和根平均直径比CK均显著增加，缺氮胁迫促进了幼苗根系的伸长生长。另一方面，缺氮胁迫下谷子幼苗叶片MDA含量显著增加，活性氧累积，3种抗氧化酶活性均显著降低，膜脂过氧化，谷子幼苗生长受到显著抑制。

• 单位
  河北省农林科学院谷子研究所