干旱胁迫对水稻种子萌发的影响

摘要：我国是粮食需求大国，也是粮食生产大国，水稻作为其中重要的作物，产量直接关系着粮食的供求情况。水稻是否高产、稳产，与其种子的萌发率存在直接联系，因此，研究干旱胁迫对种子萌发率影响，也就是研究对产量的间接影响。本文通过采取PEG不同浓度处理方式，形成不同渗透压，抑制种子水分吸收，形成干旱胁迫模拟，探究干旱胁迫对种子萌发的影响情况，结果发现干旱胁迫会导致水稻种子萌发率降低，影响种子根系生长，会导致水稻产量不稳、不足。

关键词：干旱胁迫；种子萌发；水稻；影响

水稻属于我国重要粮食作物，其增产、减产受干旱缺水等因素影响较大。目前，全球气候变暖的影响下，很多地区出现干旱，造成水稻旱灾频繁发生，并且范围也在逐渐加大，对水稻产量影响巨大[1]。水稻产量与种子萌发呈现正比例关系，因此，考虑干旱对种子萌发的影响，从而可以得到干旱对产量影响的可能。本次研究对水稻种子受干旱胁迫的影响后萌发情况作出试验研究，报道如下。

1 试验研究过程分析

本次研究选择五常水稻的种子作为试验材料，种子选择上以籽粒饱满、无机械损伤为主，种子挑选大小均匀的成熟颗粒，利用2%次氯酸钠进行15min的消毒处理，之后再蒸馏水下反复冲洗，并浸泡24h。

完成基本处理后，使用干净镊子挑出50粒，至于滤纸铺垫的培养皿中，以5个培养皿位一组，分成三组，并编号。选择新配置的PEG溶液10ml，浓度分别为0.000g/m、0.015g/m、0.025g/ml、0.040g/m及0.050g/m，分别滴入3组中。盖上培养皿并在培养箱中培养1d后，种子漏出乳白色胚芽后，进行阳光照射，光照强度为200μmol/（m2·s）。调整光照时间与黑暗时间，控制每天比例在7/5h，黑暗时间温度控制在18℃，光照温度控制在25℃，发芽后统计发芽率。

利用3，5-二硝基水杨酸比色法测定α-淀粉酶活性，采用蒽酮法测定可溶性糖含量，根系活力采用TTC法检测[2]。

2 试验结果分析

2.1 不同浓度PEG下种子发芽率统计结果分析

经过不同浓度的PEG处理，种子不同时间内萌发情况如图1所示。第24h时，水稻种子发芽率随着PEG浓度提升而逐渐降低3.77%、13.21%、37.74%、52.83%；第48h时，检测水稻发芽率情况，发现随着PEG浓度不同，发芽率逐渐降低7.06%、14.12%、30.59%、34.12%；第72h时，检测水稻发芽率情况，发现随着PEG浓度升高，发芽率逐渐降低5.00%、12.00%、14.00%、23.00%。总体表现为随着PEG浓度提升呈现下降趋势，即干旱情况也严重，发芽率越低。

2.2 不同PEG浓度下种子α-淀粉酶活性、根系活力及可溶性糖含量结果分析

研究结果显示，在低浓度PEG处理下，水稻主根系生长发育较高，随着浓度升高，根系活性受到抑制；而随着PEG浓度的升高，α-淀粉酶活性受抑制明显，活性降低明显；可溶性糖含量测定中，结果与根系生长活性、α-淀粉酶活性相近，表现出随着PEG浓度升高而可溶性糖含量降低，无法为种子萌发提供充足能量。

3 干旱胁迫对种子萌发的影响分析

采用PEG模拟干旱胁迫主要利用了渗透压差异原理，通过调节溶液渗透压，阻碍种子吸收水分，形成干旱模拟。目前，选择PEG模拟时的浓度设置，仍处于探索阶段，已经鉴定的水稻种子萌发抗旱性鉴定最佳PEG浓度为25%[3]。当形成渗透压迫时，种子无法吸收充足的水分，导致细胞失去膨壓，活力降低，种子萌发受到抑制。

通过分析种子萌发过程及形成幼苗过程，可以看出其主要是胚根与胚芽的生长过程，这一过程以胚乳中蛋白质、淀粉等大分子物质的呼吸代谢、降解为代谢中心，给幼苗提供生长过程所需的能量。在本次研究中，PEG处理因浓度不同而存在不同结果。低浓度PEG溶液下种子淀粉酶活性更高，这加速了淀粉的分解速度，提升了可溶性糖的含量，保证种子萌发所需的能量，因此，种子发芽率更高。而随着PEG浓度的提升，渗透压发生变化，基质中水分含量降低，降低了种子的呼吸，导致代谢活动变慢，根系活力降低，影响根系的生长。这种渗透压调整模拟了干旱情况对种子萌发的胁迫，说明干旱胁迫会影响蛋白酶、肽酶活性，也会影响营养物质分解，种子得不到萌发所需能量和影响，所以发芽率不高。

结束语

综上所述，干旱胁迫对水稻种子萌发具有重大影响，干旱会直接降低种子的发芽率，降低了水稻的产量。因此，干旱气候时，水稻种植需要考虑种子萌发情况，采取适当的措施降低干旱胁迫的影响，提升种子发芽率，从而提升水稻种植的高产、稳产。

参考文献：

[1]李静舒.温度和干旱胁迫对荞麦种子萌发的影响[J].山西农业科学，2014，42（11）：1160-1162.

[2]顾宝，董文渊，张营，等.PEG模拟干旱胁迫对筇竹种子萌发的影响[J].西南林业大学学报，2016，36（4）：48-52.

[3]王富刚，王延峰.干旱胁迫对不同品种绿豆种子萌发的影响[J].榆林学院学报，2014（6）：1-5.

作者简介：李丽娜，1977年出生，女，黑龙江省五常市农业技术推广中心化验员，农艺师，主要从事农技推广工作。

（作者单位：黑龙江省五常市农业技术推广中心）