高压静电场和赤霉素协同处理对水稻种子活力的影响

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种子处理是保证全苗的重要环节,并影响最终的产量。高压电场处理种子提高其活力、促进产量的提高已经成为生物研究的重要内容,在种子萌发过程中植物激素也起着很重要的作用,采用赤霉素对种子进行浸种处理可以打破种子休眠、促进植株生长。目前我国水稻种植面积世界第二,产量世界第一,但是我国人口众多,对水稻需求量较大,故在播种前可以通过不同的处理方式改善种子的生理代谢,恢复或提高种子的活力,增加水稻产量,从而提高农业生产水平。为此,本文以水稻为研究对象,研究赤霉素和高压静电场处理共同作用下对水稻种子活力的影响。首先选择不同的赤霉素浸种浓度、极板类型和电场处理时间为变量,研究赤霉素和高压静电场处理对水稻种子萌发特性的影响,筛选出合适的赤霉素浸种浓度和电场优化区间;然后在合适的赤霉素浸种浓度下处理水稻种子后以极板类型、极板间距、电压和电场处理时间为变量,研究适宜赤霉素浓度下高压静电场处理对水稻种子萌发和生理生化特性的影响,主要研究如下:(1)在电压为20k V、极板间距为5cm固定不变的情况下,不同极板下以不同的高压静电场处理时间和赤霉素浸种浓度协同处理水稻种子,水稻种子的各指标均有明显提升,且赤霉素浸种与电场处理双因素作用下比单一因素处理效果更好,采用不同极板的静电场处理水稻种子对其影响效果不同,弧形极板静电场处理的效果略优于平行极板和针形极板静电场处理。赤霉素浸种浓度为40 mg/L、弧形极板电场处理6 min时处理效果较好,发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数分别较对照提高了42.76%、14.94%、28.07%、52.94%,且显著促进了幼苗的生长,在电场处理9 min后的水稻各萌发指标也有较大的提升,因此电场处理的优化区间在6min到9min的时间段附近。(2)在选定的优化区间的基础上,在40 mg/L浓度的赤霉素固定不变条件下,以极板类型、极板间距、电压和电场处理时间为变量设计正交试验处理水稻种子,其他条件相同时,在弧形极板,极板间距4cm,电压8k V,处理时间8min分别对水稻种子各指标的综合提升较好,能更好的提升水稻种子活力、促进植株的生长。在弧形极板间距6cm、14k V电压处理8min的条件下对水稻种子的活力提升效果最佳。(3)在高压静电场和赤霉素的协同作用下,水稻种子内POD、CAT和淀粉酶活性均有较大的提升,且有效降低了MDA的含量,三种极板对不同酶的含量的影响差别较小。在其他条件相同时,平行极板或者弧形极板、极板间距为4cm、电压8k V、处理时间8min条件下对水稻种子内多种酶含量的影响效果更好。
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