木醋液對小麥幼苗生長、抗氧化特性及內(nèi)源激素含量的影響

木醋液對小麥幼苗生長、抗氧化特性及內(nèi)源激素含量的影響

0生物質(zhì)聚合物的制備木醋溶液是通過低溫絕氧反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的集合，在熱分解條件下得到的是一個重要的產(chǎn)品。這是生物化學(xué)和熱化學(xué)應(yīng)用的重要產(chǎn)物。木醋液成分復(fù)雜，主要由水(50%～80%)和有機(jī)物質(zhì)(20%～50%)組成，其成分組成受熱解原料和熱解條件的影響1材料和方法1.1試驗(yàn)材料供試材料小麥品種為‘小偃22’。供試木醋液來源于杉木屑熱解1.2小麥生長實(shí)驗(yàn)1.2.1小麥種子的制備實(shí)驗(yàn)中使用的培養(yǎng)皿、濾紙等采用高壓蒸汽滅菌器進(jìn)行滅菌處理。滅菌后，在培養(yǎng)皿中放入2層濾紙，用一定量的無菌水使濾紙潤濕。小麥種子經(jīng)75%的乙醇溶液滅菌10min后用無菌水沖洗2～3次。每個培養(yǎng)皿中放入經(jīng)過滅菌處理的飽滿小麥種子150粒，之后置于溫度為(28±1)℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期加入一定量的無菌水保持濾紙濕潤，培養(yǎng)4天后進(jìn)行小麥幼苗生長實(shí)驗(yàn)。1.2.2小麥汁的制備小麥幼苗植株生長實(shí)驗(yàn)采用水培法。選取發(fā)芽良好的種子20粒放入培養(yǎng)盒（直徑60mm，高30mm），加入一定量的木醋液處理液后置于(28±1)℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，每天光照12h。以蒸餾水處理為對照組(CK)。每天恒重補(bǔ)充處理液保持小麥良好生長。培養(yǎng)7天后每個處理選擇生長整齊度較好的幼苗15株測定相關(guān)指標(biāo)。每組實(shí)驗(yàn)同時做3組重復(fù)。1.3小麥幼苗指標(biāo)的測定1.3.1形態(tài)指標(biāo)的測定小麥植株苗重、根重通過將新鮮的植株按照地上、地下部分稱重獲得；最長苗苗長和幼苗苗總長采用直尺測定。1.3.2酶活性測試丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)和過氧化物酶活性(POD)采用上海索橋生物科技有限公司生產(chǎn)試劑盒測試，過氧化氫酶(CAT)采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)試劑盒測試。1.3.3內(nèi)源素的測定以異丙醇/水/鹽酸提取方法提取樣品中內(nèi)源激素吲哚乙酸(IAA)、脫落酸(ABA)和赤霉素(GA1.4木醋液對測定指標(biāo)的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2010和SPSS20.0軟件進(jìn)行處理和分析。化感效應(yīng)指數(shù)(RI)計(jì)算如式(1)。式中，R為實(shí)驗(yàn)組測定值，C為對照組測定值。RI>0表示木醋液對測定指標(biāo)具有促進(jìn)效應(yīng)，RI<0表示具有抑制效應(yīng)，RI=0表示無化感效應(yīng)。RI絕對值表示化感效應(yīng)強(qiáng)度，越大表示促進(jìn)或抑制作用越顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以3次實(shí)驗(yàn)的算術(shù)平均值表示，不同小寫字母表示不同實(shí)驗(yàn)條件下各指標(biāo)的顯著性(P<0.05)。2結(jié)果與分析2.1木醋溶液對小麥幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響和化感作用2.1.1木醋液濃度對和總苗長的影響木醋液濃度對小麥幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響如圖1所示?？梢钥闯?，當(dāng)木醋液濃度<0.50mL/L時，小麥各形態(tài)指標(biāo)（苗重、根重、最長苗苗長和總苗長）較對照組(CK)增加，并且隨著木醋液濃度的增加呈先增加后減小的趨勢。當(dāng)木醋液濃度≥0.50mL/L時，小麥各形態(tài)指標(biāo)較CK降低，且濃度越高降低越顯著。由圖1可知，當(dāng)木醋液濃度為0.25mL/L時，小麥幼苗各形態(tài)指標(biāo)均最高，苗重、根重、最長苗和苗總長分別為1.337g、0.409g、11.86cm和156.78cm。表明最適應(yīng)小麥幼苗生長的木醋液濃度為0.25mL/L。2.1.2木醋液對小麥粉幼苗生長的影響如圖2所示，不同濃度的木醋液對小麥幼苗的形態(tài)指標(biāo)具有不同化感效應(yīng)。當(dāng)濃度≥0.50mL/L時，木醋液對小麥苗重、根重、最長苗和苗總長的化感指數(shù)(RI)小于0，表明為抑制作用；通過RI值的大小對比可以看出，抑制作用與木醋液濃度呈正比。而當(dāng)濃度<0.50mL/L時，木醋液對小麥苗重、根重、最長苗和總苗長的RI>0，表明為促進(jìn)作用，促進(jìn)作用隨濃度的增加呈先增加后減少的趨勢。木醋液濃度為0.25mL/L時，對小麥幼苗的各形態(tài)指標(biāo)RI>0且數(shù)值最大，說明該濃度對小苗生長的促進(jìn)作用最顯著。同時，對比RI值可知，木醋液濃度對苗重和根重的影響較苗長的影響更為顯著。由此可見，木醋液對小麥幼苗生長的調(diào)節(jié)作用與其濃度有關(guān)，不同濃度對小麥幼苗形態(tài)指標(biāo)的影響不同，總體表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)生長、高濃度抑制生長。2.2木醋溶液對小麥幼苗理化指標(biāo)的影響與化感影響2.2.1不同濃度木醋液對mda和pod活性的影響木醋液濃度對小麥幼苗不同理化指標(biāo)的影響有明顯區(qū)別（圖3）。隨著木醋液濃度增加，MDA含量先減小后增加。當(dāng)木醋液濃度為0.25mL/L時，MDA含量最低為9.25nmol/(g·FW)；而濃度為1.00mL/L時，MDA含量最高為15.02nmol/(g·FW)。對于SOD活性，在木醋液濃度≤0.25mL/L較CK增加，而其他濃度下則低于CK，并且濃度越高SOD活性越低。當(dāng)木醋液濃度為0.25mL/L時SOD活性最高為725.25U/(g·FW)。在木醋液濃度≤0.33mL/L,POD活性較CK增加，與濃度呈正相關(guān)；當(dāng)濃度≥0.50mL/L時，POD活性降低，與濃度呈負(fù)相關(guān)。木醋液濃度為0.33mL/L時，POD活性最高，較CK增加了18.33%。木醋液濃度對CAT活性的影響沒有明顯規(guī)律性，但木醋液培養(yǎng)降低了CAT活性。2.2.2木醋液對小麥幼苗脅迫效應(yīng)的影響從圖4可以看出，當(dāng)濃度≤0.50mL/L時，木醋液對MDA的RI<0；但濃度為1.00mL/L時RI>0。MDA是植物受到環(huán)境脅迫時產(chǎn)生的物質(zhì)，反映了細(xì)胞膜脂過氧化程度和對脅迫環(huán)境的反應(yīng)強(qiáng)度。低濃度木醋液抑制MDA產(chǎn)生，是輕微逆境脅迫；高濃度木醋液促進(jìn)MDA產(chǎn)生，是嚴(yán)重逆境脅迫。對比RI絕對值大小可知，木醋液對小麥幼苗脅迫效應(yīng)隨濃度升高先減小后增大。當(dāng)木醋液濃度≤0.25mL/L時，SOD活性的RI>0，而其他濃度處理時RI<0。對于POD活性，當(dāng)木醋液濃度<0.50mL/L時RI>0，當(dāng)濃度為≥0.50mL/L時RI<0。木醋液培養(yǎng)對小麥幼苗CAT活性的RI<0，表明木醋液培養(yǎng)抑制了小麥幼苗的CAT活性。上述結(jié)果表明，低濃度木醋液對小麥幼苗產(chǎn)生輕微逆境脅迫，MDA含量減少，SOD和POD活性增加；高濃度木醋液產(chǎn)生嚴(yán)重逆境脅迫，MDA含量增加，SOD和POD活性降低。3木醋液對小麥幼苗生長的影響木醋液對小麥幼苗生長的調(diào)節(jié)作用與其濃度有關(guān)，總體表現(xiàn)為低濃度木醋液促進(jìn)小麥幼苗生長、高濃度木醋液抑制小麥幼苗生長。木醋液濃度對小麥幼苗生長的影響是逆境脅迫效應(yīng)下抗氧化酶活性和內(nèi)源激素含量變化的共同結(jié)果。低濃度木醋液引起輕微逆境脅迫，使小麥幼苗中的抗氧化酶（SOD和POD）活性以及內(nèi)源激素含量（IAA和GA本研究考察了木醋液濃度對小麥幼苗生長的調(diào)節(jié)作用，探討了調(diào)節(jié)機(jī)理。但是，對于木醋液中主要作用成分及其作用機(jī)制等尚未作相關(guān)研究。因此，日后需要進(jìn)一步深入研究木醋液中不同活性組分對植物生長調(diào)節(jié)作用。4木醋液對植物生長的影響植物生長與發(fā)育是生長環(huán)境、營養(yǎng)物質(zhì)、抗氧化酶系統(tǒng)、內(nèi)源激素等因素共同作用的結(jié)果。當(dāng)生長環(huán)境變化時（逆境脅迫），植物體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)和內(nèi)源激素感知環(huán)境變化并做出適應(yīng)性的反應(yīng)，影響植物生長和發(fā)育?；形镔|(zhì)引起植物生產(chǎn)環(huán)境變化，對植物生長形成逆境脅迫進(jìn)而產(chǎn)生化感作用本實(shí)驗(yàn)中，木醋液濃度對植物生長產(chǎn)生不同的逆境脅迫效應(yīng)。木醋液濃度較低時，MDA含量減少；而當(dāng)濃度升高時，MDA含量增加。MDA含量是植物逆境脅迫的重要指標(biāo)，其值越大表明逆境脅迫越嚴(yán)重2.3木醋溶液對小麥幼苗內(nèi)源素含量的影響和化感效果2.3.1木醋溶液對小麥幼苗內(nèi)源素含量的影響木醋液對小麥