Анализ влияния сложного солевого стресса на прорастание семян и анализ солеустойчивости перца (Capsicum annuum L.)

Резюме

В приведенной ниже статье представлен протокол измерения всхожести семян, роста рассады и физиологических показателей двух сортов перца с различиями толерантности к солености в ответ на шесть смешанных концентраций соли. Этот протокол может быть использован для оценки толерантности к соли сортов перца.

Аннотация

Для определения солеустойчивости и физиологического механизма перца (Capsicum annuum L.) на стадии прорастания в качестве материалов исследования используются сорта Hongtianhu 101 и Xinxiang 8, имеющие большие различия в толерантности к соли. Используют шесть смешанных концентраций соли 0, 3, 5, 10, 15 и 20 г/л, полученных с использованием равных молярных соотношений Na₂CO₃, NaHCO₃, NaCl, CaCl₂, MgCl₂, MgSO₄ и Na₂SO₄ . Чтобы определить их эффекты, измеряются соответствующие показатели прорастания семян, роста рассады и физиологии, а толерантность к соли всесторонне оценивается с использованием анализа функции принадлежности. Результаты показывают, что по мере увеличения концентрации смешанных солей потенциал всхожести, индекс всхожести, скорость прорастания, индекс всхожести семян, длина корня и свежий вес корней двух сортов значительно уменьшаются, тогда как относительная скорость соли постепенно увеличивается. Длина гипокотила и свежий вес над землей сначала увеличиваются, а затем уменьшаются, в то время как активность малондиальдегида (MDA), пролина (Pro), каталазы (CAT), пероксидазы (POD) и супероксиддисмутазы (SOD) уменьшаются, а затем увеличиваются. Потенциал всхожести, индекс прорастания, скорость прорастания, индекс силы прорастания семян, длина корня, свежий вес корня, содержание MDA и Pro и активность CAT семян Hongtianhu 101 выше, чем у Xinxiang 8 для всех концентраций соли, используемых здесь. Тем не менее, длина гипокотила, свежий вес над землей и относительная норма соли в Hongtianhu 101 ниже, чем в Xinxiang 8. Всесторонняя оценка толерантности к соли показывает, что общие взвешенные значения двух индексов функции членства сначала увеличиваются, а затем уменьшаются по мере увеличения концентрации смешанной соли. По сравнению с 5 г/л, который имеет наибольшее значение функции принадлежности, индекс при концентрациях соли 3 г/л, 10 г/л и 15 г/л снижается на 4,7%-11,1%, 25,3%-28,3% и 41,4%-45,1% соответственно. Это исследование обеспечивает теоретическое руководство по разведению солеустойчивых сортов перца и анализ физиологических механизмов, участвующих в солеустойчивости и солеустойчивом культивировании.

Введение

Соленость является основным ограничивающим фактором для урожайности сельскохозяйственных культур во всем мире¹. В настоящее время почти 19,5% орошаемых земель в мире и 2,1% засушливых земель страдают от солености, и примерно 1% сельскохозяйственных земель ежегодно вырождается в соленые щелочные земли. Ожидается, что к 2050 году 50% пахотных земель будут затронуты засолением ^2,3. В дополнение к природным факторам, таким как естественное выветривание горных пород и соленая дождевая вода вблизи или вокруг побережья, быстрое поверхностное испарение, малое количество осадков и необоснованные....

протокол

ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь мы представляем протокол оценки характеристик реакции и внутренних механизмов прорастания семян перца и роста рассады при различных смешанных солевых стрессах, который может служить эталонным методом оценки толерантности семян к соли.

1. Экспериментальная подготовка

1. Подготовьте семена сельскохозяйственных культур для сортов - Hongtianhu 101 с сильной толерантностью к соли и Xinxiang 8 с низкой толерантностью.
2. Готовят 0,2% раствор KMnO₄ в качестве реагента для дезинфекции семян. Сначала взвесьте 4,0 г KMnO₄, а затем добавьте 2000 мл дистиллированной воды.
   ПРИМЕЧА....

Результаты

Характеристики прорастания семян
По мере увеличения концентрации смешанных солей потенциал прорастания и индекс прорастания Hongtianhu 101 и Xinxiang 8 значительно снижаются. Оба сорта имеют резкое снижение концентрации соли с 0-3 г/л и медленное и устойчивое снижение концентрации сол.......

Обсуждение

Этот метод исследования состоит из четырех ключевых этапов, которые влияют на точность экспериментальных результатов. Во-первых, из-за плохого растворения смешанных солей, вызванного повышенным содержанием растворенных веществ в растворах с высокой концентрацией соли, и низкой раств.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Calcium chloride	Shanghai Experiment Reagent Co., Ltd.,China	Analytical reagent
Centrifugal machine	Shanghai Luxianyi Centrifuge Instrument Co., Ltd., China	TGL-16M
Centrifuge tube	None	None
Conductivity meter	Shanghai Instrument&Electronics Science Instrument Co., Ltd., China	DDSJ-308F
Constant temperature and humidity box	Ningbo Laifu Technology Co., Ltd.,China	PSX-280H
Digital display vernier caliper	Deli Group Co., Ltd.,China	DL90150
Electronic balance	Mettler Toledo Instruments (Shanghai) Co., Ltd.,China	ME802E/02
Filter paper	Hangzhou Fuyang North Wood Pulp and Paper Co., Ltd.,China	GB/T1914-2017
Grinding rod	None	None
Hongtianhu  101	Seminis Seed (Beijing) Co., Ltd.,China	11933955/100147K1-137
Ice machine	Shanghai Kehuai Instrument Co., Ltd., China	IM150G
Liquid nitrogen	None	None
Magnesium chloride	Tianjin Kermel Chemical Reagent Co., Ltd.,China	Analytical reagent
Magnesium sulfate	Tianjin Kermel Chemical Reagent Co., Ltd.,China	Analytical reagent
Petri dish	Jiangsu Yizhe Teaching Instrument Co., Ltd.,China	I-000163
Pocket knife	None	None
Potassium permanganate (KMnO4	Xilong Scientific Co.,Ltd.,China	Analytical reagent
Pure water equipment	Sichuan Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd.,China	UPT-I-20T
Sodium bicarbonate	Xilong Scientific Co.,Ltd.,China	Analytical reagent
Sodium carbonate	Xilong Scientific Co.,Ltd.,China	Analytical reagent
Sodium chloride	Xilong Scientific Co.,Ltd.,China	Analytical reagent
Sodium sulfate	Xilong Scientific Co.,Ltd.,China	Analytical reagent
Test kit	Suzhou Keming, Biotechnology Co., Ltd, Suzhou.,China	Spectrophotometer method
Ultra-low temperature freezer	SANYO Techno Solution TottoriCo.,Ltd.	MDF-382
Ultraviolet visible spectrophotometer	Shanghai Precision Scientific Instrument Co., Ltd., China	760CRT
Xinxiang 8	Jiangxi Nongwang High Tech Co., Ltd.,China	GPD Pepper 2017(360013)