种子表型组学：盐胁迫下九个高羊茅品种的种子萌发和幼苗生长参数

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种子表型组学：盐胁迫下九个高羊茅品种的种子萌发和幼苗生长参数

发表时间：2022-04-15 11:17:16点击：1212

来源：北京欧亚国际科技有限公司

Videometer Lab4多光谱种子表型成像系统是丹麦理工大学与丹麦Videometer公司开发，是用于种子研究先进的多光谱表型成像设备，典型客户为ISTA国际种子检验协会、ESTA欧洲种子检验协会、John Innes Centre、LGC化学家集团、奥胡斯大学等等，利用该系统发表的文章已经超过300篇。

Videometer种子表型表型成像系统可测量种子如尺寸、颜色、形状等，间接测定种子参数如种子纯度、发芽百分比、发芽率、种子健康度、种子成熟度、中寿命等。种子活力综合种子活力是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和（发芽和出苗期间的活性水平与行为），是种子品质的重要指标，具体包括吸涨后旺盛的代谢强度、出苗能力、抗逆性、发芽速度及同步性、幼苗发育与产量潜力。种子活力是植物的重要表型特征，传统检测方法包括低温测试、高温加速衰老测试、幼苗生长测定等。

该系统也可以对细菌、虫卵、真菌等进行高通量成像测量，进行病理学、毒理学或其它研究。对于拟南芥等冠层平展的植物，可以进行自动的叶片计数等。

盐胁迫下九个高羊茅品种的种子萌发和幼苗生长参数

摘要：为了评估种子发芽参数和鉴定耐受品种，九个高羊茅品种（Festuca arundinacea Schreb.）的种子在不同盐度水平下发芽14天。高羊茅被认为对盐分胁迫具有“中等耐受性”，但我们的研究表明，受试品种之间存在显着差异。发现Armani、Essential、Fatcat 和 Starlett 达到相同的最终发芽率 (>90%)，无论 NaCl 浓度高达 15 ds m-1 NaCl； Asterix 和 Meandre 在最高盐度水平（>75%）下发芽率较低；Eyecandy、Rhizing star和Thomahawk的最终发芽率随着盐度的增加而逐渐降低（>55%）。增加盐度的主要影响是延迟发芽，我们的研究表明，为了了解盐度对发芽的全部影响，应推迟在标准发芽试验的第 14 天进行的最终发芽记录潜在的。尽管如此，发芽延迟会对草坪质量产生负面影响，因此在选择在盐渍土上播种的品种时，有充分的理由测试耐盐性。此外，我们的研究结果表明了通过鉴定耐盐育种系或品种来提高高羊茅耐盐性的未来前景。

不同高羊茅品种的种子对盐度的反应不同（图1）。Armani、Essential、Fatcat和Starlett的最终发芽不受盐度的影响。在'Asterix'和'Meandre'中，只有最高盐度水平降低了最终发芽率，而在'Eyecandy'、'Rhizing star'和'Tomahawk'中随着盐度的增加而逐渐降低。标准发芽测试包含对第7天和第14天（最终发芽）的评估，对于所有品种，第7天的发芽受盐度影响。随着盐度水平从6ds m-1 增加到15ds m-1，总发芽率下降。即使是在第14天不受盐度影响的四个品种在盐度较高时也表现出较低的发芽率。9个品种在对照处理中的发芽率存在差异，“Armani”的种子发芽率最快（GR = 11.09第3天发芽率为 94%（图 1），“Rhizing star”种子最慢（GR = 6.40；），第3天发芽率为 1%（图1）。除了‘Armani’和‘Meandre’的种子，GR 在 3 ds m-1 时没有显着降低，尽管‘Rhizing star’的种子仍然显示出最低的 GR。盐度的进一步增加导致所有品种的 GR 下降，“Eyecandy”的百分比下降幅度最大（从 3 ds m-1 的 7.96 下降到 15 ds m-1 的 1.90）。第7天和第14天计算的种子活力指数(SVI)随着盐度的增加而降低。在各个品种中，“Rhizing star”在任何盐度水平下的SVI最低，“Armani”、“Essential”、 'Eyecandy'、'Fatcat'和 'Starlett' 在第14天的对照和3ds m-1 NaCl处理中具有最高的SVI。在高盐度处理（12 和 15 ds m-1）中，SVI 在‘Armani’、‘Essential’和‘Fatcat’中最高。

图1.受盐胁迫影响的高羊茅种子发芽率(%)

所有品种的根长都随着盐度的增加而减少（图2）。最长的根记录在对照和3 ds m-1 NaCl 处理的 'Starlett' 中，但在较高的盐度水平下，它表现出最高的减少率（6、9 时分别为 68%、80%、80% 和 98% ，分别为 12 和 15 ds m-1）。在15ds m-1 时，“Starlett”的根最短。盐度也影响'Armani'、'Essential'、'Eyecandy'、'Rhizing star'和'Tomahawk'的根长，随着盐度的增加根长减少，但在这些品种中，根长的下降小于' 斯塔利特'。在“Armani”、“Asterix”、“Essential”和“Fatcat”中发现了最高盐度的最长根。

图2.盐分胁迫对9种高羊茅品种14日龄幼苗根长(mm)的影响，经受6种NaCl浓度 (ds m-1)

所有品种的芽长都表现出与根长相似的趋势（图3）。在对照处理中，‘Essential’的枝条最长，而‘Asterix’是在 15 ds m-1 NaCl 时枝条最短的品种。在低应力水平（对照，3 和 6 ds m-1）下，大多数品种没有显示出统计学差异。相反，在较高的应力水平（9、12 和 15 ds m-1）下，所有品种的枝条长度都减少了。 'Eyecandy' 表现出最高的减少率，并且在两个最高盐度水平下，枝条生长受到抑制。同样，“Starlett”在 15 ds m-1 没有芽。一般来说，盐度增加对枝条长度的负面影响比根部长度更大。计算了根茎比 (R:S)（数据未显示）。随着盐度增加至 6 ds m-1，R:S 有降低的趋势，但盐度水平的进一步增加会增加 R:S。与其他品种相比，‘Rhizing star’、‘Asterix’和‘Meandre’的 R:S 值更高（分别为 4.6、2.46 和 2.28）。

图3.盐胁迫对9种高羊茅品种14日龄幼苗在6种NaCl浓度(ds m-1)条件下枝长(mm) 的影响