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PEG处理促进亚麻荠(Camelina sativa (L.))老种子的萌发和建立:一种潜在的生物燃料作物

Vikas Yadav Patade, Deepti Khatri, Kamal Kumar, Ankur Agarwal, Maya Kumari和Mohammed Nasim

国防生物研究所能源研究,Goraparao, PO Arjunpur, Haldwani 263139,北阿坎德邦,印度

*通讯作者:
Vikas Yadav Patade
国防生物研究所能源研究,Goraparao, PO Arjunpur, Haldwani 263139,北阿坎德邦,印度
电话:05946 232 532
电子邮件: (电子邮件保护)

收到日期:21/12/2016接受日期:07/05/2016发表日期:09/05/2016

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摘要

种子在储存时丧失活力是油籽作物的一个主要问题。摘要采用聚乙二醇6000 (PEG 6000)介导的渗透和盐诱导离子处理,以提高具有生物燃料潜力的亚麻荠(Camelina sativa (L.))种子的萌发率和成活率。Crantz)。在PEG处理(10% w/v)下,子叶的开度和幼苗存活率显著高于对照和其他渗透和离子处理。经聚乙二醇处理的种子萌发后,植株可存活并产生花和种子。由此可见,PEG处理对活性降低的亚麻荠种子萌发和幼苗活力有积极影响。基于PEG诱导渗透处理的简单有效的方法可能有助于提高亚麻荠幼苗的萌发和活力。

关键字

种子活力,萌发,渗透处理。

亚麻荠(亚麻荠漂白亚麻纤维卷(l)Crantz),也被称为快乐之金或假亚麻,是一种很有前途的替代能源作物,来自芸苔科。它原产于北欧和中亚。亚麻荠有几个有利的农艺特征,如生长季节短(90-110天),它耐受盐碱、寒冷、干旱和半干旱环境。凭借高种子产量和非食用油含量,利用现有技术可以有效地将亚麻荠加工成高质量的可再生生物燃料。早期对亚麻荠衍生生物燃料的生命周期分析显示,与相应的石油衍生燃料相比,生命周期温室气体排放和累计能源需求显著降低[1].此外,亚麻属生物柴油的燃料特性与相应的化石衍生物相比具有优势。考虑到它有可能大大提高国内生物燃料的产量,印度国防部国防研究与发展组织(DRDO)通过NBPGR引入了这种作物,新德里[2].麻风树是另一种重要的生物燃料植物,在冬季落叶,而亚麻荠是短时间的冬季作物,可以作为间作作物种植,为生物燃料生产提供连续的原料。

引进品种的核籽(纯籽的初始量)已倍增,并完成了不同农气区不同季节的适宜性试验[2].然而,主要的限制因素之一是种子在储存过程中丧失活力,这在其他油料种子中也很常见。一岁的小茶花。Iwan (EC 643909)种子在田间和实验室条件下的培养皿中播种时,表现出较差的活力。大部分种子不发芽,发芽的种子在根治性突出后无法存活。

用渗透溶液和离子溶液处理种子可以提高种子性能和幼苗对后续胁迫暴露的耐受性[3.].因此,在玻璃培养皿中设计了PEG和氯化钠(NaCl 25,50 mM)溶液处理后的种子萌发和存活实验。

播种3 d后,对照和其他处理均有胚根突出。在对照和PEG处理中,约50%的种子表现出自由基突出。而对照、1和5% PEG处理的子叶的胚根后突起发育受到抑制(图1而且2)导致播种后15天幼苗成活率显著降低。10% PEG处理子叶开度显著高于15% PEG和其他处理(图2).10和15% PEG处理的幼苗存活率比对照提高4倍(图3).盐处理的种子胚根突出度(%)和子叶开度与对照相似或减少(图2).盐处理的幼苗成活率比对照高2 ~ 3倍。由此可见,PEG处理对种子活力较低的引种批次的萌发和成苗有显著影响。PEG处理有利于减少种子吸胀过程中膜系统的氧化损伤,并通过控制水化修复膜损伤[45].此外,PEG引物完成萌发前代谢活动和代谢修复过程,使种子比未处理的种子萌发得早且高,这可能是PEG引物种子早且高出苗率的原因[6].此外,PEG作为一种渗透剂,在调节细胞代谢中发挥重要作用,从而促进处理后种子的萌发和更高的活力[7].PEG和盐处理后的存活幼苗被移植到充满盆栽混合物(土壤:沙子:fm -农场粪肥;1:1:1)用于进一步的种子繁殖。然而,幼苗在移植后未能存活。因此,种子在装满盆栽混合物的花盆中播种,播种后在花盆中施用一次PEG 6000溶液(10%)。此后,按照要求定期给花盆浇水。种子成功发芽,健康生长,结实率高,成功繁殖最初引进的种子。

seed-germination-Camelina

图1:PEG处理对亚麻荠种子萌发的影响。

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图2:PEG和NaCl处理对亚麻荠子叶开放的影响。误差柱表示SE (M), LSD检验显示同一序列中不同字母表示的均值(n=4)差异显著(P≤0.05)。

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图3:PEG和NaCl处理对播后15 d亚麻荠幼苗成活率的影响柱状表示平均(n=4)生存率。误差柱表示SE (M),不同字母表示的平均生存率在LSD检验中有显著差异(P≤0.05)。

综上所述,本实验揭示了PEG处理对活性降低的亚麻荠种子萌发和幼苗活力的积极影响。

致谢

作者非常感谢奥地利维也纳博克大学自然资源与应用生命科学大学的J. Vollmann博士提供了亚麻荠的核心种子。Calena和新德里NBPGR主任在从奥地利引进亚麻荠种子期间的合作和支持。感谢印度国防部国防研究与发展组织向Deepti Khatri和Kamal Kumar提供研究奖学金。

参考文献

全球科技峰会