Analisi dell'effetto dello stress salino composto sulla germinazione dei semi e analisi della tolleranza al sale del pepe (Capsicum annuum L.)

Chen Cheng; Jianxiu Liu; Zhiwen Wang; Jiahui Liu; Yaqin Wang; Yawen Liao; Zhiqiang Gao; Zhanjun Lu; Bo Zhu; Fengxian Yao

doi:10.3791/64702

Articolo metodologico

Analisi dell'effetto dello stress salino composto sulla germinazione dei semi e analisi della tolleranza al sale del pepe (Capsicum annuum L.)

DOI:

10.3791/64702

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30 novembre 2022

Chen Cheng¹ , Jianxiu Liu¹ , Zhiwen Wang¹ , Jiahui Liu¹ , Yaqin Wang¹ , Yawen Liao¹ , Zhiqiang Gao¹ , Zhanjun Lu¹ , Bo Zhu¹ , Fengxian Yao¹

¹Life Sciences College, Gannan Normal University

In questo articolo

Sommario

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Il documento seguente presenta un protocollo per misurare la germinazione dei semi, la crescita delle piantine e gli indici fisiologici di due varietà di peperoni con differenze di tolleranza alla salinità in risposta a sei concentrazioni di sale miste. Questo protocollo può essere utilizzato per valutare la tolleranza al sale delle varietà di pepe.

Abstract

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Per determinare la tolleranza al sale e il meccanismo fisiologico del pepe (Capsicum annuum L.) nella fase di germinazione, le varietà Hongtianhu 101 e Xinxiang 8, che hanno grandi differenze nella tolleranza al sale, sono impiegate come materiali di studio. Vengono utilizzate sei concentrazioni di sale miste di 0, 3, 5, 10, 15 e 20 g/L derivate utilizzando rapporti molari uguali di Na 2 CO 3, NaHCO₃, NaCl, CaCl 2, MgCl 2, MgSO 4 e Na ₂ SO₄. Per determinare i loro effetti, vengono misurati i relativi indici di germinazione dei semi, crescita della piantina e fisiologia e la tolleranza al sale viene valutata in modo completo utilizzando l'analisi della funzione di appartenenza. I risultati mostrano che all'aumentare della concentrazione di sale misto, il potenziale di germinazione, l'indice di germinazione, il tasso di germinazione, l'indice di vigore della germinazione dei semi, la lunghezza delle radici e il peso fresco delle due cultivar diminuiscono significativamente, mentre il tasso di sale relativo aumenta gradualmente. La lunghezza dell'ipocotile e il peso fresco fuori terra aumentano prima e poi diminuiscono, mentre l'attività di malondialdeide (MDA), prolina (Pro), catalasi (CAT), perossidasi (POD) e superossido dismutasi (SOD) diminuisce e poi aumenta. Il potenziale germinativo, l'indice di germinazione, il tasso di germinazione, l'indice di vigore della germinazione dei semi, la lunghezza della radice, il peso fresco della radice, il contenuto di MDA e Pro e l'attività CAT dei semi di Hongtianhu 101 sono superiori a quelli di Xinxiang 8 per tutte le concentrazioni di sale impiegate qui. Tuttavia, la lunghezza dell'ipocotile, il peso fresco fuori terra e il tasso di sale relativo sono inferiori in Hongtianhu 101 rispetto a Xinxiang 8. La valutazione completa della tolleranza al sale rivela che i valori ponderati totali dei due indici delle funzioni di appartenenza aumentano prima e poi diminuiscono all'aumentare della concentrazione di sale misto. Rispetto a 5 g / L, che ha il più alto valore di funzione di appartenenza, l'indice sotto le concentrazioni di sale di 3 g / L, 10 g / L e 15 g / L diminuisce rispettivamente del 4,7% -11,1%, 25,3% -28,3% e 41,4% -45,1%. Questo studio fornisce una guida teorica per l'allevamento di varietà di pepe tolleranti al sale e un'analisi dei meccanismi fisiologici coinvolti nella tolleranza al sale e nella coltivazione tollerante al sale.

Introduzione

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La salinità è un importante fattore limitante per la produttività delle colture in tutto il mondo¹. Attualmente, quasi il 19,5% delle terre irrigate del mondo e il 2,1% delle terre aride sono colpite dalla salinità e circa l'1% dei terreni agricoli degenera in terreni salino-alcalini ogni anno. Entro il 2050, si prevede che il 50% dei seminativi sarà interessato dalla salinizzazione ^2,3. Oltre ai fattori naturali, come gli agenti atmosferici naturali delle rocce e l'acqua piovana salata vicino o intorno alla costa, la rapida evaporazione superficiale, le scarse precipitazioni e i metodi....

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Protocollo

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NOTA: Qui presentiamo un protocollo per valutare le caratteristiche di risposta e i meccanismi interni della germinazione dei semi di pepe e della crescita della piantina sotto diversi stress salini misti, che può servire come metodo di riferimento per la valutazione della tolleranza al sale di semi.

1. Preparazione sperimentale

Preparare i semi delle colture per le cultivar: Hongtianhu 101 con forte tolleranza al sale e Xinxiang 8 con bassa tolleranza.
Preparare la soluzione di KMnO₄ allo 0,2% come reagente di disinfezione delle sementi. In primo luogo, pesare 4,0 g di KMnO₄, quind....

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Risultati

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Caratteristiche di germinazione dei semi
All'aumentare della concentrazione di sale misto, il potenziale di germinazione e l'indice di germinazione di Hongtianhu 101 e Xinxiang 8 diminuiscono significativamente. Entrambe le cultivar hanno un forte calo delle concentrazioni di sale da 0-3 g / L e un lento e costante declino per le concentrazioni di sale da 3-20 g / L (Figura 1A, B). Il tasso di germinazione delle due varietà diminuisce gradualmente all'aum.......

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Discussione

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Questo metodo di ricerca comprende quattro passaggi chiave che influenzano l'accuratezza dei risultati sperimentali. In primo luogo, a causa della scarsa dissoluzione dei sali misti causata dall'aumento del contenuto di soluti nelle soluzioni ad alta concentrazione salina e della bassa solubilità di reagenti come il cloruro di calcio, che sono più difficili da solubilizzare in acqua, i reagenti pesati devono essere completamente macinati in una malta. Inoltre, i reagenti devono essere sciolti tramite onde ultras.......

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Dichiarazioni

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Gli autori non dichiarano conflitti di interesse.

Ringraziamenti

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Questo lavoro è stato sostenuto dal Dipartimento di Scienza e Tecnologia della Provincia di Jiangxi (20203BBFL63065) e dal Progetto Generale di Ricerca Scientifica e Tecnologica del Dipartimento di Educazione del Jiangxi (GJJ211430). Vorremmo ringraziare Editage (www.editage.cn) per l'editing in lingua inglese.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
Nome	Azienda	Numero di catalogo
Cloruro di calcio	Shanghai Experiment Reagent Co., Ltd., Cina	Reagente
Macchina centrifuga	Shanghai Luxianyi Centrifuge Instrument Co., Ltd., Cina	TGL-16M
Tubo da centrifuga	Nessuno	Nessuno
Misuratore di conducibilità	Shanghai Instrument& Electronics Science Instrument Co., Ltd., Cina	DDSJ-308F
Temperatura costante e scatola di umidità	Ningbo Laifu Technology Co., Ltd., Cina	PSX-280H
Calibro a corsoio con display digitale	Deli Group Co., Ltd., Cina	DL90150
Bilancia elettronica	Mettler Toledo Instruments (Shanghai) Co., Ltd., Cina	ME802E / 02
Carta	da filtroHangzhou Fuyang North Pasta di legno e carta Co., Ltd., Cina	GB / T1914-2017
Asta di macinazione	Nessuno	Nessuno
Hongtianhu 101	Seminis Seed (Beijing) Co., Ltd., Cina	11933955 / 100147K1-137
Macchina	il ghiaccio Shanghai Kehuai Instrument Co., Ltd., Cina	IM150G
Azoto liquido	Nessuno	Nessuno
Cloruro di magnesio	Tianjin Kermel Chemical Reagent Co., Ltd., Cina	Reagente
Solfato di magnesio	Tianjin Kermel Chemical Reagent Co., Ltd., Cina	Reagente
Piastra di Petri	Jiangsu Yizhe Teaching Instrument Co., Ltd., Cina	I-000163
Coltellino tascabile	Nessuno	Nessuno
Permanganato di potassio (KMnO₄	Xilong Scientific Co., Ltd., Cina	Reagente
Apparecchiature per acqua pura	Sichuan Youpu Ultrapure Technology Co., Ltd., Cina	UPT-I-20T
Bicarbonato di sodio	Xilong Scientific Co., Ltd., Cina	Reagente
Carbonato di sodio	Xilong Scientific Co., Ltd., Cina	Reagente
Sodio cloruro	Xilong Scientific Co., Ltd., Cina	Reagente
Solfato di sodio	Xilong Scientific Co., Ltd., Cina	per reagenti
	Suzhou Keming, Biotechnology Co., Ltd, Suzhou., Cina	Metodo
Congelatore a bassissima temperatura	SANYO Techno Solution TottoriCo., Ltd.	MDF-382
Spettrofotometro ultravioletto visibile	Shanghai Precision Scientific Instrument Co., Ltd., Cina	760CRT
Xinxiang 8	Jiangxi Nongwang High Tech Co., Ltd., Cina	GPD Pepe 2017 (360013)

analitico per analiticoanaliticoanaliticoanaliticoanaliticoanalitico Kit di test analiticispettrofotometro

Riferimenti

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Szabolcs, I. Soils sand salinisation. Handbook of Plant and Crop Stress. , Marcel Dekker. New York. 3-11 (1994).
Global network on integrated soil management for sustainable use of salt effected soils. FAO. , Available from: http://www.fao.org/ag/AGL/agll/spush/intro.htm (2005).
Lakhdar, A., et al.

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