30 november 2022
Het onderstaande artikel presenteert een protocol voor het meten van zaadkieming, zaailinggroei en fysiologische indexen van twee pepervariëteiten met zouttolerantieverschillen in reactie op zes gemengde zoutconcentraties. Dit protocol kan worden gebruikt om de zouttolerantie van pepervariëteiten te evalueren.
Deze studie biedt theoretische richtlijnen voor het kweken van zouttolerantie pepervariëteiten en het kalibreren van een hoge opbrengst en kwaliteit in zout-alkalische grond. De experimenteerperiode is 15 dagen met een hoge efficiëntie, hogere snelheid, goede herhaalbaarheid en nauwkeurige resultaten. Deze technologie kan technische referenties en theoretische richtlijnen bieden voor de evaluatie van zouttolerantie van andere gewassen.
Wens voorlopige expert om eerder de zouttolerantie van zaden te evalueren. Begin met het bereiden van de gewaszaden voor Hongtianhu 101 cultivar met sterke zouttolerantie en Xinxiang 8 cultivar met lage tolerantie. Bereid vlak voor het gebruik 2000 milliliter 0,2% kaliumpermanganaatoplossing als zaaddesinfectiemiddel.
Bereid de gemengde zoutoplossing met behulp van zeven zouten, waaronder natriumcarbonaat, natriumbicarbonaat, natriumchloride, calciumchloride, magnesiumchloride, magnesiumsulfaat en natriumsulfaat. Bereid vervolgens eenmalig gebruik, petrischalen van negen centimeter en kwalitatief filterpapier van negen centimeter met gemiddelde snelheid. Selecteer peperzaden met een consistente grootte en volledige deeltjes van elke variëteit, met een gemiddelde diameter van 4,2 millimeter voor Hongtianhu 101 en 3,7 millimeter voor Xinxiang 8-zaden.
Bereken het totale aantal zaden dat is geselecteerd op basis van de testbelasting. Voor zaaddesinfectie week u geselecteerde peperzaden in 0,2% kaliumpermanganaatoplossing. Spoel de zaden na 15 minuten vijf keer af met gedestilleerd water.
Breng de gesteriliseerde zaden gedurende 24 uur over in gedestilleerd water om te weken. Als u klaar bent, spoelt u de zaden meerdere keren met gedestilleerd water voordat u ze droogt voor verder gebruik. Bereid zes concentraties van de gemengde zouten en meet de geleidbaarheid van de zoutoplossing met behulp van een geleidbaarheidsmeter.
Plaats in een petrischaal met twee lagen filterpapier 40 peperpitten gelijkmatig. Bereid de zaden voor op zes experimentele behandelingen en vijf replica's. Voeg een geschikte hoeveelheid van de zes gemengde zoutconcentraties toe aan de petrischaal voor ontkieming, om ervoor te zorgen dat het filterpapier vochtig is.
Plaats de zaden in een luchtincubator bij 28 graden Celsius en 80% luchtvochtigheid voor ontkieming in het donker. Laat de zaailingen na het ontkiemen van het zaad 14 dagen groeien in een lichtintensiteit van ongeveer 450 lux. Met de lichtcyclus van 12 uur donker en 12 uur lichtperiode in de incubator.
Vul de oplossing elke 12 uur aan in de kweekschaal om een vochtig filterpapier vast te houden en was het filterpapier elke 24 uur volledig met de overeenkomstige concentratie van de gemengde zoutoplossing, om een constante gemengde zoutconcentratie in de petrischaal te behouden. Bepaal voor de kiemingsindexen van het zaad de kiemkracht, dagelijks, na het zaaien met het radicaal dat de zaadlaag breekt en de helft van de lengte van de zaaddiameter bereikt als de kiemmarker. Om de groei-index van de zaailing te bepalen, selecteert u willekeurig 10 representatieve zaailingen uit elke petrischaal op dag 14 na het zaaien en meet u de wortellengte en hypocotyllengte.
Gebruik een mes om de peperzaailingen in radicale en bovengrondse delen te verdelen. Verwijder het water uit de zaailingen door af te vegen en weeg de zaailingen afzonderlijk om het verse gewicht te bepalen. Om de peperzaailingen te behouden, selecteert u ongeveer 24 gram representatieve hele peperzaailingen uit elke behandeling op dag 14 na het zaaien.
Na het verwijderen van het oppervlaktewater, vriest u de zaailingen onmiddellijk gedurende één minuut in vloeibare stikstof in. En bewaar ze in een koelkast bij min 80 graden Celsius. Haal ongeveer één gram zaailingmonster op van elke behandeling die in drievoud is verzameld.
Plaats het zaailingmonster onmiddellijk in een centrifugebuis. Voeg vloeibare stikstof toe en maal het monster met behulp van een maalstaaf om de fysiologische indexen van de zaailingen te bepalen, inclusief de beschermende enzymactiviteit van de zaailing, malondialdehyde en proline-inhoud. Naarmate de gemengde zoutconcentratie toenam, daalden het kiempotentieel en de kiemingsindex van Hongtianhu 101 en Xinxiang 8 aanzienlijk.
Naarmate de gemengde zoutconcentraties toenamen, nam de kiemkracht van de twee variëteiten geleidelijk af en nam de relatieve zoutschade voor de variëteiten toe. De kiemkrachtindex van Hongtianhu 101 was hoger dan die van Xinxiang 8 bij elk gemengd zoutconcentratieniveau. Bij 15 gram per liter gemengde concentratie daalde de wortellengte van Hongtianhu 101 en Xinxiang 8 met 89,4% en 91,1% en het verse gewicht van de wortel daalde met respectievelijk 81,7% en 71,2%, vergeleken met de controle.
Op basis van de rasverschillen waren de hypocotyllengte en het verse gewicht boven de grond van Xinxiang 8 bij elke zoutconcentratie hoger dan Hongtianhu 101. Bij vijf en drie gram per liter bereikten de concentraties malondialdehyde en proline-gehalte respectievelijk hun laagste waarden. Bij de zoutconcentratie van drie tot 15 gram per liter nam het prolinegehalte van Xinxiang 8 langzaam toe en bleef relatief stabiel, terwijl het prolinegehalte van Hongtianhu 101 snel toenam.
Naarmate de gemengde zoutconcentratie toenam, namen de catalase-, peroxidase- en superoxidedismutase-activiteiten van Hongtianhu 101 en Xinxiang 8-zaailingen af en namen vervolgens toe, met de laagste waarden verkregen bij drie gram per liter. De catalase- en peroxidase-activiteiten van Hongtianhu 101 waren hoger dan Xinxiang 8 en het verschil tussen hen nam geleidelijk toe. Houd een constante van gemengde zoutconcentratie in de petrischaal door een vochtig filterpapier vast te houden en het filterpapier volledig te wassen.
Onderzoekers kunnen innoveren op basis van dit experiment, zoals het veranderen van de verhouding van verschillende gemengde zouten om uitgebreidere en diepgaandere resultaten te verkrijgen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie onderzoekt de zouttolerantie van twee pepervariëteiten, Hongtianhu 101 en Xinxiang 8, via een gedetailleerd protocol voor het meten van zaadkieming en zaailinggroei bij verschillende zoutconcentraties. De resultaten geven aan dat Hongtianhu 101 een superieure zouttolerantie vertoont in vergelijking met Xinxiang 8, met significante verschillen in fysiologische reacties onder zoutstress.
Kwantitatieve analyse van samengestelde zoutstress op de kieming van peperzaden biedt een robuust kader voor het evalueren van fysiologische veerkracht en stressadaptatie in de vroege stadia van gewasontwikkeling. Deze benadering maakt een voorspellende beoordeling van variëteitspecifieke zouttolerantie mogelijk, wat datagedreven selectie en risicoreductie in veredelingsprogramma's ondersteunt. De methodologie verbetert de translationele continuïteit van fundamentele biologie naar toegepaste gewasverbetering en informeert portfoliobeslissingen binnen de agrarische biotechnologie.
Dit protocol is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking tot prebreeding, waarbij een brug wordt geslagen tussen vroege fysiologische screening en downstream-workflows voor variëteitsselectie en -verbetering.