30 listopada 2022
Poniższy artykuł przedstawia protokół pomiaru kiełkowania nasion, wzrostu siewek i wskaźników fizjologicznych dwóch odmian papryki z różnicami tolerancji zasolenia w odpowiedzi na sześć mieszanych stężeń soli. Protokół ten można wykorzystać do oceny tolerancji na sól odmian pieprzu.
Badanie to dostarcza teoretycznych wskazówek dotyczących hodowli odmian pieprzu z tolerancją na sól oraz kalibracji wysokiego plonu i jakości w glebach słono-zasadowych. Okres eksperymentowania wynosi 15 dni z wysoką wydajnością, większą szybkością, dobrą powtarzalnością i dokładnymi wynikami. Technologia ta może dostarczyć referencji technicznych i wskazówek teoretycznych do oceny tolerancji na sól innych upraw.
Pragnie wstępnego eksperta, aby raczej ocenił tolerancję soli nasion. Zacznij od przygotowania nasion roślin uprawnych dla odmiany Hongtianhu 101 o silnej tolerancji na sól i odmiany Xinxiang 8 o niskiej tolerancji. Przygotuj 2000 mililitrów 0,2% roztworu nadmanganianu potasu jako odczynnik do dezynfekcji nasion tuż przed użyciem.
Przygotuj zmieszany roztwór soli, używając siedmiu soli, w tym węglanu sodu, wodorowęglanu sodu, chlorku sodu, chlorku wapnia, chlorku magnezu, siarczanu magnezu i siarczanu sodu. Następnie przygotuj jednorazową, dziewięciocentymetrową szalkę Petriego i dziewięciocentymetrową jakościową bibułę filtracyjną o średniej prędkości. Wybierz nasiona papryki o stałej wielkości i pełnych cząstkach z każdej odmiany, o średniej średnicy 4,2 milimetra dla nasion Hongtianhu 101 i 3,7 milimetra dla nasion Xinxiang 8.
Oblicz łączną liczbę nasion wybranych zgodnie z obciążeniem testu. W celu dezynfekcji nasion namocz wybrane nasiona pieprzu w 0,2% roztworze nadmanganianu potasu. Po 15 minutach opłucz nasiona pięć razy wodą destylowaną.
Przenieś wysterylizowane nasiona do wody destylowanej na 24 godziny w celu namoczenia. Po zakończeniu opłucz nasiona kilka razy wodą destylowaną przed wysuszeniem ich do dalszego użycia. Przygotować sześć stężeń zmieszanych soli i zmierzyć przewodność roztworu soli za pomocą miernika przewodności.
Na szalce Petriego z dwiema warstwami bibuły filtracyjnej równomiernie umieść 40 nasion pieprzu. Przygotuj nasiona do sześciu eksperymentalnych zabiegów i pięciu powtórzeń. Dodać odpowiednią ilość sześciu zmieszanych stężeń soli do szalki Petriego w celu kiełkowania, aby upewnić się, że bibuła filtracyjna jest wilgotna.
Umieść nasiona w inkubatorze w temperaturze 28 stopni Celsjusza i wilgotności powietrza 80%, aby kiełkować w ciemności. Po wykiełkowaniu nasion pozwól sadzonkom rosnąć przez 14 dni przy natężeniu światła około 450 luksów. Z cyklem świetlnym 12-godzinnej ciemności i 12-godzinnym okresem światła w inkubatorze.
Uzupełniać roztwór w naczyniu hodowlanym co 12 godzin, aby zachować wilgotną bibułę filtracyjną, i całkowicie myć bibułę filtracyjną co 24 godziny odpowiednim stężeniem zmieszanego roztworu soli, aby utrzymać stałe stężenie zmieszanej soli na szalce Petriego. Aby uzyskać wskaźniki kiełkowania nasion, określ szybkość kiełkowania, codziennie, po wysianiu, gdy rodnik zrywa okrywę nasienną, osiągając połowę długości średnicy nasion jako znacznik kiełkowania. Aby określić wskaźnik wzrostu siewki, losowo wybierz 10 reprezentatywnych sadzonek z każdej szalki Petriego w 14 dniu po wysiewie i zmierz długość korzeni i długość hipokotylu.
Za pomocą noża podziel sadzonki papryki na części radykalne i nadziemne. Usuń wodę z sadzonek przez wycieranie i zważ sadzonki osobno, aby określić świeżą wagę. Aby zachować sadzonki papryki, należy wybrać około 24 gramy reprezentatywnych całych sadzonek pieprzu z każdego zabiegu w 14 dniu po siewie.
Po usunięciu wody powierzchniowej natychmiast zamroź sadzonki w ciekłym azocie na jedną minutę. I przechowuj je w lodówce w temperaturze minus 80 stopni Celsjusza. Pobrać około jednego grama próbki sadzonki z każdego zabiegu pobranej w trzech egzemplarzach.
Natychmiast umieść próbkę sadzonki w probówce wirówkowej. Dodać ciekły azot i zmielić próbkę za pomocą pręta szlifierskiego w celu określenia wskaźników fizjologicznych siewek, w tym aktywności enzymu ochronnego siewki, dialdehydu malonowego i zawartości proliny. Wraz ze wzrostem stężenia soli mieszanej potencjał kiełkowania i wskaźnik kiełkowania Hongtianhu 101 i Xinxiang 8 znacznie się zmniejszyły.
Wraz ze wzrostem stężenia soli mieszanej, zdolność kiełkowania obu odmian stopniowo spadała, a względny wskaźnik uszkodzeń soli dla odmian wzrastał. Wskaźnik wigoru kiełkowania nasion Hongtianhu 101 był wyższy niż Xinxiang 8 na każdym poziomie stężenia soli mieszanej. Przy mieszanym stężeniu 15 gramów na litr długość korzeni Hongtianhu 101 i Xinxiang 8 zmniejszyła się o 89,4% i 91,1%, a świeża masa korzenia zmniejszyła się odpowiednio o 81,7% i 71,2% w porównaniu z kontrolą.
Opierając się na różnicach odmianowych, długość hipokotylu i świeża masa nad ziemią Xinxiang 8 były wyższe niż Hongtianhu 101 przy każdym stężeniu soli. Przy pięciu i trzech gramach na litr stężenia dialdehydu malonowego i proliny osiągnęły odpowiednio najniższe wartości. Przy stężeniu soli od trzech do 15 gramów na litr zawartość proliny w Xinxiang 8 powoli rosła i pozostawała stosunkowo stabilna, podczas gdy zawartość proliny w Hongtianhu 101 gwałtownie rosła.
Wraz ze wzrostem stężenia mieszanej soli aktywność katalazy, peroksydazy i dysmutazy ponadtlenkowej sadzonek Hongtianhu 101 i Xinxiang 8 zmniejszyła się, a następnie wzrosła, przy czym najniższe wartości uzyskano przy trzech gramach na litr. Aktywność katalazy i peroksydazy Hongtianhu 101 była wyższa niż Xinxiang 8, a różnica między nimi rosła stopniowo. Utrzymuj stałe stężenie zmieszanej soli na szalce Petriego, zatrzymując wilgotną bibułę filtracyjną i całkowicie myjąc bibułę filtracyjną.
Na podstawie tego eksperymentu naukowcy mogą wprowadzać innowacje, takie jak zmiana proporcji różnych mieszanych soli w celu uzyskania bardziej obszernych i szczegółowych wyników.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejsze badanie analizuje tolerancję na zasolenie dwóch odmian papryki, Hongtianhu 101 oraz Xinxiang 8, przy użyciu szczegółowego protokołu pomiaru kiełkowania nasion i wzrostu siewek w zmiennych stężeniach soli. Wyniki wskazują, że odmiana Hongtianhu 101 wykazuje wyższą tolerancję na zasolenie w porównaniu z odmianą Xinxiang 8, wykazując istotne różnice w reakcjach fizjologicznych w warunkach stresu solnego.
Ilościowa analiza wpływu stresu solnego na kiełkowanie nasion papryki zapewnia solidne ramy dla oceny odporności fizjologicznej i adaptacji do stresu we wczesnych etapach rozwoju upraw. Podejście to umożliwia predykcyjną ocenę tolerancji odmian na zasolenie, wspierając selekcję opartą na danych i ograniczając ryzyko w procesach hodowlanych. Metodologia ta zwiększa ciągłość translacyjną od biologii odkrywczej do stosowanej poprawy upraw, dostarczając informacji niezbędnych do podejmowania decyzji portfelowych w biotechnologii rolniczej.
Niniejszy protokół wpisuje się w kontinuum od odkrycia do wstępnej hodowli, łącząc wczesne przesiewy fizjologiczne z późniejszymi procesami selekcji i ulepszania odmian.