無芒雀麥是多年生禾本科植物，具有產量高、營 養豐富、耐旱等特點，是草原地帶常見的優良牧草，在 草地補播、畜牧業生產、牧草生產及其產業化開發利 用等方面具有重要意義。干旱是全球范圍內限 制農業生產的主要環境因素之一，使植物的生長、光 合作用、氣孔運動、營養代謝等受到影響。

1 材料與方法

1. 1 試驗種子

經過 4 種劑量的( 50，100，150，200) 60Co－γ 輻射 的無芒雀麥干種子，黑龍江省畜牧研究所提供。輻射 源由中國農業科學研究院原子能利用研究所提供，劑 量率為 15 Gy /min，每個劑量處理 50 g 種子，以相同 量未輻射的種子作為對照( CK) 。

1. 2 藥品

硝酸( 高純) 、鹽酸( 高純) 和 K、Ca、Mg、Fe、Cu、 Zn、Mn 的光譜純試劑，均由齊齊哈爾大學分析測試 中心提供。

1. 3 主要儀器

電感耦合等離子體質譜儀 ( 型 號 為 Nexion 350X) ，美國 Perkin Elmer 公司生產; 高速萬能粉碎機 ( 型號為 FW80) ，天津市泰斯特儀器有限公司生產; 電熱鼓風干燥箱( 型號為 GZX－9140 MBE) ，上海博訊實業有限公司醫療設備廠生產。

1. 4 幼苗培養及處理

取不同劑量60 Co－γ 輻射的無芒雀麥干種子，利 用土培的方法種植在營養缽中，定期澆水，待幼苗培 養 45 d 后取出，清洗干凈，轉移至 1 /2 霍格蘭( Hoagland) 營養液中培養 3 ～ 5 d; 取出幼苗，置于 10% PEG ( 中度) 和 20% PEG( 重度) 脅迫液中，每次處理均重 復 3 次，剪下葉片，于 80 ℃ 烘箱中烘干至恒重，放置在密封袋中待測。

1. 5 礦物質元素檢測和含量計算

每份樣品稱取 0. 1 g，進行硝化處理，重復 3 次， 采用質譜儀( 工作條件參數: 射頻功率為 1 600 W，等 離子 體 冷 卻 氣 流 量 為 15 L /min，輔 助 氣 流 量 為 0. 6 L /min，霧化器流量為 1. 5 L /min) 進行礦物質元 素大量元素( K、Ca、Mg) 和微量元素( Mn、Fe、Cu 和 Zn) 的 檢 測，按公式計算各元素含量。離 子 含 量( mg /g) = C ×V /W。式中: C 為利用標準曲線求的 值( mg /L) ; V 為定容體積( mL) ; W 為樣品質量( g) 。

1. 6 數據的統計分析

利用 Excel 2010 進行繪圖，用軟件 SPSS17. 0 軟 件進行顯著性檢驗及方差分析。

2 結果與分析


由圖 1A 可見: 隨著輻射劑量的增加，K+ 含量呈 先升高后降低的變化趨勢，輻射劑量為 150 Gy 時達 到最大值，分別為 291. 64，274. 45 μg /g。在 10% 和 20% PEG 脅迫下，經計算 50，100，150 Gy 劑量處理 的 葉 片 K+ 含 量 較 CK 分 別 增 加 3. 09%、5. 24%、 16. 34%和 2. 81%、4. 14%、11. 27%; 200 Gy 劑量均較 CK 降低 3. 28% 和 9. 58%，各輻射劑量處理葉片 K+ 含量與 CK 差異顯著( P≤0. 05) 且 10% PEG 脅迫高 于 20% PEG 脅迫。60 Co－γ 輻射對 K+ 含量的影響為 150 Gy＞100 Gy＞50 Gy＞CK＞200 Gy。
由圖 1B 可見: 隨著輻射劑量的增加，Ca2+ 含量呈 先升高后降低的變化趨勢，在輻射劑量為 100 Gy 時 達到最大值，分別為 20. 70，16. 31 μg /g。在 10% 和 20% PEG 脅迫下，經計算 50，100 Gy 輻射處理的葉 片 Ca2+ 含量較 CK 增加 13. 76%、37. 12% 和 5. 27%、 30. 84%，150，200 Gy 輻射處理的葉片 Ca2+ 含量較 CK 降 低 22. 14%、37. 15% 和 20. 32%、32. 31%。10% PEG 脅迫下，各輻射處理 Ca2+ 含量與 CK 差異顯著 ( P≤0. 05) ; 20% PEG 濃度脅迫時，除 50 Gy 輻射處 理外，其 他 輻 射 處 理 與 CK 差 異 顯 著 ( P ≤0. 05) 。 10% PEG 脅迫處理高于 20% PEG 脅迫處理。60Co－γ 輻射 對 Ca2+ 含量 的 影 響 為 100 Gy ＞ 50 Gy ＞ CK ＞ 150 Gy＞200 Gy。由圖 1C 可見: 隨著輻射劑量的增加，Mg2+ 含量 呈下降的變化趨勢，輻射劑量為 50 Gy 時達到最大 值，分別為 17. 66，16. 17 μg /g。10% 和 20% PEG 脅 迫下，經計算 50，100，150 Gy 輻射處理的葉片 Mg2+ 含 量 較 CK 分 別 增 加 28. 89%、8. 01%、4. 58% 和 36. 91%、15. 40%、16. 73%; 200 Gy 輻射處理的葉片 Mg2+ 含量較 CK 降低 8. 50% 和 6. 03%。10% PEG 脅 迫時，各輻射處理 Mg2+ 含量與 CK 差異顯著( P≤ 0. 05) ，20% PEG 濃度脅迫時，除 200 Gy 輻射處理 外，其他輻射組與 CK 差異顯著( P≤0. 05) 。各輻射 處理 Mg2+ 含量 均 為 10% PEG 脅 迫 處 理 高 于 20% PEG 脅迫處理。60 Co － γ 輻射對 Mg2+ 含量的影響為 50 Gy＞100 Gy＞150 Gy ＞CK＞200 Gy。

3 討論

在植物的整個生命進程中，非生物脅迫隨時會侵 害植物，如澇害、干旱、鹽害及凍害等。當植物受到某 種逆境脅迫后，不僅使其對逆境的適應性增強，而且 改變一些離子含量來降低逆境脅迫對植物造成的傷 害。植物體的各項生命活動都離不開礦物質元素的 廣泛參與，適宜濃度的礦物質元素是植物體生長代謝 所必需的，在非脅迫狀態下植物細胞內的各種礦物質 元素處于動態平衡之中。