无芒雀麦是多年生禾本科植物，具有产量高、营 养丰富、耐旱等特点，是草原地带常见的优良牧草，在 草地补播、畜牧业生产、牧草生产及其产业化开发利 用等方面具有重要意义。干旱是全球范围内限 制农业生产的主要环境因素之一，使植物的生长、光 合作用、气孔运动、营养代谢等受到影响。

1 材料与方法

1. 1 试验种子

经过 4 种剂量的( 50，100，150，200) 60Co－γ 辐射 的无芒雀麦干种子，黑龙江省畜牧研究所提供。辐射 源由中国农业科学研究院原子能利用研究所提供，剂 量率为 15 Gy /min，每个剂量处理 50 g 种子，以相同 量未辐射的种子作为对照( CK) 。

1. 2 药品

硝酸( 高纯) 、盐酸( 高纯) 和 K、Ca、Mg、Fe、Cu、 Zn、Mn 的光谱纯试剂，均由齐齐哈尔大学分析测试 中心提供。

1. 3 主要仪器

电感耦合等离子体质谱仪 ( 型 号 为 Nexion 350X) ，美国 Perkin Elmer 公司生产; 高速万能粉碎机 ( 型号为 FW80) ，天津市泰斯特仪器有限公司生产; 电热鼓风干燥箱( 型号为 GZX－9140 MBE) ，上海博讯实业有限公司医疗设备厂生产。

1. 4 幼苗培养及处理

取不同剂量60 Co－γ 辐射的无芒雀麦干种子，利 用土培的方法种植在营养钵中，定期浇水，待幼苗培 养 45 d 后取出，清洗干净，转移至 1 /2 霍格兰( Hoagland) 营养液中培养 3 ～ 5 d; 取出幼苗，置于 10% PEG ( 中度) 和 20% PEG( 重度) 胁迫液中，每次处理均重 复 3 次，剪下叶片，于 80 ℃ 烘箱中烘干至恒重，放置在密封袋中待测。

1. 5 矿物质元素检测和含量计算

每份样品称取 0. 1 g，进行硝化处理，重复 3 次， 采用质谱仪( 工作条件参数: 射频功率为 1 600 W，等 离子 体 冷 却 气 流 量 为 15 L /min，辅 助 气 流 量 为 0. 6 L /min，雾化器流量为 1. 5 L /min) 进行矿物质元 素大量元素( K、Ca、Mg) 和微量元素( Mn、Fe、Cu 和 Zn) 的 检 测，按公式计算各元素含量。离 子 含 量( mg /g) = C ×V /W。式中: C 为利用标准曲线求的 值( mg /L) ; V 为定容体积( mL) ; W 为样品质量( g) 。

1. 6 数据的统计分析

利用 Excel 2010 进行绘图，用软件 SPSS17. 0 软 件进行显著性检验及方差分析。

2 结果与分析


由图 1A 可见: 随着辐射剂量的增加，K+ 含量呈 先升高后降低的变化趋势，辐射剂量为 150 Gy 时达 到最大值，分别为 291. 64，274. 45 μg /g。在 10% 和 20% PEG 胁迫下，经计算 50，100，150 Gy 剂量处理 的 叶 片 K+ 含 量 较 CK 分 别 增 加 3. 09%、5. 24%、 16. 34%和 2. 81%、4. 14%、11. 27%; 200 Gy 剂量均较 CK 降低 3. 28% 和 9. 58%，各辐射剂量处理叶片 K+ 含量与 CK 差异显著( P≤0. 05) 且 10% PEG 胁迫高 于 20% PEG 胁迫。60 Co－γ 辐射对 K+ 含量的影响为 150 Gy＞100 Gy＞50 Gy＞CK＞200 Gy。
由图 1B 可见: 随着辐射剂量的增加，Ca2+ 含量呈 先升高后降低的变化趋势，在辐射剂量为 100 Gy 时 达到最大值，分别为 20. 70，16. 31 μg /g。在 10% 和 20% PEG 胁迫下，经计算 50，100 Gy 辐射处理的叶 片 Ca2+ 含量较 CK 增加 13. 76%、37. 12% 和 5. 27%、 30. 84%，150，200 Gy 辐射处理的叶片 Ca2+ 含量较 CK 降 低 22. 14%、37. 15% 和 20. 32%、32. 31%。10% PEG 胁迫下，各辐射处理 Ca2+ 含量与 CK 差异显著 ( P≤0. 05) ; 20% PEG 浓度胁迫时，除 50 Gy 辐射处 理外，其 他 辐 射 处 理 与 CK 差 异 显 著 ( P ≤0. 05) 。 10% PEG 胁迫处理高于 20% PEG 胁迫处理。60Co－γ 辐射 对 Ca2+ 含量 的 影 响 为 100 Gy ＞ 50 Gy ＞ CK ＞ 150 Gy＞200 Gy。由图 1C 可见: 随着辐射剂量的增加，Mg2+ 含量 呈下降的变化趋势，辐射剂量为 50 Gy 时达到最大 值，分别为 17. 66，16. 17 μg /g。10% 和 20% PEG 胁 迫下，经计算 50，100，150 Gy 辐射处理的叶片 Mg2+ 含 量 较 CK 分 别 增 加 28. 89%、8. 01%、4. 58% 和 36. 91%、15. 40%、16. 73%; 200 Gy 辐射处理的叶片 Mg2+ 含量较 CK 降低 8. 50% 和 6. 03%。10% PEG 胁 迫时，各辐射处理 Mg2+ 含量与 CK 差异显著( P≤ 0. 05) ，20% PEG 浓度胁迫时，除 200 Gy 辐射处理 外，其他辐射组与 CK 差异显著( P≤0. 05) 。各辐射 处理 Mg2+ 含量 均 为 10% PEG 胁 迫 处 理 高 于 20% PEG 胁迫处理。60 Co － γ 辐射对 Mg2+ 含量的影响为 50 Gy＞100 Gy＞150 Gy ＞CK＞200 Gy。

3 讨论

在植物的整个生命进程中，非生物胁迫随时会侵 害植物，如涝害、干旱、盐害及冻害等。当植物受到某 种逆境胁迫后，不仅使其对逆境的适应性增强，而且 改变一些离子含量来降低逆境胁迫对植物造成的伤 害。植物体的各项生命活动都离不开矿物质元素的 广泛参与，适宜浓度的矿物质元素是植物体生长代谢 所必需的，在非胁迫状态下植物细胞内的各种矿物质 元素处于动态平衡之中。