电场对固沙植物种子抗旱性影响的显著性因素与生物效应的时效性

电场处理种子的生物效应，在实际开发应用中，有时不能体现出应有的显著性和良好的稳定性，致使电场处理种子生物效应不能很好地开发利用。不知道能够产生显著性生物效应的电场因素和生物效应的时效性以及生物效应产生的微观机制，是制约电场处理种子生物效应开发利用和深入研究的重要问题。本项目通过比较不同电场频率，不同电场强度，不同处理时间对固沙植物种子萌发与幼苗生长抗旱性的影响程度，研究确定电场对种子影响的显著性因素和有效性时间，并通过测定电场处理种子后其幼苗DNA转录水平的改变，研究电场对基因表达的影响，为进一步揭示电生物效应产生机制提供研究资料。本项目的研究结果，对推动电场处理种子生物效应的开发利用与深入研究具有重要的理论和实践意义，为内蒙古自治区草原荒漠化的治理，提供一种提高人工栽培固沙植物成活率的新方法。

本项目确定了120个不同电场处理条件(电场频率8～17kHz，电场强度1～4 kV/cm，处理时间5、10、15min)，对柠条种子萌发与幼苗生长抗旱性的影响程度以及电场生物效应的有效时间，并利用DDRT-PCR技术测定了电场处理种子其幼叶DNA转录水平的变化。研究结果表明：电场处理条件中关联的电场频率、电场强度和电场处理时间三个因素，对所测试的生物学指标（发芽势，发芽率、酶活性、幼苗生长状况等）都可以产生影响。生物学指标对电场强度、电场频率和电场处理时间的响应均呈非线性关系。电场处理种子，既可产生正效应，也可产生负效应。产生显著性生物效应的因素为电场强度与频率。在本项目所涉及的电场处理条件范围，高频率电场长时间的处理不利于加速种子的萌动与生长。电场处理对柠条种子萌发和幼苗生长抗旱性的影响存在有效时间,有效时间为1周。电场生物效应的有效时间长短与处理时间长短无关。采用3个锚定引物和26个随机引物形成78组引物，给出234个PCR结果，结果表明，电场处理柠条种子对幼叶基因表达产生影响。. 本项目的研究结果，找到了电场处理种子生物效应，在开发应用有时不能体现出应有的显著性和良好的稳定性的一个重要原因，即电场生物效应存在有效时间，且不同植物种子有不同的有效时间。电场处理柠条种子对幼叶基因表达影响的确定，为电场处理植物种子生物效应的微观机理研究提供了实验基础，对电场处理种子生物效应的深入研究具有积极的推动作用。