海水脅迫對牽牛種子萌發(fā)的影響

邵世光等

摘要：利用不同濃度的海水處理牽牛種子，觀察、分析海水脅迫對牽牛種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，３０％濃度（體積分?jǐn)?shù)，下同）以下的海水對牽牛種子的發(fā)芽率影響不大，當(dāng)海水濃度達(dá)到５０％時(shí)牽牛種子的發(fā)芽率仍有８５％；發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)三項(xiàng)指標(biāo)在１０％的海水濃度時(shí)基本達(dá)到最大，而活力指數(shù)在海水濃度為２０％時(shí)仍超過對照，并且差異顯著。試驗(yàn)結(jié)果表明，牽牛種子發(fā)芽對２０％濃度以下的海水具有較強(qiáng)的抗脅迫能力。

關(guān)鍵詞：牽牛；種子萌發(fā)；海水脅迫

中圖分類號：Ｓ６８１．６；Ｓ６０４＋．１；Ｑ９４８．１１３ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）04－0747-03

２００９年國務(wù)院審議通過了《江蘇沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，拉開了江蘇省沿海新一輪開發(fā)的帷幕。江蘇省擁有海域?yàn)┩棵娣e６．８７３×１０５ ｈｍ２，占全國總數(shù)的１／４以上，而且每年繼續(xù)以２．００×１０３～３．３３×１０３ ｈｍ２的速度淤漲。按照灘涂圍墾規(guī)劃，江蘇省近期將圍填１．８０×１０５ ｈｍ２，遠(yuǎn)期圍填將達(dá)到４．６７×１０５ ｈｍ２。新墾土地將大力發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。與此相適應(yīng)的園區(qū)綠化也開始引起人們的重視，篩選、引種、繁育具有一定耐鹽堿性的植物是圍墾園區(qū)綠化的重要任務(wù)之一。

牽牛［Ｐｈａｒｂｉｔｉｓ ｎｉｌ（Ｌ．）Ｃｈｏｉｓｙ］系旋花科（Ｃｏｎｖｏｌｖｕｌａｃｅａｅ）牽牛屬（Ｐｈａｒｂｉｔｉｓ Ｃｈｏｉｓｙ）一年生蔓性纏繞草本花卉植物。其蔓生莖細(xì)長，約長３～４ ｍ，全株多密被短剛毛；葉互生，全緣或具葉裂；聚傘花序腋生，１朵至數(shù)朵花，花冠喇叭型，花瓣邊緣的變化很多，花色鮮艷美麗，有紅色、粉色、玫紅、白色、紫色、藍(lán)色、雙色系列等；蒴果球型，成熟后開裂，種子粒大，黑色或黃白色，壽命很長［1］；花期６～１０月，朝開午謝。牽牛原產(chǎn)于南美洲，中國各地都有栽培［2］，性喜溫暖、向陽環(huán)境，耐熱，也耐半陰，不耐寒，怕霜凍，入秋則枯，對土壤要求不嚴(yán)，較耐旱，耐鹽堿及土壤瘠薄環(huán)境，但在濕潤肥沃壤土中生長好，為夏秋季常見的蔓性草花。野生牽牛多生于山野灌叢中及村邊、路旁、河谷、果園和山坡等地，適應(yīng)性極廣；園林應(yīng)用上因其枝蔓秀麗、花大、花繁、色艷麗且適應(yīng)性強(qiáng)、栽培容易而廣為種植，是城鄉(xiāng)庭院常見的觀賞植物，可做小庭院及居室窗前遮陰、陽臺小型棚架、庭院籬垣的美化植物，也可盆栽為叢狀或植為地被。近年來，人們對牽牛的化學(xué)成分、藥理作用等方面進(jìn)行了研究［３］，對其提取液作為新型植物源藥物進(jìn)行了初步探討［４］，并對同屬近親種的種子萌發(fā)特性開展了研究［５，６］，但關(guān)于鹽堿脅迫下牽牛種子萌發(fā)的研究未見報(bào)道。試驗(yàn)利用不同濃度的海水溶液處理牽牛種子，分析牽牛種子對海水溶液的耐受能力，以期為牽牛的鹽堿土栽培打下理論基礎(chǔ)。

１材料與方法

１．１材料

供試的牽牛種子于２０１０年９月采自連云港師范高等專科學(xué)校校園內(nèi)，選取發(fā)育良好、子粒飽滿種子備用。海水由江蘇省海洋生物技術(shù)重點(diǎn)試驗(yàn)室提供，鹽度為１８．２‰（海水密度計(jì)，上海華晨醫(yī)用儀表有限公司），用去離子水將海水配制成濃度（體積分?jǐn)?shù)）分別為１％、３％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％的海水溶液。

１．２方法

１．２．１種子預(yù)處理牽牛的種子為硬實(shí)種子，用濃硫酸處理１ ｈ 后［７］，再用自來水沖洗干凈，備用。

１．２．２方法將鋪有２層濾紙的干凈培養(yǎng)皿作為發(fā)芽床，每個(gè)培養(yǎng)皿中整齊放置５０粒種子，分別加入１％、３％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％的海水溶液，每個(gè)處理的加入量以潤濕濾紙為宜，另設(shè)去離子水為對照（ＣＫ）。每個(gè)處理重復(fù)３次，置于２５ ℃的恒溫箱內(nèi)無光培養(yǎng)，并適時(shí)適度補(bǔ)充相應(yīng)濃度的海水。從試驗(yàn)的第二天開始觀察記錄種子萌發(fā)的數(shù)量及生物量（根長＋芽長）。幼根伸出的長度約為種子長度等長時(shí)視為發(fā)芽，發(fā)芽數(shù)連續(xù)３ ｄ不增加則視為發(fā)芽結(jié)束。

１．２．３種子萌發(fā)參數(shù)的計(jì)算及數(shù)據(jù)處理由于參試的牽牛種子在第五天后各處理的發(fā)芽數(shù)不再增加，并且在第二天牽牛種子的發(fā)芽數(shù)最多，因此，牽牛種子發(fā)芽率＝培養(yǎng)第五天種子的累計(jì)萌發(fā)數(shù)／參試種子數(shù)×１００％；發(fā)芽勢＝第二天種子萌發(fā)的總數(shù)／參試種子數(shù)×１００％；發(fā)芽指數(shù)＝∑（逐日發(fā)芽種子數(shù)／對應(yīng)發(fā)芽日）；活力指數(shù)＝發(fā)芽指數(shù)×（根長＋芽長）。利用Ｍｏｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ ２０００和ＳＰＳＳ １１．０軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析與作圖處理。

２結(jié)果與分析

２．１海水脅迫對牽牛種子發(fā)芽率的影響

不同濃度海水處理對牽牛種子萌發(fā)的影響結(jié)果見表１、圖１，從表１、圖１可見，在２０％濃度以下的海水處理范圍內(nèi)，牽牛種子的發(fā)芽率先略微下降后緩慢升高，到２０％濃度時(shí)，牽牛種子發(fā)芽率已經(jīng)恢復(fù)到與對照處理基本持平的水平；當(dāng)濃度進(jìn)一步提高，達(dá)３０％及以上后，牽牛種子的發(fā)芽率開始降低，但２０％濃度的海水處理發(fā)芽率與對照差異仍不顯著；超過３０％以后，開始出現(xiàn)顯著差異。

２．２海水脅迫對牽牛種子發(fā)芽勢的影響

在１０％海水濃度以下時(shí)，牽牛種子的發(fā)芽勢隨著海水濃度的升高呈現(xiàn)出小幅下降后再升高的趨勢，到１０％濃度時(shí)發(fā)芽勢超過了對照，形成一個(gè)小高峰（圖２），但與對照相比差異不顯著（表１）；當(dāng)海水濃度大于１０％以后，隨著濃度的增加，發(fā)芽勢開始逐漸下降，且均與對照差異顯著。

２．３海水脅迫對牽牛種子發(fā)芽指數(shù)的影響

不同濃度海水處理對牽牛種子發(fā)芽指數(shù)的影響結(jié)果見圖３，由圖３所示，隨著海水濃度的升高，牽牛種子的發(fā)芽指數(shù)先下降，再緩慢上升，到１０％濃度時(shí)達(dá)到最高值，但此時(shí)的發(fā)芽指數(shù)還是低于對照的水平，且差異顯著（表１）。當(dāng)海水濃度超過１０％后，發(fā)芽指數(shù)開始顯著下降。

２．４海水脅迫對牽牛種子活力指數(shù)的影響

不同濃度海水處理對牽牛種子活力指數(shù)的影響結(jié)果見圖４，由圖４所示，在１０％海水濃度以下時(shí)，隨著海水濃度的升高，牽牛種子的活力指數(shù)同樣呈先下降后上升的趨勢，在１０％濃度時(shí)達(dá)到最高值，并且超過了對照，呈顯著水平差異；當(dāng)海水濃度大于２０％后，牽牛種子的活力指數(shù)隨著海水濃度的增加而下降。但在２０％濃度時(shí)，活力指數(shù)仍超過了對照，且差異顯著（表１）。

３討論

發(fā)芽率是體現(xiàn)種子萌發(fā)質(zhì)量的直觀指標(biāo)，在３０％海水濃度以下，海水對牽牛種子的發(fā)芽率影響不大，即使海水濃度達(dá)到５０％，牽牛種子的發(fā)芽率仍有８５％，說明牽牛對海水的耐受性較強(qiáng)。發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)是展示種子萌發(fā)活力的兩個(gè)重要指標(biāo)。在１％～１０％海水濃度范圍內(nèi)，牽牛種子的發(fā)芽勢隨海水濃度升高呈現(xiàn)總體上升的趨勢，并且在１０％濃度時(shí)略微超過對照；發(fā)芽指數(shù)與發(fā)芽勢的情況基本相同，在１０％濃度時(shí)達(dá)到高峰，但比對照略低。說明在１０％濃度以內(nèi)，海水對牽牛種子萌發(fā)活力雖有一定的影響，但影響不大。活力指數(shù)可以更全面地分析種子的萌發(fā)能力［８］，試驗(yàn)結(jié)果表明，海水濃度達(dá)１０％時(shí)，牽牛種子的活力指數(shù)達(dá)到最高，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對照；即使海水濃度達(dá)到２０％，牽牛種子的活力指數(shù)也還是超過了對照，并且差異顯著。綜合以上試驗(yàn)結(jié)果，筆者認(rèn)為牽牛種子能耐受海水脅迫的濃度在２０％（鹽度為１８．２‰）以內(nèi)。至于各項(xiàng)指標(biāo)中低濃度海水處理的結(jié)果比對照略低的原因，或許是統(tǒng)計(jì)上的誤差造成的。

２０％左右濃度的海水對牽牛種子萌發(fā)的影響不大的主要原因，應(yīng)是牽牛種子仍然可以從這些較低濃度的海水中吸收一定的水分供種子萌發(fā)所致；但當(dāng)海水濃度進(jìn)一步升高時(shí)，牽牛種子萌發(fā)的各項(xiàng)指標(biāo)開始下降，主要原因是高濃度的海水對牽牛種子形成了滲透脅迫和離子脅迫［９］，造成植物細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離、離子失衡和營養(yǎng)缺失等情況而影響到種子萌發(fā)。

分布在中國的旋花科植物有２３個(gè)屬，其中３個(gè)屬包含有鹽生植物［１０］，占中國鹽生植物總屬數(shù)的１．５％，這３個(gè)屬分別是打碗花屬（Ｃａｌｙｓｔｅｇｉａ Ｒ． Ｂｒ）、番薯屬（Ｉｐｏｍｏｅａ Ｌ．）和腺葉藤屬（Ｓｔｉｃｔｏｃａｒｄｉａ Ｈａｌｌ． ｆ．），它們基本上分布在廣東、福建、臺灣等省的沿海地區(qū)。南北沿海均有分布的僅為腎葉打碗花［Ｃ． ｓｏｌｄａｎｅｌｌａ（Ｌ．）Ｒ． Ｂｒ．］，但其在綠化上價(jià)值不大。試驗(yàn)結(jié)果表明，牽牛也具有較強(qiáng)的耐鹽堿特性，可以通過馴化后作為沿海灘涂或圍墾區(qū)的垂直綠化植物進(jìn)行應(yīng)用。

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