NaCl脅迫對不同生育時期小白菜的影響

摘要：研究了NaCl脅迫對不同生育時期小白菜（Brassica chinensis L.）的影響。結(jié)果表明，小白菜幼苗對NaCl脅迫的反應(yīng)最敏感，50 mmol/L的NaCl脅迫下根系活力顯著下降，100 mmol/L的NaCl脅迫下丙二醛含量顯著升高，150 mmol/L的NaCl脅迫下小白菜地上部鮮重和植株鮮重顯著降低；200 mmol/L以內(nèi)的NaCl脅迫對種子發(fā)芽無顯著影響；成株期NaCl脅迫反而對小白菜根系活力和產(chǎn)量有促進作用。

關(guān)鍵詞：小白菜（Brassica chinensis L.）；NaCl脅迫；生育期；生理；產(chǎn)量

中圖分類號：S634.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439—8114（2012）19—4278—02

世界上約20%的耕地和50%的灌溉地正在受鹽脅迫的影響[1]。近年來，設(shè)施蔬菜的栽培面積不斷擴大，但是由于多年連作及盲目過量施用化肥，使得土壤的次生鹽漬化程度不斷加重，嚴重影響了蔬菜的生長和產(chǎn)量[2]。小白菜（Brassica chinensis L.）是國內(nèi)外栽培的主要速生菜，露地和設(shè)施內(nèi)的栽培面積都很大，在解決蔬菜淡季和周年供應(yīng)中起著重要作用[3]。但小白菜生長發(fā)育是否受鹽脅迫的影響目前鮮見報道。試驗研究了NaCl脅迫對不同生育時期小白菜的影響，以期為小白菜的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試小白菜品種為南京理想種苗有限公司提供的四月慢，NaCl為分析純。

1.2 方法

1）種子期NaCl脅迫試驗。于2011年10月上旬在長江大學園藝植物逆境生理實驗室進行。將小白菜種子分別置于鋪有兩層濾紙的內(nèi)徑為10 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，每個培養(yǎng)皿內(nèi)置100粒種子，然后分別加入100、200、300 mmol/L的NaCl溶液10 mL，3次重復(fù)，對照用去離子水處理。試驗期間以稱重法補充去離子水，保持各處理NaCl濃度的相對穩(wěn)定，室溫25 ℃左右。以胚根長0.2 cm作為發(fā)芽標志，每天記錄發(fā)芽數(shù)，計算小白菜種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)及第3天的發(fā)芽勢[4]。

2）幼苗期NaCl脅迫試驗。于2011年10月中旬在長江大學園藝園林學院現(xiàn)代化塑料溫室內(nèi)進行。將小白菜種子播于12個裝有草炭與蛭石（體積比2∶1）的50孔穴盤中，當幼苗達到2葉1心時用50、100、150 mmol/L的NaCl溶液處理根系，3次重復(fù)，對照用去離子水處理。處理后15 d測定植株地上部和根部鮮重，參照文獻[5]的方法測定根系活力和丙二醛（MDA）含量。試驗期間溫室內(nèi)光照度400～1 200 μmol/（m2·s），溫度15～30 ℃，相對濕度50%～80%。

3）成株期NaCl脅迫試驗。于2011年10月下旬在長江大學園藝園林學院大棚基地進行。將小白菜種子直播于16個長方形小區(qū)內(nèi)，小區(qū)面積3 m2，當小白菜植株長到4葉1心時用50、100、150 mmol/L的NaCl溶液處理根系，4次重復(fù)，對照用去離子水處理。處理后15 d參照文獻[5]的方法測定植株根系活力和丙二醛含量，采收期測定單株產(chǎn)量。

數(shù)據(jù)用Excel 2003軟件作圖和計算，用SAS 9.1軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對小白菜種子發(fā)芽的影響

從表1可知，與對照相比，100 mmol/L和200 mmol/L的NaCl處理對小白菜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均無顯著影響，300 mmol/L的NaCl處理顯著降低了小白菜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)。

2.2 NaCl脅迫對小白菜幼苗生長生理的影響

從表2可知，與對照相比，50 mmol/L和100 mmol/L的NaCl處理對幼苗期小白菜的地上部鮮重、根鮮重、植株鮮重均無顯著影響，150 mmol/L的NaCl處理顯著降低了幼苗期小白菜的地上部鮮重和植株鮮重，而對根鮮重無顯著影響。50、100、150 mmol/L的NaCl處理顯著降低了幼苗期小白菜的根系活力。50 mmol/L的NaCl處理對幼苗期小白菜的丙二醛含量無顯著影響，但100、150 mmol/L的NaCl脅迫顯著增加了幼苗期小白菜的的丙二醛含量，且處理濃度越大增加越多。

2.3 NaCl脅迫對小白菜成株期生理及產(chǎn)量的影響

從表3可知，與對照相比，成株期50 mmol/L的NaCl處理對小白菜的單株產(chǎn)量無顯著影響，成株期100、150 mmol/L的NaCl處理顯著提高了小白菜的單株產(chǎn)量。成株期50、100 mmol/L的NaCl處理對小白菜的丙二醛含量無顯著影響，150 mmol/L的NaCl脅迫顯著降低了成株期小白菜的丙二醛含量。50、100、150 mmol/L的NaCl處理均顯著提高了成株期小白菜的根系活力。

3 小結(jié)與討論

發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)都是反映種子質(zhì)量和活力的指標，發(fā)芽勢反映種子發(fā)芽的快慢和整齊度，發(fā)芽率反映種子發(fā)芽的多少，發(fā)芽指數(shù)反映種子在整個發(fā)芽期間的綜合活力，3個指標綜合起來分析才能客觀地反映種子的活力。試驗結(jié)果表明，100、200 mmol/L NaCl脅迫對小白菜種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率以及發(fā)芽指數(shù)等影響不大，表明小白菜在種子萌發(fā)期能耐較高的鹽脅迫。只有在300 mmol/L NaCl脅迫下小白菜種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率以及發(fā)芽指數(shù)才顯著降低，表明只有在高鹽脅迫下小白菜種子的萌發(fā)才受到較大的影響，與朱進等[4]關(guān)于黃瓜的研究結(jié)果一致。

植物根系是活躍的吸收器官和合成器官，其根系活力直接影響地上部的生長、營養(yǎng)狀況和產(chǎn)量水平[6]。植物在逆境條件下，往往發(fā)生膜脂過氧化作用，丙二醛（MDA）是其產(chǎn)物之一[7]。試驗中幼苗期小白菜在50 mmol/L的NaCl脅迫下根系活力顯著下降，100 mmol/L的NaCl脅迫下丙二醛含量顯著升高，150 mmol/L的NaCl脅迫下地上部鮮重和植株鮮重顯著降低，說明在幼苗期鹽脅迫首先降低的是根系活力，進而發(fā)生膜脂過氧化作用，細胞膜受到傷害，從而影響到地上部的生長。而成株期小白菜在50 mmol/L的NaCl脅迫下根系活力顯著增加，100 mmol/L的NaCl脅迫下單株產(chǎn)量顯著提高，150 mmol/L的NaCl脅迫下丙二醛含量顯著降低，說明在成株期鹽脅迫增加了根系活力，保護了膜系統(tǒng)，從而提高了小白菜的產(chǎn)量。也說明在成株期一定的鹽脅迫對小白菜的生長有促進作用。

試驗中3個不同時期的鹽脅迫處理小白菜在幼苗期最敏感，200 mmol/L的NaCl脅迫對種子發(fā)芽無顯著影響，成株期鹽脅迫反而對小白菜根系活力和產(chǎn)量有促進作用。因此，在栽培上只要在無鹽脅迫的地方集中育苗，4葉1心后定植到鹽脅迫的環(huán)境中就能提高小白菜的產(chǎn)量，這一點對于小白菜的生產(chǎn)具有重要意義。

參考文獻：

[1] ZHU J K. Plant salt tolerance[J]. Trends in Plant Science，2001， 6（2）：66—71.

[2] 魏國強，朱祝軍，方學智，等. NaCl脅迫對不同品種黃瓜幼苗生長、葉綠素熒光特性和活性氧代謝的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2004，37（11）：1754—1759.

[3] 章 鎮(zhèn).園藝學各論[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004.

[4] 朱 進，別之龍，李婭娜.黃瓜種子萌芽期及嫁接砧木幼苗期耐鹽力評價[J].中國農(nóng)業(yè)科學，2006，39（4）：772—778.

[5] 王學奎.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].第二版.北京：高等教育出版社，2006.

[6] 潘瑞熾，王小菁，李娘輝. 植物生理學[M]. 第六版.北京：高等教育出版社，2008.

[7] ZHU J， BIE Z L， LI Y N. Physiological and growth responses of two different salt—sensitive cucumber cultivars to NaCl stress[J]. Soil Science Plant Nutrition，2008，54（3）：400—407.