碳酸氫鈉對(duì)窄葉鮮卑花種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

周愛蓉，羅光宏，陳葉＊

河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅 張掖 734000

碳酸氫鈉對(duì)窄葉鮮卑花種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

周愛蓉1，羅光宏，陳葉1＊

河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅 張掖 734000

采用紙上發(fā)芽的方法，利用不同濃度的碳酸氫鈉（NaHCO3）溶液處理窄葉鮮卑花種子，研究了NaHCO3對(duì)窄葉鮮卑花種子萌發(fā)的影響。研究結(jié)果表明，NaHCO3對(duì)窄葉鮮卑花種子萌發(fā)的影響表現(xiàn)為低促高抑的效應(yīng)；NaHCO3對(duì)種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均呈負(fù)相關(guān)；堿性鹽對(duì)窄葉鮮卑花幼苗的生物量積累影響明顯。可見，窄葉鮮卑花種子耐堿性鹽較弱，不適宜在堿性鹽濃度較高的環(huán)境中生長(zhǎng)。

窄葉鮮卑花；NaHCO3；種子；鹽脅迫；幼苗

窄葉鮮卑花(Sibiraea angustata(Rehd.) Hand.-Mazz.)為薔薇科灌木，高達(dá)2~2.5 m，生長(zhǎng)在河灘、樹林、山坡灌叢、山坡水邊、溪邊、云杉林緣[1]，分布于甘肅省、青海省、四川省、云南省、西藏自治區(qū)。俗名柳茶，是藏藥和民間常用的草藥，對(duì)治療消化不良、胃痛等疾病效果較好，中醫(yī)用于肥胖癥以及肥胖引起的高血脂、高血壓、糖尿病、脂肪肝、冠心病、睡眠呼吸暫停綜合征等疾病[2]。現(xiàn)代藥理研究表明其具有抗氧化、降脂減肥、保肝、促消化等活性，在抗腫瘤、提高機(jī)體免疫力方面也有較好的作用[3]。因香味濃郁，且消脹作用和降脂作用明顯，因此，近山地區(qū)的居民及藏民常采集作為保健茶飲用。隨著對(duì)該植物的深入研究，對(duì)野生株的開采加劇，已使窄葉鮮卑花資源受到嚴(yán)重破壞，造成窄葉鮮卑花資源逐年銳減。如果不能很好地保護(hù)，將導(dǎo)致窄葉鮮卑花資源匱乏，嚴(yán)重影響資源的合理開發(fā)和可持續(xù)利用。因此，開展該植物的繁殖研究意義深遠(yuǎn)。

河西走廊地處西北干旱荒漠區(qū)東部和青藏高原的北部邊緣，境內(nèi)光照充足，夏季炎熱，冬季寒冷，降水極少，蒸發(fā)旺盛，氣候類型為溫帶荒漠氣候類型，為西北內(nèi)陸干旱區(qū)[4]。河西地區(qū)土壤偏堿性，耕地總面積約2 800萬hm2，其中鹽堿地為178萬hm2，含鹽量0.6%~2.4%[5]，土壤鹽漬化是干旱和半干旱地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量降低的主要原因之一[6，7]。在耕地面積有限的情況下，培育耐鹽作物、開發(fā)利用鹽堿地成為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。若窄葉鮮卑花能在河西地區(qū)的鹽堿地上種植，將從根本上保護(hù)資源。前人通過中性鹽脅迫對(duì)大豆、小麥等作物的影響已有大量研究[8~10]，利用堿性鹽脅迫作物的相關(guān)資料報(bào)道較少。本試驗(yàn)以不同濃度NaHCO3溶液處理窄葉鮮卑花種子為切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)不同用量梯度，研究了該溶液對(duì)窄葉鮮卑花種子萌發(fā)的影響，進(jìn)一步探索了鹽對(duì)窄葉鮮卑花幼苗生長(zhǎng)的影響，為合理選擇窄葉鮮卑花的繁殖地提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試種子

供試窄葉鮮卑花種子，2014年10月3日采集于焉支山區(qū)。

1.1.2 供試藥劑

NaHCO3分析純（由杭州盈鈺化工有限公司生產(chǎn)）。

1.2 方法

1.2.1 種子萌發(fā)的測(cè)定

1.2.1.1 種子處理

從精選種子中挑選籽粒飽滿、色澤正常的種子，在75%酒精中消毒10 min，撈出后再用蒸餾水清洗種子，瀝去水分待用。

1.2.1.2 供試發(fā)芽床處理

采用紙上發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，選取規(guī)格為95 mm的培養(yǎng)皿，洗凈晾干，鋪兩層發(fā)芽紙置床，消毒后待用。

1.2.1.3 種子發(fā)芽培養(yǎng)

試驗(yàn)共設(shè)8個(gè)處理，0（對(duì)照）、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%的NaHCO3鹽濃度，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，均勻點(diǎn)播50粒種子，加入不同濃度的溶液7 mL。將各處理置于光照12 000LX、溫度25±1℃、濕度70%的培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。發(fā)芽期間每天定時(shí)觀察，并記錄種子發(fā)芽數(shù)，同時(shí)每天及時(shí)補(bǔ)水，保持發(fā)芽盒內(nèi)恒重。為防止外來鹽分對(duì)試驗(yàn)的影響，試驗(yàn)補(bǔ)水均為重蒸餾水。

1.2.2 種子發(fā)芽指標(biāo)測(cè)定

從播種的第2天開始，每天記錄窄葉鮮卑花種子的發(fā)芽個(gè)數(shù)，待發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽個(gè)數(shù)，測(cè)定發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、苗高、苗重、根長(zhǎng)和鮮重，計(jì)算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及相對(duì)鹽害率。

發(fā)芽率(GR)=∑Gt/T×100%；

發(fā)芽勢(shì)(GP)=(n/N)×100%(n為種子發(fā)芽高峰時(shí)的正常發(fā)芽粒數(shù),N為供試種子數(shù))；

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)(Dt為置床之日算起的日數(shù),Gt為相應(yīng)各日的正常發(fā)芽數(shù))；

活力指數(shù)(VI)=S×∑(Gt/Dt)(S為每株平均鮮重,∑(Gt/Dt)為發(fā)芽指數(shù))；

相對(duì)鹽害率=(對(duì)照發(fā)芽率-鹽處理發(fā)芽率)/對(duì)照發(fā)芽率×100%。

1.2.3 統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值，應(yīng)用Excel2003和DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件對(duì)本試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度NaHCO3處理對(duì)窄葉鮮卑花種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響

由表1可以看出，NaHCO3濃度為0.1%時(shí)窄葉鮮卑花種子的發(fā)芽率最高，較對(duì)照(CK)增加1.49%，但與CK相比發(fā)芽率未達(dá)到顯著水平，說明對(duì)窄葉鮮卑花種子的萌發(fā)有一定促進(jìn)作用。濃度為0.2%、0.3%的處理與CK發(fā)芽率相比分別下降0.66%、18%，但均未達(dá)到顯著水平。NaHCO3濃度為0.4%、0.5%、0.6%、0.7%時(shí)窄葉鮮卑花種子的發(fā)芽率較CK明顯下降且達(dá)到極顯著水平；濃度為0.7%時(shí)，窄葉鮮卑花種子的發(fā)芽率較CK降低77.34%。說明窄葉鮮卑花種子的發(fā)芽率隨濃度的升高表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。

從表1中還可以看出，發(fā)芽指數(shù)與NaHCO3濃度呈負(fù)相關(guān)。NaHCO3濃度為0.1%和0.2%時(shí)，與CK相比發(fā)芽指數(shù)未達(dá)到顯著水平；NaHCO3濃度為0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%的各處理與CK相比，發(fā)芽指數(shù)均下降且達(dá)到極顯著水平。由此可知，NaHCO3濃度小于或等于0.2%時(shí)對(duì)窄葉鮮卑花種子的發(fā)芽指數(shù)影響較小，NaHCO3濃度大于或等于0.3%時(shí)，對(duì)發(fā)芽指數(shù)影響明顯，說明窄葉鮮卑花種子耐堿性鹽能力較弱。

活力指數(shù)高，種子活力強(qiáng)，在田間能快速整齊地出苗，是苗全、苗勻、苗壯的有利因素。由表1可知，窄葉鮮卑花種子的活力指數(shù)隨NaHCO3濃度的升高呈明顯的下降趨勢(shì)。當(dāng)濃度為0.1%時(shí)，與CK相比差異就達(dá)到了極顯著水平，說明NaHCO3嚴(yán)重影響了窄葉鮮卑花的活力指數(shù)。

表1 NaHCO3處理對(duì)窄葉鮮卑花種子發(fā)芽的影響

2.2 不同濃度NaHCO3處理對(duì)窄葉鮮卑花種子根長(zhǎng)、根重、苗重的影響

由表2可以看出，窄葉鮮卑花幼苗根長(zhǎng)隨著NaHCO3濃度的增加呈明顯降低的趨勢(shì)，且各處理與CK相比，根長(zhǎng)差異均達(dá)到極顯著水平。由此可知，NaHCO3濃度大于或等于0.1%時(shí)開始影響窄葉鮮卑花幼苗根的生長(zhǎng)，對(duì)根的生長(zhǎng)具有明顯的抑制效應(yīng)。

從表2還可以看出，窄葉鮮卑花幼苗根重和苗重都隨著NaHCO3濃度的增加呈逐漸降低的趨勢(shì)，二者呈負(fù)相關(guān)。與CK相比，NaHCO3濃度為0.1%時(shí)，根重下降8.4%，苗重下降11.16%，均未達(dá)到顯著水平；當(dāng)濃度為0.2%時(shí)，根重下降39.76%，苗重下降43.8%，都達(dá)到極顯著水平；當(dāng)濃度大于0.2%時(shí)，根重和苗重的下降趨勢(shì)更加明顯。表明堿性鹽對(duì)窄葉鮮卑花幼苗的生物量積累影響明顯。

表2 NaHCO3處理對(duì)窄葉鮮卑花種子幼苗生長(zhǎng)的影響

2.3 不同濃度NaHCO3處理對(duì)窄葉鮮卑花幼苗鹽害的影響

相對(duì)鹽害率與耐鹽性成反比，即相對(duì)鹽害率越低，則種子耐堿性越強(qiáng)。圖1顯示，NaHCO3對(duì)窄葉鮮卑花種子相對(duì)鹽害率呈先降后升趨勢(shì)，總體趨勢(shì)比較得出，NaHCO3濃度小于或等于0.1%的處理對(duì)窄葉鮮卑花種子發(fā)芽率的相對(duì)鹽害率為負(fù)；NaHCO3濃度大于或等于0.2%時(shí)，各處理對(duì)窄葉鮮卑花種子發(fā)芽率的相對(duì)鹽害率為正，且隨著堿性鹽濃度的增加，相對(duì)鹽害率逐步升高。表明低濃度NaHCO3對(duì)窄葉鮮卑花種子發(fā)芽影響較小，無鹽害作用，反而具有促進(jìn)作用，但隨著堿性鹽濃度升高，鹽害率呈明顯的上升趨勢(shì)。

3 結(jié)論與討論

發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)是評(píng)價(jià)種子發(fā)芽的指標(biāo)之一，它反映了種子發(fā)芽速度、發(fā)芽整齊度和幼苗健壯的潛勢(shì)植物能否適應(yīng)鹽環(huán)境。大多數(shù)研究者認(rèn)為，鹽脅迫對(duì)種子萌發(fā)有顯著的抑制作用[7，11]；但陳葉等得出了低濃度的鹽脅迫對(duì)種子萌發(fā)或幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，而高濃度則轉(zhuǎn)為抑制作用的結(jié)論[9]。本研究表明，NaHCO3濃度為0.1%時(shí),對(duì)發(fā)芽率表現(xiàn)為促進(jìn)作用，濃度大于或等于0.2%時(shí)表現(xiàn)為抑制作用，且鹽分濃度越高，對(duì)窄葉鮮卑花種子萌發(fā)的抑制作用越明顯，這與陳葉研究結(jié)果相一致。這種低鹽促進(jìn)現(xiàn)象可能與低鹽促進(jìn)細(xì)胞膜滲透調(diào)節(jié)有關(guān)，也可能是微量的無機(jī)離子對(duì)呼吸酶有激活作用所致[12]。

圖1 不同濃度NaHCO3處理對(duì)窄葉鮮卑花幼苗鹽害的影響

通過用NaHCO3不同濃度處理窄葉鮮卑花種子，其發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均呈負(fù)相關(guān)，即發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)隨NaHCO3濃度的升高而呈下降趨勢(shì)，且NaHCO3濃度大于或等于0.3%時(shí)，對(duì)發(fā)芽指數(shù)影響明顯；而當(dāng)濃度為0.1%時(shí)，與CK相比，活力指數(shù)差異就達(dá)到了極顯著水平。說明窄葉鮮卑花的耐堿性鹽相對(duì)較弱，不宜在堿性環(huán)境中種植。

逆境脅迫下植物形態(tài)、生理指標(biāo)的變化作為植物抗性研究的重要依據(jù)之一。王桔紅等通過黑果枸杞在鹽脅迫下的試驗(yàn)，認(rèn)為種子的根和胚軸長(zhǎng)在鹽脅迫下隨鹽濃度的升高呈先升后減或下降趨勢(shì)[13]。本研究結(jié)果表明，當(dāng)NaHCO3濃度較低時(shí)，與CK相比，差異不明顯；當(dāng)NaHCO3濃度為0.2%以上時(shí)，根重下降39.76%，苗重下降43.8%，差異達(dá)到極顯著水平；根重和苗重都隨NaHCO3濃度的升高呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，表明堿性鹽對(duì)窄葉鮮卑花幼苗的生物量積累影響明顯。

堿性鹽脅迫對(duì)窄葉鮮卑花苗期以后生長(zhǎng)的影響，本試驗(yàn)未作探討，今后將對(duì)窄葉鮮卑花在鹽堿化土壤環(huán)境中進(jìn)行耐鹽性鑒定，進(jìn)一步研究窄葉鮮卑花的耐鹽能力，以及NaHCO3對(duì)窄葉鮮卑花后續(xù)生長(zhǎng)的調(diào)控效應(yīng)，以便更好地為藥材生產(chǎn)服務(wù)。

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1005-2690（2015）08-0047-04

S792.18

A

周愛蓉（1993-），女，甘肅古浪人，本科，主要研究種子的耐鹽性。

陳葉（1965-），男，甘肅高臺(tái)人，本科，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)橹参镔Y源的研究和開發(fā)。

2015-05-17