鹽脅迫下硝普鈉浸種對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)的影響

周麗 金寧 張德罡 贠旭疆

摘要：2014年9月采用紙上發(fā)芽法（TP），研究鹽脅迫下硝普鈉浸種對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：隨著硝普鈉濃度的升高，草地早熟禾種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、胚芽和胚根長(zhǎng)、幼苗鮮重均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。硝普鈉對(duì)草地早熟禾種子的萌發(fā)具有低濃度促進(jìn)而高濃度抑制的雙重效應(yīng)，在鹽脅迫下SNP 溶液浸種濃度為0.25 mmol/L時(shí)抗鹽效果最佳，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)分別為44.7%，25.3%和12.2%，活力指數(shù)為0.224 7、0.938 5，胚芽和胚根長(zhǎng)為1.12 cm、1.08 cm，幼苗鮮重為0.020 8 g。

關(guān)鍵詞：草地早熟禾；種子萌發(fā)；硝普納；鹽脅迫

中圖分類號(hào)：Q 945.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-5500（2015）05-0055-05

草地早熟禾（Poa pratensis）為禾本科主要的冷季型草坪草，以其適應(yīng)性廣、植株低矮、綠期長(zhǎng)、坪質(zhì)優(yōu)美等特性，廣泛應(yīng)用于綠地、公園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)建設(shè)[1]。但草地早熟禾存在發(fā)芽速度慢、成坪時(shí)間長(zhǎng)、幼苗生長(zhǎng)弱等缺點(diǎn)。

種子萌發(fā)是植物繁殖過程的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)種子萌發(fā)特性及其生態(tài)因子關(guān)系的研究是種子生理生態(tài)學(xué)的重要研究[2]，土壤鹽漬化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的全球性問題[3]，我國(guó)是鹽漬化土地面積大，危害較嚴(yán)重的國(guó)家之一[4]。我國(guó) 1億 hm2耕地中約有 700萬 hm2鹽堿地[5]，鹽脅迫作為植物逆境脅迫的普遍形式，是影響種子萌發(fā)的重要因素，因此在鹽堿化比較嚴(yán)重的地區(qū)建植草坪時(shí)，需選出耐鹽堿能力較強(qiáng)的草種[6]。硝普鈉（SNP）是外源一氧化氮（NO）的直接供體，可在水溶液中釋放出NO，促進(jìn)種子萌發(fā)[7]。0.15 mmol/L的SNP大約產(chǎn)生0.2 μmol/L的NO[8]。近年來國(guó)內(nèi)關(guān)于NO提高植物的抗鹽性的研究多見于小麥[9，10]、玉米 [11，12]、黃瓜[13]，研究外源NO供體硝普鈉（SNP）對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)的影響， 旨在探討SPN對(duì)牧草種子萌發(fā)的調(diào)節(jié)作用，以期為生產(chǎn)實(shí)踐中選擇浸種的SNP濃度和進(jìn)一步開展植物耐鹽調(diào)控機(jī)理研究和耐鹽品種的選育提供參考。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)材料

草地早熟禾午夜Ⅱ號(hào)的種子購(gòu)于甘肅百綠草業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司。試驗(yàn)前，選擇成熟、飽滿且大小適中、均勻一致的種子作為萌發(fā)試驗(yàn)材料。

1.2試驗(yàn)方法

種子發(fā)芽試驗(yàn)，采用紙上發(fā)芽（TP）方法[14]， 將種子置于直徑為9 cm 的培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng)。試驗(yàn)開始先將種子用10 g/L的HgCl2 溶液浸種15 min 進(jìn)行消毒[15]。再將浸種后的種子用去離子水洗凈5～6次，晾干待用。

1.2.1浸種處理 用4個(gè)不同濃度硝普鈉（SPN）溶液在25℃下進(jìn)行浸種處理，溶液濃度分別0.125、0.25、0.5、1.0 mmol/L，以蒸餾水浸種為對(duì)照（CK），浸種時(shí)間均為24 h 。

1.2.2干旱脅迫萌發(fā)試驗(yàn)浸種后，用蒸餾水沖洗3 次備用。SPN浸種各處理分別添加到含4 mL 鹽溶液（125 mmol/L NaCl）的培養(yǎng)皿上進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，每個(gè)培養(yǎng)皿共添加50粒種子，每處理3個(gè)重復(fù)。在25℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)暗萌發(fā)，再用稱重法補(bǔ)充蒸發(fā)的水分，保持溶液的濃度恒定。每天觀察并記錄發(fā)芽種子數(shù)（以胚根長(zhǎng)等于種子長(zhǎng)或胚芽長(zhǎng)等于種子長(zhǎng)度一半為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)），當(dāng)連續(xù)2 d種子的發(fā)芽數(shù)不變時(shí)視為發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束，試驗(yàn)結(jié)束后測(cè)定并計(jì)算種子萌發(fā)相關(guān)指標(biāo)。

1.2.3測(cè)定項(xiàng)目和方法在第12 d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)、第21 d（發(fā)芽試驗(yàn)的最后1 d）統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，并測(cè)量幼苗胚芽長(zhǎng)、胚根長(zhǎng)和幼苗鮮重[16]。

發(fā)芽率（%）=（供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)）×100%

發(fā)芽勢(shì)（%）=（6 d內(nèi)供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)）×100%

發(fā)芽指數(shù)（Gi）=∑Gt/Dt

式中：Gt為在t 日內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)[17]。

活力指數(shù)（VI1）=幼苗長(zhǎng)度（cm）×發(fā)芽率（%）

活力指數(shù)（VI2）=幼苗鮮重（g）×發(fā)芽率（%）[18]

1.3數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)用平均值正負(fù)標(biāo)準(zhǔn)誤差表示，SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行差異顯著性分析，Excel 2003制圖。

2結(jié)果與分析

2.1硝普鈉浸種對(duì)種子萌發(fā)的影響

SNP浸種處理對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)具有促進(jìn)作用（表1）。各濃度SNP浸種處理后，其草地早熟禾

表1不同濃度SNP 處理下草地早熟禾種子萌發(fā)指標(biāo)

Table 1Effect of SNP on seed germination of

kentucky bluegrass

硝普鈉濃度

/mmol·L-1發(fā)芽率/%發(fā)芽勢(shì)/%發(fā)芽指數(shù)/%CK30.7±1.76c14.0±1.15d7.3±0.09c0.12542.7±2.40ab21.3±0.67b11.3±0.83ab0.2544.7±5.21a25.3±0.67a12.2±0.95a0.5035.3±1.34abc18.6±0.67bc9.8±0.40bc1.0032.0±6.00bc17.0±3.00cd8.8±1.71bc注：同列不同小寫字母表示差異達(dá)到顯著水平（P<0.05），下同

種子的發(fā)芽率，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均較對(duì)照高，且隨著SNP 濃度的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。 其中，以0.25 mmol/L濃度處理效果最好，其發(fā)芽率為44.7%，比對(duì)照高14%，發(fā)芽勢(shì)為25.3%，為對(duì)照的1.8倍，平均發(fā)芽指數(shù)為12.2%，約為對(duì)照的1.7倍。其次是SNP 0.125 mmol/L濃度處理的效果，其發(fā)芽率為42.7%，比對(duì)照高12%，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)分別為21.3%、11.3%，均約為對(duì)照的1.5倍。當(dāng)SNP濃度逐漸升高到0.5 mmol/L和1.0 mmol/L，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均降低，但都高于對(duì)照，說明SNP在0～1.0 mmol/L濃度浸種對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)有促進(jìn)作用，作用因濃度不同而略有差異，以SNP 0.125～0.25 mmol/L最佳。

總之，SNP溶液浸種后相對(duì)提高了草地早熟禾種子的萌發(fā)抗鹽性，研究結(jié)果表明，在鹽脅迫下SNP 溶液浸種濃度為0.25 mmol/L時(shí)抗鹽效果最佳。

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Effect of seed soaking with sodium nitroprusside on

seed germination of Kentucky bluegrass

ZHOU Li1，JIN Ning2 ，ZHANG De-gang1，YUN XU-jiang1，3

（1.College of Pratacultural Science，Gansu Agricultural University/Key Laboratory of Grassland Ecosystem，

Ministry of Education/Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province/Sino-U.S.Centers

for Grazingland Ecosystem Sustainability，Lanzhou 730070，China； 2.College of Horticulture，

Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China； 3.National Animal Husbandry

Service，Ministry of Agriculture，Beijing 100025，China）

Abstract：The effect of sodium nitroprusside （SNP） on the seed germination of kentucky bluegrass （KB） under salt stress was studied by using paper towel method in September 2014.The results showed that the germination rate，germination potential，germination index，vigor index，shoot length，root length and fresh weight showed an increasing and then decreasing pattern along with the increase of SNP concentration.SNP had double effects on the seed germination of KB （positive effect at low concentration and negative effect at high concentration）.The optimum concentration of SNP for resisting salt stress was 0.25 mmol/L and the germination rate，germination potential，germination index were 44.7%，25.3% and 12.2%，the vigor index were 0.224 7 and 0.938 5，the shoot length and root length were 1.12 cm and 1.08 cm，the fresh weight of seedling was 0.020 8 g respectively.

Key words：kentucky bluegrass；seed germination；salt stress；sodium nitroprusside