NaCl脅迫對菘藍種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

張海艷

摘要：以菘藍種子為試材，采用培養(yǎng)皿發(fā)芽法，研究不同濃度NaCl處理對菘藍種子萌發(fā)及幼苗生長的影響。結果表明，與CK相比，低濃度NaCl（≤20mmool/L）處理下菘藍種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數、活力指數、發(fā)芽速度指數無顯著變化，高濃度NaCl處理（≥60mmol/L）下菘藍種子各項發(fā)芽指標均顯著降低；10～20mmol/LNaCl處理能促進菘藍幼苗生長，葉片MDA含量無顯著變化，40～100mmol/LNaCl處理時幼苗生長顯著受抑制，葉片MDA含量顯著增多。

關鍵詞：菘藍；NaCl脅迫；種子發(fā)芽；幼苗生長；MDA含量

中圖分類號：S567.23+9.01文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2015）04-0056-03

菘藍（IsatisindigoticaFort.），十字花科二年生草本植物，其干燥根為常用中藥板藍根（IsatidisRadix），具有清熱解毒、涼血利咽之功效[1～4]，臨床用量之大堪稱中成藥之最。目前，對菘藍的研究大多集中在板藍根成分組成和藥性、藥理作用等方面[5～7]，對逆境下菘藍種子萌發(fā)及幼苗生長方面的報道較少。

土壤鹽漬化是人類目前面臨的重大生態(tài)危機之一，已成為影響農業(yè)生產最重要的環(huán)境脅迫因子[8]。我國有3.47×107hm2鹽堿地，占耕地面積的1/3[9]。植物不同生長階段的耐鹽性不同，種子萌發(fā)期往往是鹽脅迫的敏感期。因此，研究菘藍種子萌發(fā)期的耐鹽性對其鹽堿地栽培具有重要意義。本試驗以菘藍種子為試材，研究不同濃度NaCl處理對菘藍種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，以期為鹽堿地區(qū)的菘藍栽培及鹽堿地的充分利用提供參考。

收稿日期：2014-12-23

基金項目：山東省旱地作物水分高效利用創(chuàng)新團隊（2012）；山東省特色名校建設工程課程建設項目（XYX2014035）；山東省特色名校建設工程教學研究項目（XJG2013093）

1材料與方法

1.1試驗材料

菘藍種子由山東省長清馬山中藥材特色品牌基地提供，千粒重為5.2g。

1.2試驗方法

種子先用75%乙醇滅菌5min，再用5%次氯酸鈉消毒5min，最后用無菌水沖洗3～4次。20℃下無菌蒸餾水浸種24h，無菌濾紙瀝干種子表面水分，置于培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。溫度與光周期為25℃光照培養(yǎng)8h，15℃暗培養(yǎng)16h。共設7個NaCl濃度處理：0（CK）、10、20、40、60、80、100mmol/L，每個處理36粒種子，重復6次。

1.3數據記錄與測定

每天記錄菘藍種子的發(fā)芽數，當胚軸長度約與種子的長度相等時視為發(fā)芽[10]。第4天的種子發(fā)芽百分數為發(fā)芽勢，第7天的種子發(fā)芽百分數為發(fā)芽率。發(fā)芽指數（CI）=∑（Gt/Tt），其中Gt為t天內的發(fā)芽數，Tt為對應Gt的發(fā)芽天數；活力指數（VI）=GI×苗高；發(fā)芽速度指數（GV）=∑Gi/Ti，其中i是芽期數，Gi是第i期的發(fā)芽率，Ti是發(fā)芽天數。第12天時，每個重復隨機選取10株幼苗測量苗高、根長，稱量10株的苗鮮重和根鮮重，并測定丙二醛（MDA）含量（采用硫代巴比妥酸法）[11]。

1.4統(tǒng)計分析

采用MicrosoftExcel2003軟件進行數據處理及作圖，用DPS7.05軟件對各處理差異進行多重比較。

2結果與分析

2.1NaCl脅迫對菘藍種子萌發(fā)的影響

由表1可以看出，不同濃度NaCl處理對菘藍種子萌發(fā)指標的影響存在差異。與CK相比，10～40mmol/LNaCl處理下種子發(fā)芽率無顯著變化，60～100mmol/LNaCl處理下發(fā)芽率分別降低了10.1%、16.2%，和14.5%，差異顯著。10～100mmol/LNaCl處理下發(fā)芽勢比CK降低16.0%～74.7%，差異顯著。不同濃度NaCl處理對種子發(fā)芽指數、活力指數和發(fā)芽速度指數的影響較為一致，具體表現為：與CK相比，10～20mmol/LNaCl處理下無顯著變化，40～100mmol/LNaCl處理下發(fā)芽指數、活力指數和發(fā)芽速度指數分別降低了26.9%～62.2%、43.7%～73.8%和28.2%～61.5%，差異顯著?？梢姡蜐舛萅aCl（≤20mmol/L）處理對菘藍種子萌發(fā)無顯著抑制作用，高濃度NaCl（60～100mmol/L）處理能顯著抑制菘藍種子萌發(fā)。

2.2NaCl脅迫對菘藍幼苗生長的影響

由表2可以看出，隨著NaCl濃度的增加，菘藍幼苗苗高、根長、苗鮮重、根鮮重和根苗比均呈先增加后減少的變化趨勢，且均在20mmol/LNaCl處理下達最大。具體表現為：10mmol/LNaCl處理下苗高、根長、苗鮮重分別比CK增加了5.7%、5.9%和25.0%，差異顯著，根鮮重和根苗比維持不變；20mmol/LNaCl處理下苗高、根長、苗鮮重、根鮮重和根苗比分別比CK增加了5.7%、16.6%、45.0%、66.7%和10.2%，差異顯著；40mmol/LNaCl處理下苗高、根長、根鮮重分別比CK減少了20.7%、15.2%、33.3%，差異顯著，苗鮮重比CK增加了10.0%，差異不顯著，根苗比比CK增加了6.8%，差異顯著；60～100mmol/LNaCl處理下各項指標分別比CK減少了25.0%～38.0%、41.0%～50.6%、0～10%、33.3%～66.7%和15.0%～27.2%，差異顯著。

因此，低濃度NaCl（≤20mmol/L）處理能促進菘藍幼苗的生長，以20mmol/LNaCl處理時效果最好，高濃度NaCl（60～100mmol/L）處理則抑制其幼苗生長。

2.3NaCl脅迫對菘藍幼苗葉片MDA含量的影響

逆境誘導活性氧的形成，造成過氧化傷害。MDA是膜脂過氧化產物，其含量高低可用來反映細胞膜的損傷程度。由圖1可以看出，不同濃度NaCl處理后，菘藍幼苗葉片MDA含量的變化不同。與CK相比，10mmol/L和20mmol/LNaCl處理后葉片MDA含量無顯著變化，40～100mmol/LNaCl處理后葉片MDA含量顯著增加。表明，中、高度濃度NaCl處理可損傷菘藍葉片細胞結構，加速膜脂過氧化作用，使MDA含量增多。

3結論與討論

本研究表明，低濃度NaCl（≤20mmol/L）對菘藍種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數、活力指數、發(fā)芽速度指數無顯著抑制作用，但較高濃度NaCl（≥60mmol/L）對發(fā)芽指標則表現出顯著抑制作用。由此可見，菘藍種子具有一定的耐鹽能力，高鹽（≥60mmol/L）脅迫能抑制菘藍種子的萌發(fā)，延長菘藍種子的發(fā)芽時間。

此外，本試驗發(fā)現，10～20mmol/LNaCl處理能促進菘藍幼苗生長，40mmol/LNaCl處理時幼苗生長開始受抑制。這可能是由于低濃度鹽能夠促進植物細胞膜的滲透調節(jié)，滲透調節(jié)能力越強，越有利于吸水和對抗不良環(huán)境；此外Na+對呼吸酶有激活作用[12]，進而對幼苗生長起促進作用。高鹽濃度下，一方面，為平衡細胞內外滲透勢，植株在細胞質中合成過多的有機小分子物質，從而減少細胞生長所需的碳源環(huán)境，抑制幼苗生長[13]；另一方面，植株因為缺水導致氣孔關閉，葉綠體受損，光合相關酶失活或變性，光合速率下降，光合作用的同化產物減少，同時由于鹽脅迫下各種拒鹽活動增強導致呼吸作用增強，因此高鹽脅迫不僅擾亂了植物的光合作用，同時影響了植株的呼吸代謝，造成一系列不正常的連鎖反應[14，15]。endprint