NaCl脅迫對(duì)菘藍(lán)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

張海艷

摘要：以菘藍(lán)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(duì)菘藍(lán)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，與CK相比，低濃度NaCl（≤20mmool/L）處理下菘藍(lán)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、發(fā)芽速度指數(shù)無(wú)顯著變化，高濃度NaCl處理（≥60mmol/L）下菘藍(lán)種子各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)均顯著降低；10～20mmol/LNaCl處理能促進(jìn)菘藍(lán)幼苗生長(zhǎng)，葉片MDA含量無(wú)顯著變化，40～100mmol/LNaCl處理時(shí)幼苗生長(zhǎng)顯著受抑制，葉片MDA含量顯著增多。

關(guān)鍵詞：菘藍(lán)；NaCl脅迫；種子發(fā)芽；幼苗生長(zhǎng)；MDA含量

中圖分類(lèi)號(hào)：S567.23+9.01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2015）04-0056-03

菘藍(lán)（IsatisindigoticaFort.），十字花科二年生草本植物，其干燥根為常用中藥板藍(lán)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(chēng)中成藥之最。目前，對(duì)菘藍(lán)的研究大多集中在板藍(lán)根成分組成和藥性、藥理作用等方面[5～7]，對(duì)逆境下菘藍(lán)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)方面的報(bào)道較少。

土壤鹽漬化是人類(lèi)目前面臨的重大生態(tài)危機(jī)之一，已成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的環(huán)境脅迫因子[8]。我國(guó)有3.47×107hm2鹽堿地，占耕地面積的1/3[9]。植物不同生長(zhǎng)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(lán)種子萌發(fā)期的耐鹽性對(duì)其鹽堿地栽培具有重要意義。本試驗(yàn)以菘藍(lán)種子為試材，研究不同濃度NaCl處理對(duì)菘藍(lán)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響，以期為鹽堿地區(qū)的菘藍(lán)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(xiàng)目：山東省旱地作物水分高效利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2012）；山東省特色名校建設(shè)工程課程建設(shè)項(xiàng)目（XYX2014035）；山東省特色名校建設(shè)工程教學(xué)研究項(xiàng)目（XJG2013093）

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

菘藍(lán)種子由山東省長(zhǎng)清馬山中藥材特色品牌基地提供，千粒重為5.2g。

1.2試驗(yàn)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(wú)菌水沖洗3～4次。20℃下無(wú)菌蒸餾水浸種24h，無(wú)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(shè)7個(gè)NaCl濃度處理：0（CK）、10、20、40、60、80、100mmol/L，每個(gè)處理36粒種子，重復(fù)6次。

1.3數(shù)據(jù)記錄與測(cè)定

每天記錄菘藍(lán)種子的發(fā)芽數(shù)，當(dāng)胚軸長(zhǎng)度約與種子的長(zhǎng)度相等時(shí)視為發(fā)芽[10]。第4天的種子發(fā)芽百分?jǐn)?shù)為發(fā)芽勢(shì)，第7天的種子發(fā)芽百分?jǐn)?shù)為發(fā)芽率。發(fā)芽指數(shù)（CI）=∑（Gt/Tt），其中Gt為t天內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Tt為對(duì)應(yīng)Gt的發(fā)芽天數(shù)；活力指數(shù)（VI）=GI×苗高；發(fā)芽速度指數(shù)（GV）=∑Gi/Ti，其中i是芽期數(shù)，Gi是第i期的發(fā)芽率，Ti是發(fā)芽天數(shù)。第12天時(shí)，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取10株幼苗測(cè)量苗高、根長(zhǎng)，稱(chēng)量10株的苗鮮重和根鮮重，并測(cè)定丙二醛（MDA）含量（采用硫代巴比妥酸法）[11]。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

采用MicrosoftExcel2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及作圖，用DPS7.05軟件對(duì)各處理差異進(jìn)行多重比較。

2結(jié)果與分析

2.1NaCl脅迫對(duì)菘藍(lán)種子萌發(fā)的影響

由表1可以看出，不同濃度NaCl處理對(duì)菘藍(lán)種子萌發(fā)指標(biāo)的影響存在差異。與CK相比，10～40mmol/LNaCl處理下種子發(fā)芽率無(wú)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(shì)比CK降低16.0%～74.7%，差異顯著。不同濃度NaCl處理對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和發(fā)芽速度指數(shù)的影響較為一致，具體表現(xiàn)為：與CK相比，10～20mmol/LNaCl處理下無(wú)顯著變化，40～100mmol/LNaCl處理下發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和發(fā)芽速度指數(shù)分別降低了26.9%～62.2%、43.7%～73.8%和28.2%～61.5%，差異顯著。可見(jiàn)，低濃度NaCl（≤20mmol/L）處理對(duì)菘藍(lán)種子萌發(fā)無(wú)顯著抑制作用，高濃度NaCl（60～100mmol/L）處理能顯著抑制菘藍(lán)種子萌發(fā)。

2.2NaCl脅迫對(duì)菘藍(lán)幼苗生長(zhǎng)的影響

由表2可以看出，隨著NaCl濃度的增加，菘藍(lán)幼苗苗高、根長(zhǎng)、苗鮮重、根鮮重和根苗比均呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，且均在20mmol/LNaCl處理下達(dá)最大。具體表現(xiàn)為：10mmol/LNaCl處理下苗高、根長(zhǎng)、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(zhǎng)、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(zhǎng)、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(xiàng)指標(biāo)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(jìn)菘藍(lán)幼苗的生長(zhǎng)，以20mmol/LNaCl處理時(shí)效果最好，高濃度NaCl（60～100mmol/L）處理則抑制其幼苗生長(zhǎng)。

2.3NaCl脅迫對(duì)菘藍(lán)幼苗葉片MDA含量的影響

逆境誘導(dǎo)活性氧的形成，造成過(guò)氧化傷害。MDA是膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物，其含量高低可用來(lái)反映細(xì)胞膜的損傷程度。由圖1可以看出，不同濃度NaCl處理后，菘藍(lán)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(wú)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(lán)葉片細(xì)胞結(jié)構(gòu)，加速膜脂過(guò)氧化作用，使MDA含量增多。

3結(jié)論與討論

本研究表明，低濃度NaCl（≤20mmol/L）對(duì)菘藍(lán)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、發(fā)芽速度指數(shù)無(wú)顯著抑制作用，但較高濃度NaCl（≥60mmol/L）對(duì)發(fā)芽指標(biāo)則表現(xiàn)出顯著抑制作用。由此可見(jiàn)，菘藍(lán)種子具有一定的耐鹽能力，高鹽（≥60mmol/L）脅迫能抑制菘藍(lán)種子的萌發(fā)，延長(zhǎng)菘藍(lán)種子的發(fā)芽時(shí)間。

此外，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，10～20mmol/LNaCl處理能促進(jìn)菘藍(lán)幼苗生長(zhǎng)，40mmol/LNaCl處理時(shí)幼苗生長(zhǎng)開(kāi)始受抑制。這可能是由于低濃度鹽能夠促進(jìn)植物細(xì)胞膜的滲透調(diào)節(jié)，滲透調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，越有利于吸水和對(duì)抗不良環(huán)境；此外Na+對(duì)呼吸酶有激活作用[12]，進(jìn)而對(duì)幼苗生長(zhǎng)起促進(jìn)作用。高鹽濃度下，一方面，為平衡細(xì)胞內(nèi)外滲透勢(shì)，植株在細(xì)胞質(zhì)中合成過(guò)多的有機(jī)小分子物質(zhì)，從而減少細(xì)胞生長(zhǎng)所需的碳源環(huán)境，抑制幼苗生長(zhǎng)[13]；另一方面，植株因?yàn)槿彼畬?dǎo)致氣孔關(guān)閉，葉綠體受損，光合相關(guān)酶失活或變性，光合速率下降，光合作用的同化產(chǎn)物減少，同時(shí)由于鹽脅迫下各種拒鹽活動(dòng)增強(qiáng)導(dǎo)致呼吸作用增強(qiáng)，因此高鹽脅迫不僅擾亂了植物的光合作用，同時(shí)影響了植株的呼吸代謝，造成一系列不正常的連鎖反應(yīng)[14，15]。endprint