鹽脅迫對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽特性及幼苗生長的影響

姚嶺柏，韓海霞

(集寧師范學院，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000)

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鹽脅迫對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽特性及幼苗生長的影響

姚嶺柏，韓海霞*

(集寧師范學院，內(nèi)蒙古烏蘭察布 012000)

摘要[目的]研究鹽脅迫對櫻桃蘿卜發(fā)芽和生長的影響，以高效推廣櫻桃蘿卜。[方法]以紅櫻桃蘿卜為試驗材料，采用培養(yǎng)皿法，研究不同濃度(0~120 mmol/L)NaCl溶液對櫻桃蘿卜發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、鮮重、苗高及胚根長等的影響。[結(jié)果]20～120 mmol/L濃度的鹽處理對櫻桃蘿卜發(fā)芽具有顯著的抑制作用，對幼苗的鮮重和苗高呈現(xiàn)出低濃度(20～40 mmol/L)促進、高濃度(100 mmol/L)抑制的趨勢；從鹽害指數(shù)看出，鹽處理對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽率的鹽害指數(shù)較大，且為抑制作用，而對幼苗苗高、胚根長的鹽害指數(shù)均較?。挥蓴?shù)學模型計算可知：櫻桃蘿卜種子發(fā)芽時期的致死鹽濃度為200.90 mmol/L，半致死鹽濃度為146.35 mmol/L。 [結(jié)論]鹽脅迫對櫻桃蘿卜的抑制作用主要表現(xiàn)在發(fā)芽率方面，對幼苗的生長影響較小。

關(guān)鍵詞鹽脅迫；發(fā)芽；幼苗生長；鹽害指數(shù)；櫻桃蘿卜

Effects of Salt Stress on Seed Germination Characteristics and Seedling Growth ofPaphanussativusL. var.radculusPers.

YAO Ling-bai , HAN Hai-xia*(Jining Normal University, Wulanchabu, Inner Mongolia 012000)

Abstract[Objective] To study the effects of salt stress on seed germination characteristics and seedling growth ofPaphanussativusL. var.radculusPers., and to effectively promote theP.sativus. [Method] WithP.sativusas the research material, Petri dish was adopted. Effects of NaCl concentration (0-120 mmol/L) on the germination vigor, germination rate, germination index, vital index, fresh weight, seedling height and radical length were researched. [Result] 20-120 mmol/L NaCl treatment had significant inhibitory effects on the germination ofP.sativus. Seedling height and fresh weight were enhanced under low concentration (20-40 mmol/L) and inhibited under high concentration (100 mmol/L). Salt injury index showed that salt treatment had relatively great salt injury index of the germination rate ofP.sativus, showing inhibitory effects, but had relatively small salt injury indexes of seedling height and radical length. Moreover, the mathematical model showed that the lethal and half lethal concentrations of NaCl were 200.90 and 146.35 mmol/L, respectively. [Conclusion]The inhibition effect of salt treatment onP.sativusis mainly on the germination rate, and the effect on the growth of seedling is relatively small.

Key wordsSalt stress; Germination; Seedling growth; Salt damage index;PaphanussativusL.var.radculusPers.

櫻桃蘿卜(PaphanussativusL.var.radculusPers.)屬十字花科蘿卜屬，是小型蘿卜品種，營養(yǎng)豐富[1-2]。櫻桃蘿卜分布于全球，在我國各省市均有分布[2]。烏蘭察布位于內(nèi)蒙古中部，氣候條件適合櫻桃蘿卜生長，但當?shù)馗珊瞪儆?，土壤鹽漬化程度日益加深，一定程度上制約了櫻桃蘿卜的產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3]。

土壤鹽分含量升高會導致植物種子吸脹困難，引起種子生理干旱，抑制種子發(fā)芽率，降低種子發(fā)芽速度，也會進一步影響到幼苗的生長與養(yǎng)分吸收，還會改變蛋白質(zhì)合成、阻礙植物生理代謝、誘導抗氧化酶系統(tǒng)啟動等[4-13]。已有研究表明，鹽脅迫能降低黃瓜、番茄、橄欖等植物種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率[4-7，14]，還會顯著抑制黃瓜、番茄、蘿卜、茄子、五角楓等植物幼苗的生長[4-9，15]，同時還導致植株根冠比異常[9，16]。為了科學評估鹽分對櫻桃蘿卜的影響并高效推廣櫻桃蘿卜，筆者用不同鹽濃度處理櫻桃蘿卜種子，探討鹽脅迫對其種子發(fā)芽及幼苗生長的影響。

1材料與方法

1.1試驗材料 以天津津科利豐種業(yè)有限公司生產(chǎn)的紅櫻桃蘿卜為材料。

1.2試驗方法試驗于2015年5月在集寧師范學院植物實驗室進行。在培養(yǎng)皿(直徑9 cm)內(nèi)鋪入3層濾紙，用移液管吸取10 mL不同濃度的鹽溶液(NaCl濃度分別為20、40、60、80、100、120 mmol/L)于培養(yǎng)皿內(nèi)，使濾紙吸收飽和，作為發(fā)芽床，以等量蒸餾水為對照。每皿放種子50粒，各處理重復3次，放入20 ℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。每天稱重后確定補水量，同一時間為各處理補水，以保證鹽濃度的穩(wěn)定。第2天測定發(fā)芽勢，第5天測定發(fā)芽率及幼苗生長指標。

1.3指標測定及計算發(fā)芽勢(GE)=n/N×100%，n為2 d累計發(fā)芽種子數(shù)，N為供試種子總數(shù)；

發(fā)芽率(GP)=n/N×100%，n為5 d累計發(fā)芽種子數(shù)，N為供試種子總數(shù)；

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑Gt/Dt，Gt為在第t天的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應的發(fā)芽天數(shù)(d)；

種子活力指數(shù)(VI)=GI×S，GI為發(fā)芽指數(shù)，S為幼苗平均鮮重(g)；

鹽害指數(shù)=(對照觀測值-處理觀測值)/對照觀測值×100%。正值代表抑制，負值代表促進。

2結(jié)果與分析

2.1不同濃度鹽處理對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽的影響由表1可知，不同鹽濃度處理后，櫻桃蘿卜種子的發(fā)芽指標變化明顯。發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的變化趨勢相近，均隨著鹽濃度增大，先下降，小幅度回升后又大幅度下降。對于上述3個指標，鹽處理均與對照差異達顯著水平(P<0.05)。鹽濃度為20 mmol/L時的種子活力指數(shù)與對照相比呈極顯著(P<0.01)下降，在鹽濃度為40 mmol/L時回升到與對照相當?shù)乃?，當鹽濃度繼續(xù)增大時，種子活力指數(shù)呈連續(xù)下降的趨勢。4個發(fā)芽指標均在鹽濃度達到100 mmol/L時發(fā)生大幅度下降，該濃度下發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別達對照的72.2%、77.3%、56.7%、30.6%。在鹽濃度大于20 mmol/L時，櫻桃蘿卜種子發(fā)芽速度與發(fā)芽率均受到明顯抑制，鹽濃度大于100 mmol/L時，種子發(fā)芽受較嚴重抑制，且種子活力大幅下降。試驗結(jié)果表明，20~120 mmol/L的鹽濃度對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽均有不同程度的抑制作用。

對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽率(y)和鹽濃度(x)進行回歸分析，得出數(shù)學模型y= -0.003x2+0.125x+95.970(R2=0.975)。由模型計算得：對櫻桃蘿卜種子的致死鹽濃度為200.90 mmol/L，半致死鹽濃度為146.35 mmol/L。

表1　不同濃度鹽處理對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽的影響

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同代表在0.05水平差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母代表0.01水平差異極顯著性(P<0.01)。

Note：Different lowercases in the same row indicated significant differences at 0.05 level(P<0.05)；different capital letters in the same row indicated extremely significant differences(P<0.01)，the same as follows.

2.2不同濃度鹽處理對櫻桃蘿卜幼苗生長的影響 由表2可知，在20~120 mmol/L鹽濃度范圍內(nèi)，隨著濃度增加，櫻桃蘿卜幼苗的鮮重、苗高、胚根長均呈先上升后下降的趨勢。鹽濃度在20~60 mmol/L時，櫻桃蘿卜幼苗鮮重顯著高于對照，在鹽濃度升高到100、120 mmol/L時鮮重顯著下降，幼苗鮮重分別為對照值的54.0%和42.2%。鹽濃度在20~40 mmol/L時，櫻桃蘿卜苗高顯著高于對照，當鹽濃度升高到80~120 mmol/L時，苗高顯著下降，僅為對照的26.7%~80.9%；而胚根長在鹽濃度為20 mmol/L時有小幅上升，但與對照差異未達到顯著水平，在鹽濃度達80~120 mmol/L時胚根長較對照顯著下降，為對照的38.8%~82.8%。試驗表明，鹽處理濃度較低(20~40 mmol/L)時，櫻桃蘿卜幼苗鮮重增加、苗高升高，鹽濃度大于100 mmol/L后，幼苗鮮重減小、苗高下降，且胚根長下降，幼苗的生長受抑制。

表2不同濃度鹽處理對櫻桃蘿卜幼苗生長的影響

Table 2Effects of salt concentration on the growth ofP.sativusseedlings

鹽濃度Saltconcentrationmmol/L幼苗鮮重Seedlingfreshweight∥g苗高Seedlingheightcm胚根長Radicallengthcm0(CK)0.715±0.051cBC1.310±0.028cBC3.840±0.219abA200.800±0.034bAB1.580±0.082bAB4.230±0.188aA400.868±0.043aA1.850±0.131aA3.710±0.301bAB600.810±0.037abA1.300±0.106cBC3.800±0.277bA800.679±0.043cC1.060±0.187dCD3.180±0.170cB1000.386±0.015dD0.760±0.181eD3.180±0.171cB1200.302±0.018eD0.350±0.088fE1.490±0.215dC

2.3不同濃度鹽處理對櫻桃蘿卜鹽害指數(shù)的影響由圖1可知，由櫻桃蘿卜種子發(fā)芽率、苗高和胚根長計算得出的3個鹽害指數(shù)，隨鹽濃度增加，呈現(xiàn)相似的變化趨勢，但前者數(shù)值遠大于后兩者。當鹽濃度在20~80 mmol/L時，發(fā)芽率鹽害指數(shù)在10%以下，當鹽濃度達100、120 mmol/L時，對發(fā)芽率的鹽害指數(shù)分別達22.6%和35.3%，而鹽處理對櫻桃蘿卜苗高和胚根長的鹽害指數(shù)始終在±1.0%以內(nèi)波動，呈先促進后抑制的趨勢。試驗表明，鹽處理對櫻桃蘿卜的發(fā)芽率有較明顯的抑制作用，且當鹽濃度達到100 mmol/L以上時抑制作用大幅增強，而鹽處理對櫻桃蘿卜的幼苗苗高和胚根長影響作用較小。

圖1　不同濃度鹽處理對櫻桃蘿卜鹽害指數(shù)的影響Fig.1　Effects of salt cocnentration on salt injury index of P.sativus

3結(jié)論與討論

該研究表明，20~120 mmol/L鹽處理濃度對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽均有不同程度的抑制作用。由發(fā)芽率計算得出的數(shù)學模型可知：櫻桃蘿卜種子發(fā)芽時期的致死鹽濃度為200.90 mmol/L，半致死鹽濃度為146.35 mmol/L。當鹽濃度較低時(20~40 mmol/L)，鹽處理對櫻桃蘿卜幼苗鮮重和地上部生長具有顯著促進作用，當鹽濃度大于100 mmol/L時，鹽處理對櫻桃蘿卜幼苗鮮重和植株生長具有顯著抑制作用。從3個鹽害指數(shù)看，鹽處理對櫻桃蘿卜種子發(fā)芽率的影響作用較

大，且為抑制作用，而對幼苗生長的影響較小。

已有研究表明，NaCl濃度達100 mmol/L時，包括東方紅一號在內(nèi)的3個品種番茄的發(fā)芽和幼苗生長均受到顯著抑制[6]；0.6%(相當于102 mmol/L)以上的NaCl對蘿卜種子生長有嚴重抑制作用[7]，這均與該試驗研究結(jié)果一致。也有研究顯示不同植物受鹽脅迫顯著抑制的濃度不同，如津研4號品種黃瓜在鹽濃度達到25 mmol/L時株高被顯著抑制；桑樹幼苗在鹽濃度達到50 mmol/L時苗高被顯著抑制，這可能與試驗材料不同或植物間的抗鹽性不同所致[5，13-14]。櫻桃蘿卜是一種根菜類蔬菜，肉質(zhì)根是其主要的產(chǎn)品器官，抗鹽性研究對其生長和產(chǎn)品品質(zhì)有重要意義。因此，需對櫻桃蘿卜的抗鹽性及鹽脅迫對櫻桃蘿卜影響的生理機制進行深入研究。

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收稿日期2016-01-04

作者簡介姚嶺柏(1979- )，男，內(nèi)蒙古呼倫貝爾人，講師，從事園藝植物栽培生理學研究。*通訊作者，講師，碩士，從事園藝植物栽培生理學研究。

基金項目集寧師范學院科研課題(jsky2013035)。

中圖分類號S 601

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)03-031-02