鹽脅迫對晉南部分主栽黃瓜品種種子萌發(fā)特性的影響

霍艷林+魯順保+關正君

摘要： 通過發(fā)芽試驗，研究不同濃度NaCl脅迫對晉南7份主栽黃瓜品種種子萌發(fā)的影響。結果表明，隨NaCl濃度的增大，相對發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、根鮮質量、子葉鮮質量、幼胚一級側根數(shù)等指標均明顯下降；NaCl脅迫對不同黃瓜品種種子的萌發(fā)特性有不同程度影響，其中小康村發(fā)芽期的耐鹽性優(yōu)于其他參試品種，農(nóng)家樂發(fā)芽期的耐鹽性相對最差。

關鍵詞： 鹽脅迫；黃瓜；種子萌發(fā)；晉南

中圖分類號： S642.201 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）03-0165-03

近年來，設施蔬菜在我國發(fā)展迅速，但隨著設施蔬菜栽培面積的迅速擴張及栽培年限的延長，加上不合理的水肥管理，設施大棚土壤產(chǎn)生一系列蔬菜生產(chǎn)障礙問題，包括土壤次生鹽漬化、養(yǎng)分失調、作物連作生理障礙、土壤理化性狀惡化、土壤微生物區(qū)系的改變等，其中土壤次生鹽漬化是最主要的問題之一，也是國內外設施蔬菜栽培中需要解決的技術難點。目前，關于鹽害機理的研究多集中于NaCl，一般認為NaCl會影響必需營養(yǎng)元素的吸收、分配，引起植株水分虧缺、破壞質膜結構和功能等，進而影響植株的生長[1]。潘瑞熾認為，植物的耐鹽性隨個體發(fā)育階段而發(fā)生變化[2]，植物在萌發(fā)期和幼苗期的耐鹽性最差，其次是生殖期，而其他發(fā)育階段對鹽脅迫相對不敏感[3]。因此，提高種子萌發(fā)期的耐鹽性具有重要的意義。

黃瓜（Cucumis sativus Linn.）為葫蘆科甜瓜屬中幼果具刺的瓜類蔬菜，近年來已成為主要的設施栽培蔬菜，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展不可避免遭遇到土壤鹽漬化的瓶頸問題。山西省南部水利資源較為豐富，部分地區(qū)因地勢低洼、排水不暢，土地鹽漬化較為嚴重。本試驗以山西省南部（簡稱晉南）廣泛栽培的黃瓜品種為材料，對黃瓜種子進行鹽脅迫處理，探討對其萌發(fā)特性的影響，以期為晉南地區(qū)篩選具有較高耐鹽性的黃瓜品種提供科學依據(jù)，并為黃瓜耐鹽品種的選育提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試黃瓜品種共7個，分別為津研四號、農(nóng)家樂、小康村、新8113、新津研七號、精選地黃瓜、津春四號；主要試劑為NaCl，分析純。

1.2 試驗方法

將黃瓜種子置于墊有濾紙的玻璃培養(yǎng)皿中，100粒/皿；分別加入濃度為0（CK）、55、110、165、220、275 mmol/L的NaCl溶液，置于（25±1） ℃恒溫培養(yǎng)箱中進行萌發(fā)培養(yǎng)；定時稱量補水。重復3次。

1.3 鹽脅迫指標的測定

待第1粒種子萌發(fā)，以胚根與種子等長為發(fā)芽標準，開始統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)；待發(fā)芽數(shù)恒定，稱量胚根鮮質量、子葉鮮質量，統(tǒng)計幼胚一級側根數(shù)；計算種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)[4]，計算公式為：

發(fā)芽率=發(fā)芽的種子數(shù)/處理種子數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt。

其中：Gt為t時間內的發(fā)芽數(shù)，個；Dt為相應的發(fā)芽時間，d。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2003和SPSS 軟件進行處理，采用Duncan′s 新復極差法進行多重比較。

1.5 綜合評價

參考吐爾遜娜依等的綜合評價法[5]，對7個黃瓜品種的種子萌發(fā)耐鹽性進行綜合評價，在敏感鹽濃度脅迫下，對各品種的發(fā)芽指標下降率進行評分，下降率計算公式為：

下降率=（CK-T）/CK×100%。

其中：CK為對照的指標值；T為鹽處理的指標值。評分標準為：將各指標最大變化率與最小變化率差值分為10個等級，每個等級為1分；耐鹽性最弱的品種得分為10分，耐鹽性最強的品種得分為1分，依次類推。把各指標得分相加，根據(jù)總分對各品種進行排序，對耐鹽性進行綜合評價。

2 結果與分析

2.1 鹽脅迫對黃瓜種子相對發(fā)芽率的影響

由表1可知，NaCl脅迫對黃瓜的相對發(fā)芽率有較大影響。隨NaCl脅迫濃度的增大，種子相對發(fā)芽率的下降率呈升高趨勢；同一濃度鹽脅迫下，不同黃瓜品種受鹽抑制的程度不同，55 mmol/L低鹽脅迫下，新8113、小康村發(fā)芽率的下降率為負值，說明較低濃度NaCl脅迫對這2個黃瓜品種的發(fā)芽有一定的促進作用；NaCl濃度為220 mmol/L時，一些黃瓜品種的相對發(fā)芽率迅速降低，品種間表現(xiàn)出明顯的差異，農(nóng)家樂發(fā)芽率的下降率相對最高，為78.57%，小康村發(fā)芽率的下降率相對最低，僅為46.24%，這表明不同品種黃瓜種子萌發(fā)期的耐鹽性差異很大；NaCl濃度為275 mmol/L時，品種間相對發(fā)芽率的下降率差異較小，此濃度脅迫已無法很好地區(qū)分各品種間的耐鹽性差異。

2.2 鹽脅迫對黃瓜種子發(fā)芽指數(shù)的影響

由表2可知，黃瓜種子的發(fā)芽指數(shù)受NaCl脅迫影響較大，不同品種的發(fā)芽指數(shù)對NaCl脅迫的敏感程度不同；隨NaCl脅迫濃度的增大，發(fā)芽指數(shù)的下降率明顯上升；220 mmol/L 鹽脅迫下，多個品種間發(fā)芽指數(shù)下降率的差異較為顯著；NaCl濃度為275 mmol/L時，由于抑制作用過大，品種間發(fā)芽指數(shù)下降率的差異減??；低濃度鹽脅迫時，小康村的發(fā)芽指數(shù)下降較為緩慢，農(nóng)家樂的發(fā)芽指數(shù)下降較為迅速。

2.3 鹽脅迫對黃瓜種子根鮮質量的影響

由表3可知，隨NaCl脅迫濃度的增大，黃瓜各品種根鮮質量的下降率明顯上升；同一濃度鹽脅迫下，各品種間根鮮質量的下降率存在差異，其中以110、165 mmol/L鹽濃度脅迫下差異較為明顯；275 mmol/L高鹽脅迫下，由于抑制作用過大，用根鮮質量已無法很好區(qū)分各品種間的耐鹽性差異；低濃度鹽脅迫時，津春4號品種根鮮質量的下降較為緩慢，津研7號根鮮質量的下降則較為迅速。

2.4 鹽脅迫對黃瓜種子子葉鮮質量的影響

由表4可知，隨NaCl脅迫濃度的增大，不同黃瓜品種子葉鮮質量逐漸降低，子葉鮮質量的下降率逐漸增大；55 mmol/L鹽脅迫下，新8113、津春4號、津研7號、小康村等黃瓜品種的子葉鮮質量下降率為負值，這說明較低濃度鹽脅迫對這4個黃瓜品種的子葉生長有一定的促進作用；同一濃度鹽脅迫下，各品種間子葉鮮質量的下降率存在明顯差異，其中 165 mmol/L 鹽濃度脅迫下差異更為明顯；小康村子葉鮮質量下降較為緩慢，農(nóng)家樂下降較為迅速。

2.5 鹽脅迫對黃瓜種子幼胚一級側根數(shù)的影響

由表5可知，隨NaCl脅迫濃度的增大，不同黃瓜品種幼胚一級側根數(shù)逐漸減少，幼胚一級側根數(shù)下降率升大；低濃度NaCl脅迫下，對津春4號、農(nóng)家樂等黃瓜品種的發(fā)根有一定的促進作用；NaCl濃度達到220 mmol/L及以上時，所有黃瓜品種都沒有側根產(chǎn)生，這說明高濃度NaCl脅迫對幼胚生長起到明顯的抑制作用。

2.6 鹽脅迫對供試黃瓜品種種子萌發(fā)特性影響的綜合評價

在敏感鹽濃度脅迫下，對黃瓜各品種的指標下降率進行評分、排序。由表6可知，供試黃瓜品種的耐鹽性大小依次為小康村>津研4號>地黃瓜>津春4號>津研7號>新8113>農(nóng)家樂；7個供試品種中，小康村、津研4號的多個指標表現(xiàn)出較大的耐鹽優(yōu)勢，耐鹽性較強；而新8113品種、農(nóng)家樂5個測試指標得分均較高，種子萌發(fā)期的耐鹽性表現(xiàn)較弱。

3 結論與討論

有研究表明，NaCl濃度較低時，能促進甜菜、棉花、苜蓿等植物種子的萌發(fā)，而高濃度時則顯著抑制[6-8]，這與本試驗結果基本一致。55 mmol/L低鹽脅迫下，新8113、小康村黃瓜的發(fā)芽率下降率為負值，表明低濃度鹽脅迫對這2個黃瓜種子的發(fā)芽具有一定的促進作用；鹽脅迫濃度為220 mmol/L時，不同黃瓜種子萌發(fā)期的耐鹽性存在差異，農(nóng)家樂種子的發(fā)芽率下降率明顯升高，為78.57%，而小康村相對最低，為 46.24%；275 mmol/L 高濃度NaCl脅迫時，多個品種間發(fā)芽指數(shù)、根鮮質量、子葉鮮質量下降率無顯著性差異，幼胚幾乎沒有側根產(chǎn)生，可見高鹽脅迫對幼胚生長起到明顯的抑制作用。

不同NaCl濃度脅迫下，試驗黃瓜品種的發(fā)芽指數(shù)受到不同程度的抑制，幼胚一級側根數(shù)受影響更大；隨NaCl濃度的增大，各供試品種的種子發(fā)芽率總體呈下降趨勢，發(fā)芽指數(shù)下降幅度逐漸增加，根鮮質量、子葉鮮質量下降率明顯上升，幼胚一級側根數(shù)逐漸減少；同一鹽濃度脅迫下，不同品種之間的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、根鮮質量、子葉鮮質量和幼胚一級側根數(shù)對鹽脅迫的敏感程度具有明顯的差異，這與前人的試驗結論[9-13]基本一致。

植物耐鹽性狀受多基因控制[14]，耐鹽性表現(xiàn)也是多方面的[15]。選擇不同耐鹽鑒定指標，對黃瓜品種種子萌發(fā)期的耐鹽性鑒定結果并不完全一致。因此，僅從某一角度去研究植物的耐鹽能力遠遠不夠，用某一個特定指標也不能完全反映種子耐鹽性的強弱，需要對指標進行綜合性評價。對晉南主栽的7個供試黃瓜品種從發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、根鮮質量、子葉鮮質量、幼胚一級側根數(shù)5個指標進行綜合分析可知，黃瓜耐鹽性大小為小康村>津研4號>地黃瓜>津春4號>津研7號>新8113>農(nóng)家樂，小康村發(fā)芽期的耐鹽性最好，而農(nóng)家樂耐鹽性相對最差。

參考文獻：

[1]劉志媛，朱祝軍，錢亞榕，等. 等滲Ca（NO3）2和NaCl對番茄幼苗生長的影響[J]. 園藝學報，2001，28（1）：31-35.

[2]潘瑞熾. 植物生理學[M]. 北京：高等教育出版社，1958：410-413.

[3]龔 明，劉友良，丁念誠，等. 大麥不同生育期的耐鹽性差異[J]. 西北植物學報，1994，14（1）：1-7.

[4]鄭蔚虹，冷建梅. 青霉素、過氧化氫和高錳酸鉀浸種對沙棘種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J]. 種子，2003（6）：21-22，29.

[5]吐爾遜娜依，高輝遠，安沙舟，等. 8種牧草耐鹽性綜合評價[J]. 中國草地，1995（1）：30-32，29.

[6]程大友，張 義，陳 麗. 氯化鈉脅迫下甜菜種子的萌發(fā)[J]. 中國糖料，1996（2）：21-23.

[7]謝德意，王惠萍，王付欣，等. 鹽脅迫對棉花種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J]. 種子，2000，27（3）：10-11，13.

[8]梁云媚，李 燕，多立安，等. 不同鹽分脅迫對苜蓿種子萌發(fā)的影響[J]. 草業(yè)科學，1998，15（6）：22-26.

[9]崔興國，時麗冉. 衡水地區(qū)14份夏谷品種種子萌發(fā)期耐鹽性研究[J]. 作物雜志，2011（4）：117-119.

[10]孟長軍，鄒志榮，錢衛(wèi)鵬，等. 不同櫻桃番茄品種種子萌發(fā)期的耐鹽性研究[J]. 西北農(nóng)業(yè)學報，2007，16（3）：169-174.

[11]楊小蘭. 5個甜瓜品種的耐鹽性研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2011，39（3）：186-188.

[12]白燈莎·買買提艾力，李寒暝，張少民，等. 不同棉花品種種子萌發(fā)階段耐鹽性綜合評價[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2011，48（1）：18-24.

[13]賀軍民，佘小平，張 鍵. 番茄種子吸濕-回干處理對鹽脅迫傷害的緩解效應[J]. 園藝學報，2000，27（2）：123-126.

[14]Sachs M M，Ho T H D. Alteration of gene-expression during environmental-stress in plants[J]. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology，1986，37：363-376.

[15]Foolad M R，Lin G Y. Genetic potential for salt tolerance during germination in Lycopersicon species[J]. HortScience，1997，32（2）：296-300.