鹽脅迫和干旱脅迫對田野苦荬菜種子萌發(fā)的影響

買熱木沙姑·依米爾

摘 要：該文研究了田野苦荬菜種子萌發(fā)對鹽脅迫和干旱脅迫的響應(yīng)。結(jié)果表明：（1）田野苦荬菜種子萌發(fā)不耐鹽脅迫。在濃度為0～0.10mol/L的NaCl溶液中，田野苦荬菜種子萌發(fā)進程受到顯著抑制，最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率顯著降低，0.10mol/L濃度時僅為1.33%和0.01%/h。（2）田野苦荬菜種子萌發(fā)不耐干旱脅迫。田野苦荬菜種子只能在滲透勢為0～-0.4MPa環(huán)境下萌發(fā)，且在滲透勢為-0.1MPa時，最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率顯著降低到13.33%、0.12%/h。（3）鹽脅迫和干旱脅迫對種子活力影響較小。NaCl溶液濃度為0.05～0.10mol/L下各處理的復(fù)水萌發(fā)率均在70%以上；而滲透脅迫各處理下復(fù)水萌發(fā)率也均達到80%以上。因此，在栽培時應(yīng)保證土壤中含有較低的鹽分以及充足的水分條件。

關(guān)鍵詞：田野苦荬菜；種子萌發(fā)；鹽脅迫；干旱脅迫

中圖分類號 S324 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）10-0043-03

Effects of Salt Stress and Drought Stress on the Seed Germination of Sonchus arvensis L.

Mairemushagu·Yimier

（The Third Division Dongfeng Farm Agricultural Technology Popularization Stations，Kashi 844000，China）

Abstract：This study was to evaluate the the effect of salt stress and drought stress on the seed germination of Sonchus arvensis L..The results showed that：（1）S.arvensis has litter tolerance for salt stress on seeds germination. S.arvensis seeds germination process was significantly inhibited，and the germination percentage and germination rate was significantly reduced when the NaCl solution concentration was from 0mol/L to 0.10mol/L. The germination percentage and germination rate was only 1.33% and 0.01%/h at the NaCl solution concentration of 0.10mol/L.（2）S.arvensis seeds germination was significantly inhibited by drought stress. S.arvensis only germinated when the solution osmotic potential was higher more than -0.4MPa.The germination percentage and germination rate was significantly decreased to 13.33% and 0.12%/h when the osmotic potential of -0.1MPa.（3）The un-germinate seed vigor of salt and drought stress was slightly affected.The re-germination percentage could reach more than 70% after treated by NaCl solution at a concentration of 0.05～0.10mol/L，and also could reach more than 80% after osmotic stress treatments. Therefore，the cultivation of S.arvensis should ensure conditions that the soil contains less salt and plenty of water.

Key words：Sonchus arvensis L.；Seed germination；Salt stress；Drought stress

田野苦荬菜（Sonchus arvensis L.）是菊科苦苣菜屬（Sonchus L.）多年生草本植物，生于海拔500～2 300m的林緣、平原、草甸、農(nóng)田及附近，是世界性的廣布種[1]。其幼苗可食用，植株可作飼養(yǎng)牧草，同時也具有藥用價值，用于預(yù)防和治療貧血病，維持人體正常生理等功效[2]，并且也具有一定的觀賞價值。田野苦荬菜在新疆南北疆各地均有分布。目前對于田野苦荬菜的研究較少，WANDA K.LEMNA等對加拿大地區(qū)的S.arvensis的形態(tài)特征、細胞學(xué)、分布、生殖、種群生物學(xué)等進行了綜述，S.arvensis植株在0MPa下生長比在-0.033MPa環(huán)境下生長較好，且當(dāng)土壤滲透勢低于-0.33MPa時其生長受到嚴重抑制，低于-0.25MPa則會被其它植物迅速取代[3]。本研究擬在人工控制條件下探討田野苦荬菜種子萌發(fā)對鹽脅迫和干旱脅迫的響應(yīng)，旨在闡明鹽脅迫和干旱脅迫對種子萌發(fā)的影響，為其栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究材料 試驗種子于2015年8月采自新疆阿拉爾市，為2015年成熟種子。

1.2 研究方法

1.2.1 鹽脅迫試驗 配制濃度為0.01，0.02、0.03，0.04，0.05，0.06，0.08和0.10mol/L的NaCl溶液，以蒸餾水為對照，種子萌發(fā)在8h黑暗/16h光照、25℃/30℃（黑暗/光照）條件的培養(yǎng)箱中進行種子萌發(fā)期鹽脅迫試驗。

1.2.2 干旱脅迫試驗 用PEG6000溶液模擬干旱脅迫。采用Michel[4]的方法配制滲透勢為-0.1，-0.2，-0.3，-0.4，

-0.5，-0.6，-0.8和-1.0Mpa的PEG6000溶液，以蒸餾水為對照進行水分脅迫試驗。種子萌發(fā)在8h黑暗/16h光照、25℃/30℃（黑暗/光照）條件的培養(yǎng)箱中進行種子萌發(fā)期干旱脅迫試驗。

1.2.3 復(fù)水試驗 脅迫試驗結(jié)束后，將未萌發(fā)的種子用蒸餾水清洗3遍，然后轉(zhuǎn)入蒸餾水中萌發(fā)，培養(yǎng)箱條件不變。種子萌發(fā)試驗是在人工智能氣候箱中進行。選擇整齊飽滿的種子，將種子置于直徑為90mm墊有2層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，每個處理均為50粒種子，3次重復(fù)，培養(yǎng)皿中加入5mL蒸餾水或?qū)?yīng)處理溶液。種子的萌發(fā)以胚根的出現(xiàn)為標(biāo)志，脅迫試驗持續(xù)8d，每12h統(tǒng)計一次萌發(fā)種子數(shù)，且將已萌發(fā)的種子移走；復(fù)水試驗持續(xù)7d，統(tǒng)計最終萌發(fā)種子數(shù)。計算不同脅迫處理下的種子最終萌發(fā)率（GF）、萌發(fā)速率（GI）、復(fù)水萌發(fā)率。計算公式如下：

最終萌發(fā)率（GF）=Σn/N （1）

萌發(fā)速率（GI）=Σ100n/ND （2）

式中，N是供試種子數(shù)，D是從萌發(fā)開始的時間，n是在時間D的種子萌發(fā)數(shù)[5]。

復(fù)水萌發(fā)率（%）=復(fù)水試驗最終萌發(fā)種子數(shù)/復(fù)水試驗種子數(shù)×100 （3）

1.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)采用DPS6.55分析軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對苦荬菜種子萌發(fā)的影響 從圖1可以看出，在0～0.10mol/L濃度范圍內(nèi)田野苦荬菜種子均能萌發(fā)。萌發(fā)進程（圖1-A）顯示，NaCl脅迫推遲種子起始萌發(fā)時間，且推遲效果隨著NaCl溶液濃度增大而越明顯；另外，田野苦荬菜種子萌發(fā)8d后，0～0.04mol/L NaCl溶液濃度下種子最終萌發(fā)率仍具有增加的潛力，NaCl溶液濃度≥0.05mol/L時種子最終萌發(fā)率則已趨于平穩(wěn)。田野苦荬菜種子最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率均隨著NaCl溶液濃度的增高而顯著降低，分別由對照（ck）的50.00%、0.41%/h降低到0.10mol/L下的1.33%、0.01%/h（圖1-B、C）。

圖1 NaCl脅迫對田野苦荬菜種子萌發(fā)進程（A）、最終萌發(fā)率（B）和萌發(fā)速率（C）的影響

注：不同字母表示處理間在0.05水平存在顯著性差異。

2.2 干旱脅迫對苦荬菜種子萌發(fā)的影響 PEG6000滲透脅迫萌發(fā)結(jié)果表明，田野苦荬菜種子只能在滲透勢為0～-0.4MPa環(huán)境下萌發(fā)，滲透脅迫對種子萌發(fā)影響較大；滲透脅迫延遲種子起始萌發(fā)時間，顯著影響種子的萌發(fā)進程，萌發(fā)速率和最終萌發(fā)率（圖2）。在溶液滲透勢為-0.1MPa時，種子最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率分別由對照的62.00%、0.66%/h顯著降低到13.33%、0.12%/h（圖2-A），當(dāng)滲透勢降低到-0.2MPa以下時，種子萌發(fā)速率和萌發(fā)率降低到1.33%和0.01%/h以下（圖2-B、C）。

注：不同字母表示處理間在0.05水平存在顯著性差異。

3 討論與結(jié)論

鹽脅迫對植物的影響主要有滲透效應(yīng)與離子效應(yīng)2個方面，在種子萌發(fā)上主要表現(xiàn)為延遲種子萌發(fā)的初始時間，延長萌發(fā)進程，降低萌發(fā)率，或者使種子失去活力[5-6]。在NaCl溶液濃度為0.01～0.10mol/L范圍內(nèi)，田野苦荬菜種子萌發(fā)的進程、萌發(fā)速率和最終萌發(fā)率均受到顯著抑制。與胡楊、紅砂、花花柴等耐鹽植物[5-8]相比，田野苦荬菜種子萌發(fā)表現(xiàn)出顯著的不耐鹽性。而干旱脅迫試驗表明，田野苦荬菜種子只能在滲透勢為0～-0.4MPa環(huán)境下才能萌發(fā)，且在-0.1MPa時受到顯著抑制，在-0.2MPa時種子萌發(fā)速率和萌發(fā)率降低到1.33%和0.01%/h，與胡楊、駝絨藜、堿蓬、花花柴等耐旱植物[5，7，9]相比則表現(xiàn)出顯著的不耐干旱脅迫。雖然鹽脅迫和干旱脅迫顯著抑制田野苦荬菜種子的萌發(fā)進程、萌發(fā)速率和最終萌發(fā)率，但解除脅迫后復(fù)水試驗則表明，田野苦荬菜種子仍具有較高的萌發(fā)率活力。NaCl溶液濃度為0.05～0.10mol/L下各處理的復(fù)水萌發(fā)率均在70%以上，而滲透脅迫各處理下復(fù)水萌發(fā)率也均達到80%以上，鹽脅迫和干旱脅迫對其種子活力影響較小。研究認為，田野苦荬菜種子在鹽脅迫和干旱脅迫下種子進入休眠狀態(tài)，而當(dāng)周圍環(huán)境滲透勢升高、鹽濃度降低時，種子恢復(fù)萌發(fā)。因此，在栽培時應(yīng)保證土壤中含有較低的鹽分以及充足的水分條件。

參考文獻

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[9]楊景寧，王彥榮.PEG模擬干旱脅迫對四種荒漠植物種子萌發(fā)的影響[J].草業(yè)學(xué)報，2012（06）：23-29. （責(zé)編：張宏民）