NaCl脅迫對北蒼術(shù)種子萌發(fā)的影響

鄭金雙，孫成振，王文頗

(河北科技師范學(xué)院 a 生命科技學(xué)院，b 園藝科技學(xué)院，河北秦皇島，066600)

NaCl脅迫對北蒼術(shù)種子萌發(fā)的影響

鄭金雙a，孫成振b，王文頗a

(河北科技師范學(xué)院 a 生命科技學(xué)院，b 園藝科技學(xué)院，河北秦皇島，066600)

為探究北蒼術(shù)種子萌發(fā)適宜鹽濃度，分別用質(zhì)量濃度為1,2,4,6,8,10,12,14 g/L的NaCl溶液處理北蒼術(shù)種子，研究NaCl脅迫對北蒼術(shù)種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，低質(zhì)量濃度(1 g/L)NaCl溶液處理對北蒼術(shù)種子萌發(fā)有一定的促進(jìn)作用，NaCl質(zhì)量濃度超過2 g/L時，北蒼術(shù)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均明顯降低；且隨著NaCl質(zhì)量濃度增加對北蒼術(shù)種子萌發(fā)的抑制作用增強(qiáng)。北蒼術(shù)種子相對發(fā)芽率與NaCl質(zhì)量濃度之間呈極顯著負(fù)相關(guān)，其線性回歸方程是y=-69.817x+115。北蒼術(shù)種子耐鹽適宜范圍為5.7 g/L，耐鹽半致死質(zhì)量濃度為9.3 g/L，耐鹽極限質(zhì)量濃度為12.9 g/L。

北蒼術(shù)；種子；NaCl脅迫；發(fā)芽指標(biāo)

北蒼術(shù)(Atractylodeschinensis(DC.) Koidz.)為菊科蒼術(shù)屬多年生草本植物，是我國常用大宗中藥材，是藥材蒼術(shù)的來源之一，具有燥濕健脾、祛風(fēng)散寒、明目等功效[1]。近年來，由于市場需求量不斷增加，采挖過度，野生環(huán)境逐漸惡化；加之北蒼術(shù)生長年限相對較長，導(dǎo)致野生資源稀缺，急需進(jìn)行人工栽培繁育。然而，生態(tài)環(huán)境惡化導(dǎo)致土壤鹽漬化問題突出，鹽脅迫對植物整個生長發(fā)育狀態(tài)及產(chǎn)量與品質(zhì)影響較大。前人對北蒼術(shù)的研究多集中在與其活性成分及其藥理活性方面[2～4]，少見關(guān)于北蒼術(shù)栽培方面的研究報(bào)道。為此，筆者試驗(yàn)研究了不同質(zhì)量濃度NaCl溶液對北蒼術(shù)種子萌發(fā)的影響，以期為北蒼術(shù)人工栽培、鹽堿地北蒼術(shù)生產(chǎn)以及選擇育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為北蒼術(shù)種子，采自河北省秦皇島市青龍滿族自治縣，經(jīng)承德醫(yī)學(xué)院趙春穎教授鑒定為菊科北蒼術(shù)種子。

1.2 試驗(yàn)方法

北蒼術(shù)用蒸餾水浸泡30 min后，播于鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿30粒。濾紙分別用質(zhì)量濃度為1,2,4,6,8,10,12,14 g/L的NaCl溶液浸濕，蒸餾水為對照(CK)，每處理3個重復(fù)，置于20 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)芽。

每天根據(jù)記錄的培養(yǎng)皿質(zhì)量加入蒸餾水，保證培養(yǎng)皿鹽分的質(zhì)量濃度不變，記錄種子萌發(fā)數(shù)，計(jì)算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、相對發(fā)芽率、相對鹽害率、種子耐鹽適宜范圍、種子耐鹽半致死濃度和種子耐鹽極限濃度[5]，計(jì)算公式如下：

發(fā)芽率=(第11d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù))×100%

發(fā)芽勢=(前5 d 發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù))×100%

發(fā)芽指數(shù)=ΣGt/Dt，其中Gt為時間t的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽時間。

相對發(fā)芽率=(發(fā)芽種子數(shù)/對照萌發(fā)種子數(shù))×100%

相對鹽害率=[(對照發(fā)芽率-鹽溶液處理發(fā)芽率)/對照發(fā)芽率]×100%

種子耐鹽適宜范圍=發(fā)芽率達(dá)到對照發(fā)芽率75%時相對應(yīng)的鹽液質(zhì)量濃度

種子耐鹽半致死濃度=發(fā)芽率達(dá)到對照發(fā)芽率50%的鹽液質(zhì)量濃度

種子耐鹽極限濃度=發(fā)芽率達(dá)到對照發(fā)芽率10%的鹽液質(zhì)量濃度

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)中種子發(fā)芽動態(tài)用 Excel 2010繪圖，發(fā)芽相關(guān)指標(biāo)分析利用 DPS v14.50統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對北蒼術(shù)種子發(fā)芽的影響

當(dāng)NaCl質(zhì)量濃度為1 g/L時，北蒼術(shù)種子發(fā)芽各項(xiàng)指標(biāo)均高于對照；當(dāng)NaCl質(zhì)量濃度高于2 g/L時，北蒼術(shù)種子發(fā)芽相關(guān)各項(xiàng)指標(biāo)均低于對照，并隨著質(zhì)量濃度的增加呈逐漸減低的趨勢(表1)。NaCl質(zhì)量濃度高于10 g/L時，北蒼術(shù)種子發(fā)芽率與對照相比呈極顯著差異；NaCl質(zhì)量濃度高于2 g/L時，北蒼術(shù)種子發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)與對照相比呈極顯著差異。NaCl質(zhì)量濃度為1～8 g/L時，各處理間相對發(fā)芽率無差異，與質(zhì)量濃度高于10 g/L處理間差異極顯著；NaCl質(zhì)量濃度為2～8 g/L時，各處理間相對發(fā)芽率無差異，與質(zhì)量濃度為1 g/L和高于10 g/L處理間差異極顯著。

北蒼術(shù)種子起始發(fā)芽時間為發(fā)芽后第3天，當(dāng)NaCl質(zhì)量濃度低于4 g/L時，對北蒼術(shù)起始發(fā)芽時間沒有影響，隨著NaCl質(zhì)量濃度的增加，北蒼術(shù)的起始發(fā)芽時間有不同程度的延遲，NaCl質(zhì)量濃度為8 g/L和10 g/L時，起始發(fā)芽時間為發(fā)芽后第4天；NaCl質(zhì)量濃度為12 g/L和14 g/L時，起始發(fā)芽時間分別為發(fā)芽后第7天和第9天。NaCl質(zhì)量濃度為14 g/L時，北蒼術(shù)發(fā)芽率為5.00%，相對鹽害率為94.00%，與對照相比此時北蒼術(shù)種子發(fā)芽幾乎停滯(圖1)。

表1 不同質(zhì)量濃度NaCl處理對北蒼術(shù)種子發(fā)芽的影響

注：表中不同的小寫字母表示5%水平上差異顯著，不同的大寫字母表示1%水平上差異顯著。

圖1 不同質(zhì)量濃度NaCl脅迫下北蒼術(shù)種子發(fā)芽進(jìn)程

2.2 北蒼術(shù)種子相對發(fā)芽率與NaCl質(zhì)量濃度的相關(guān)性

對北蒼術(shù)種子相對發(fā)芽率與對應(yīng)NaCl質(zhì)量濃度進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果表明，北蒼術(shù)種子相對發(fā)芽率與NaCl質(zhì)量濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.880 3**)，相對發(fā)芽率與NaCl質(zhì)量濃度之間的線性回歸方程是y=-69.817x+115。根據(jù)該方程推出北蒼術(shù)種子耐鹽適宜范圍為5.7 g/L，耐鹽半致死濃度為9.3 g/L，耐鹽極限濃度為12.9 g/L。

3 結(jié)論與討論

植物種子萌發(fā)階段的耐鹽性是決定該植物是否能在鹽漬化土壤生長發(fā)育的前提，研究植物種子萌發(fā)階段的耐鹽性對于耐鹽植物篩選具有重要意義[6]。有的植物種子發(fā)芽階段耐鹽性較差，發(fā)芽指標(biāo)從低鹽分濃度開始就明顯低于對照組，如萬壽菊[7]、紅花[8]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，北蒼術(shù)種子能夠耐受一定濃度的鹽脅迫，低質(zhì)量濃度NaCl處理(1 g/L)時可促進(jìn)北蒼術(shù)種子發(fā)芽各項(xiàng)指標(biāo)提高，相對鹽害率為0.00%，隨著NaCl質(zhì)量濃度的增加對北蒼術(shù)種子萌發(fā)抑制作用逐漸增強(qiáng)，表現(xiàn)為低促高抑的特性。這與研究NaCl溶液處理番茄[9]、決明子[10]、薏苡[11]、黃芩[12]等植物種子萌發(fā)結(jié)果類似。但是不同植物對鹽濃度的耐受閾限不同，相同鹽濃度處理時發(fā)芽指標(biāo)也不同[13～15]。土壤中鹽分并非由一種鹽組成，因此下一步需要研究混合鹽分對北蒼術(shù)種子萌發(fā)及生長發(fā)育的影響。

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(責(zé)任編輯：朱寶昌，陳于和)

Effects of NaCl Stress on Seed Germination ofAtractylodeschinensis(DC.) Koidz.

ZHENG Jinshuang, SUN Chengzhen, WANG Wenpo

(Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600, China)

In order to find out the fit salt concentration for seed germination ofAtractylodeschinensis(DC.)Koidz., the effects of NaCl stress(1,2,4,6,8,10,12,14 g/L)on seed germination ofAtractylodeschinensis(DC.)Koidz were investigated in this paper. The results showed that low concentration NaCl treatment(1 g/L) could promote seed germination ofAtractylodeschinensis(DC.)Koidz. However, the germination percentage, germination energy and germination indexes decreased visibly when NaCl treatment surpassed 2 g/L. The inhibitory effects increased significantly with NaCl concentration. There were negative correlations between the relative germination rates and NaCl concentrations. The linear regression equation could be expressed asy=-69.817x+115. The fit salt concentration for seed germination ofAtractylodeschinensis(DC.) Koidz might be 5.7 g/L, the half-lethal concentration 9.3 g/L, and the fatal concentration 12.9 g/L.

Atractylodeschinensis(DC.) Koidz.; seed; NaCl stress; germination index

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2017.01.002

河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究青年基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：QN2016110)；河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目綠山富民科技工程(項(xiàng)目編號：16232503D-X-4)；秦皇島市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：2015-5)。

2017-02-15; 修改稿收到日期: 2017-03-09

S567.211；R931.2

A

1672-7983(2017)01-0008-03

鄭金雙(1986-)，女，博士，講師。主要研究方向：藥用植物栽培與育種。