不同濃度海水對(duì)甜瓜種子萌發(fā)的影響

張雪彬，黃小燕，曹明，陶凱，龔家建，楊小鋒

(三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院，海南三亞 572000)

不同濃度海水對(duì)甜瓜種子萌發(fā)的影響

張雪彬，黃小燕，曹明，陶凱，龔家建，楊小鋒

(三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院，海南三亞 572000)

【目的】研究不同濃度海水對(duì)甜瓜種子萌發(fā)的影響，分析甜瓜種子對(duì)鹽的耐受能力，為篩選培育耐鹽甜瓜品種，利用海水資源及灘涂地奠定基礎(chǔ)?！痉椒ā恳?種種植廣泛的優(yōu)良甜瓜品種種子為試驗(yàn)材料，采用培養(yǎng)皿發(fā)芽法，研究不同濃度海水脅迫對(duì)種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽速度的影響?！窘Y(jié)果】低濃度海水可以促進(jìn)金蜜六號(hào)和紅酥脆品種甜瓜種子萌發(fā)。較高濃度海水脅迫對(duì)甜瓜種子的發(fā)芽能力有抑制作用，隨著海水濃度的增加抑制作用加強(qiáng)。不同品種甜瓜種子的耐鹽性不同，綜合甜瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽速度4個(gè)指標(biāo)來(lái)看，金蜜六號(hào)為最耐鹽品種，西州密17號(hào)為最不耐鹽品種?！窘Y(jié)論】金蜜六號(hào)甜瓜種子耐鹽性較好，可在鹽脅迫地區(qū)種植。

不同濃度海水；甜瓜；種子萌發(fā)；耐鹽品種

0 引 言

【研究意義】目前，鹽脅迫在全世界普遍發(fā)生，是阻礙植物正常生長(zhǎng)和生產(chǎn)的外在環(huán)境因素[1]。鹽脅迫使植物的養(yǎng)分失去平衡，抑制生理生化活動(dòng)及生長(zhǎng)發(fā)育，從而影響植物的產(chǎn)量和品質(zhì)[2]。許多鹽堿地、灘涂地及海岸線無(wú)法用于種植農(nóng)作物，造成大量耕地面積減少，土地荒廢。因此，通過(guò)對(duì)植物的耐鹽性研究，發(fā)掘耐鹽植物資源，利用鹽堿地具有重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】甜瓜(CucumismeloL.)屬葫蘆科(Cucurbitaceae)甜瓜屬(Cucumis)一年生蔓生草本植物，是一種易于栽培管理、生長(zhǎng)周期短、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益好的栽培作物[3]。前人研究發(fā)現(xiàn)，部分甜瓜品種耐鹽性較好，在總鹽含量為1.14%以下的土壤中也能正常生長(zhǎng)[4]其耐鹽能力高于番茄、胡蘿卜和油菜[5]，僅次于南瓜[6]，所以發(fā)掘甜瓜的耐鹽性品種對(duì)于海島農(nóng)業(yè)具有重要的意義?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】種子的萌發(fā)對(duì)鹽脅迫很敏感，因此種子萌發(fā)可作為評(píng)價(jià)植物耐鹽性的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。目前，國(guó)內(nèi)主要通過(guò)利用單鹽(NaCl)處理甜瓜種子研究其耐鹽性，而直接利用海水處理甜瓜種子的研究未見(jiàn)報(bào)道。直接采用不同濃度海水處理甜瓜種子，研究海水對(duì)甜瓜種子萌發(fā)的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究海水處理甜瓜種子對(duì)其萌發(fā)的影響，為篩選培育耐鹽甜瓜品種奠定基礎(chǔ)，為進(jìn)一步利用海水資源提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)于2016年9～10月在海南省三亞市南繁科學(xué)技術(shù)研究院品質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。海水從三亞灣海域取得，主要成分為Na+12.12 g/L，Cl-21.17 g/L，K+0.27 g/L，Ca2+0.41 g/L，Mg2+1.51 g/L，SO42-3.34 g/L，和HCO3-0.14 g/L。pH為8.47，EC值為33.6 ms/cm。供試甜瓜品種為金海蜜、南海蜜、金蜜六號(hào)、西州密17、西州密25、常香玉和紅酥脆 7個(gè)品種甜瓜種子均由市場(chǎng)購(gòu)得。表1

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

研究采用培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽法，挑選飽滿、均勻的甜瓜種子在冷水中浸泡24 h，(每6 h換1次水)后，用1%的氯化汞溶液消毒5 min，再用滅菌去離子水反復(fù)清洗干凈。在培養(yǎng)皿底部放入單層濾紙，每培養(yǎng)皿放20粒種子，分別加入含0%(CK)、10%、20%、30%、40%、50%濃度海水，添加量以濾紙濕潤(rùn)，傾斜時(shí)皿底無(wú)溶液為度，置于28℃恒溫培養(yǎng)箱中暗培養(yǎng)。每天更換一次濾紙，重新添加配制好的各濃度海水以保持海水濃度不變。每個(gè)海水濃度處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。處理后第2 d開(kāi)始記錄發(fā)芽總數(shù)和新增發(fā)芽數(shù)，第3 d計(jì)算發(fā)芽勢(shì)，第7 d計(jì)算發(fā)芽率。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)

以發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)及平均發(fā)芽速度4個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量各個(gè)甜瓜品種種子的發(fā)芽能力，以胚根伸出種皮2 mm作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)芽率(GP)=第7 d發(fā)芽的種子數(shù)/種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)(GE)=第3 d發(fā)芽的種子數(shù)/種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)(Gi)=∑Gi/Di，其中Gi:第i天發(fā)芽數(shù)；Di：天數(shù)；

平均發(fā)芽速度(Gv)=∑(Gi*Di)/∑Gi，其中Gi：第i天發(fā)芽數(shù)；Di：天數(shù)[7-9]。(平均發(fā)芽速度是衡量種子發(fā)芽快慢的一個(gè)指標(biāo)，平均發(fā)芽速度的數(shù)值越小，表示該種子發(fā)芽速度越快，發(fā)芽能力也較好)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel2003軟件處理，方差分析通過(guò)SPSS17.0軟件ANOVA過(guò)程處理，采用鄧肯新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度海水對(duì)甜瓜種子發(fā)芽率的影響

研究表明，7個(gè)品種甜瓜種子的發(fā)芽率均隨海水濃度的增大呈降低趨勢(shì)。不同品種甜瓜種子在同一濃度海水脅迫下差異顯著(P<0.05)。其中西州密17甜瓜種子發(fā)芽率降低的趨勢(shì)最明顯，在海水濃度為10%、20%和30%時(shí)，分別較對(duì)照降低23.00%、67.00%和82.00%。而在海水濃度為40%、50%時(shí)，完全喪失發(fā)芽能力；金蜜六號(hào)和長(zhǎng)香玉種子在30%以下濃度海水里發(fā)芽率高于對(duì)照。研究發(fā)現(xiàn)低濃度海水能夠促進(jìn)甜瓜種子發(fā)芽。當(dāng)海水濃度升高至50%時(shí)，所有品種甜瓜種子發(fā)芽率均明顯降低；此時(shí)，金蜜六號(hào)甜瓜種子發(fā)芽率最高，為45.00%，其次是長(zhǎng)香玉甜瓜種子，為13.00%，其它品種均為0。金蜜六號(hào)甜瓜種子耐鹽性能最強(qiáng)。表1

表1 不同濃度海水下甜瓜種子發(fā)芽率變化

注：同列后不同的字母表示差異顯著(P<0.05)。下同

Note：different letters in same column indicate significant difference (P<0.05). The same as below

2.2 不同濃度海水對(duì)不同甜瓜品種發(fā)芽勢(shì)影響

研究表明，7個(gè)甜瓜品種的發(fā)芽勢(shì)存在著顯著性差異，不同甜瓜品種間的種子發(fā)芽高峰期出現(xiàn)時(shí)間不相同。所有參試品種種子的發(fā)芽勢(shì)均隨海水濃度的增大呈下降趨勢(shì)，但不同品種具體表現(xiàn)不同。低濃度海水可以促進(jìn)金蜜六號(hào)和紅酥脆甜瓜品種種子萌發(fā)。海水濃度為10%和20%時(shí)，金蜜六號(hào)甜瓜種子的發(fā)芽勢(shì)高于對(duì)照，分別高出11.00%和6.00%。當(dāng)濃度為30%時(shí)，發(fā)芽勢(shì)高于50%的甜瓜品種有金蜜六號(hào)、南海蜜和紅酥脆。濃度為40%時(shí)，只有金蜜六號(hào)種子的發(fā)芽勢(shì)高于50%。當(dāng)海水濃度為50%時(shí)，金蜜六號(hào)甜瓜種子的發(fā)芽勢(shì)為43.00%，其它品種為0，差異顯著。表2

表2 不同濃度海水下甜瓜種子發(fā)芽勢(shì)變化

2.3 不同濃度海水對(duì)不同品種甜瓜種子發(fā)芽指數(shù)的影響

研究表明，7個(gè)品種甜瓜種子的發(fā)芽指數(shù)同樣隨海水濃度的增大而降低，但同樣存在品種差異。金蜜六號(hào)的種子發(fā)芽指數(shù)在海水濃度為10%～50%范圍內(nèi)均最高，其它品種的發(fā)芽指數(shù)受到不同程度的抑制。其中西州密17受到抑制程度最大；當(dāng)海水濃度為40%時(shí)，除西州密17號(hào)甜瓜外，其它品種尚能萌發(fā)，其中發(fā)芽指數(shù)最大的為金蜜六號(hào)甜瓜種子，較對(duì)照高17.00%；當(dāng)海水濃度升至50%時(shí)，金蜜六號(hào)發(fā)芽指數(shù)仍然最高，其次為長(zhǎng)香玉，其它品種的發(fā)芽指數(shù)為0。表3

表3 不同濃度海水下甜瓜種子發(fā)芽指數(shù)變化

2.4 不同濃度海水對(duì)甜瓜種子平均發(fā)芽速度的影響

研究表明，7個(gè)甜瓜品種的平均發(fā)芽速度隨海水濃度的增大而降低。不同品種甜瓜種子在同一濃度海水脅迫下發(fā)芽速度差異顯著(P<0.05)。當(dāng)海水濃度為10%時(shí)，長(zhǎng)香玉甜瓜種子的平均發(fā)芽速度最低，而金蜜六號(hào)和紅酥脆最高；當(dāng)海水濃度為40%時(shí)，西州密17號(hào)甜瓜種子已停止發(fā)芽，其他品種仍保持發(fā)芽速度；當(dāng)海水濃度為50%時(shí)，金蜜六號(hào)和長(zhǎng)香玉仍保持發(fā)芽速度，其他品種不發(fā)芽。金蜜六號(hào)和長(zhǎng)香玉甜瓜種子耐鹽能力最強(qiáng)。表4

表4 不同濃度海水下甜瓜種子平均發(fā)芽速度變化

3 討 論

我國(guó)擁有長(zhǎng)為1.8×104多km2的海岸線和0.4×108hm2以上的鹽堿地，大量的農(nóng)業(yè)用水與淡水資源短缺成為該地區(qū)最突出的問(wèn)題[10-12]。 我國(guó)長(zhǎng)期致力于研究植物的耐鹽性，挖掘耐鹽植物，以利用海水資源，緩解當(dāng)前淡水資源短缺問(wèn)題。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著海水濃度的增加，甜瓜種子的發(fā)芽能力受抑制作用加強(qiáng)這與前人在甜瓜[13-14]、黃瓜[15]、水稻[16]、生菜[17]上的研究結(jié)果基本一致。低濃度海水處理下可激發(fā)金蜜六號(hào)和長(zhǎng)香玉甜瓜種子的發(fā)芽能力。綜合看來(lái)，在海水脅迫下平均發(fā)芽率從高到低順序?yàn)椋航鹈哿?hào)>紅酥脆>南海蜜>長(zhǎng)香玉>金海蜜>西州密25>西州密17；平均發(fā)芽勢(shì)從高到低順序?yàn)椋航鹈哿?hào)>南海蜜>紅酥脆>金海蜜>西州密25>西州密17；平均發(fā)芽指數(shù)為：金蜜六號(hào)>南海蜜>紅酥脆>金海蜜>長(zhǎng)香玉>西州密25>西州密17；平均發(fā)芽速度為：金蜜六號(hào)>南海蜜>紅酥脆>金海蜜>長(zhǎng)香玉>西州密25 >西州密17。經(jīng)過(guò)分析比較種子萌發(fā)的4個(gè)指標(biāo)可知，金蜜六號(hào)甜瓜種子耐海水能力最強(qiáng)，西州密17最弱。海水組成成分復(fù)雜，而目前廣泛采用單鹽(NaCl)處理種子研究其耐鹽機(jī)理，不能完全反映現(xiàn)實(shí)中植物受鹽脅迫的情況。直接采用海水處理甜瓜種子研究其耐鹽能力，結(jié)果更接近實(shí)際情況。試驗(yàn)結(jié)果將為后期篩選培育耐鹽甜瓜品種奠定基礎(chǔ)。因種子在不同生長(zhǎng)時(shí)期生理變化有不同的表現(xiàn)，其耐海水程度可能將發(fā)生變化，故種子萌發(fā)這一指標(biāo)僅能作為甜瓜耐鹽性的參考。種子在較高濃度海水萌發(fā)能力強(qiáng)的甜瓜，其幼苗能否在具有海水脅迫的地塊正常生長(zhǎng)還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

同一濃度海水對(duì)不同品種甜瓜種子萌發(fā)的影響不同，不同濃度海水對(duì)同一品種甜瓜種子萌發(fā)的影響也有差異。低濃度海水可以促進(jìn)個(gè)別品種(金蜜六號(hào)和紅酥脆)甜瓜種子萌發(fā)。隨著海水濃度的增加，甜瓜種子萌發(fā)受抑制作用增強(qiáng)，當(dāng)海水濃度為50%時(shí)，各個(gè)品種甜瓜種子的萌發(fā)率最低，除長(zhǎng)香玉和金蜜六號(hào)外，其它品種均不萌發(fā)；綜合發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和平均發(fā)芽速度4個(gè)指標(biāo)來(lái)看，金蜜六號(hào)為最耐鹽品種，西州密17為最不耐鹽品種。

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Effects of Different Concentrations of Seawater on Seed Germination of Muskmelon

ZHANG Xue-bin，HUANG Xiao-yan，CAO Ming，TAO Kai，GONG Jia-jian，YANG Xiao-feng

(Saya Science and Technology Academy for Crop Winter Multiplication, Sanya Hainan 572000, China)

【Objective】 This project aims at studying the effects of different concentrations of sea water on the germination of muskmelon seeds, exploring the tolerance to salt in the hope of providing the foundation for selecting and breeding salt tolerant melon varieties and utilizing seawater resources and beach land. 【Method】Using petri dishes sprouting method, the effects of different concentrations of seawater-stress on germination rate, germination potential, germination index, average germination speed of seven varieties melon seeds were studied. 【Result】The results showed that low concentration seawater could promote Jinmi 6 muskmelon and Hongsucui melon seed germination; A high concentration of seawater-stress had inhibitory effects on melon seed germination ability; With the increase of seawater concentrations, the inhibitory effects were strengthened. Different varieties of melon seeds have different salt tolerance. Considering the 4 indexes of germination rate, germination potential, germination index and average germination speed of muskmelon seeds, Muskmelon Jinmin 6 was the most salt-tolerant variety, and Xizhoumi17 was the weakest one. 【Conclusion】After comparing and studying, the seed salt tolerance of Jinmin 6 is better, and it can be planted in salt stress area.

different concentrations of seawater; melon; seed germination; salt-tolerant varieties

YANG Xiao-feng (1977-), male, Xian, Shanxi. Researcher, doctoral student, research field: Facilities for horticulture and soilless cultivition. (E-mail)hnmelon2008@163.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.07.006

2017-04-05

國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2014BAD05B04)；國(guó)家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)資金(nycytx-36-02-17)；海南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“甜瓜海水耐鹽生理特性研究”(20153107)

張雪彬(1989-)，男，海南三亞人，研究實(shí)習(xí)員，研究方向?yàn)槭卟藷o(wú)土栽培與西甜瓜設(shè)施栽培，(E-mail)865407277@qq.com

楊小鋒(1977-)，男，陜西西安人，研究員，博士研究生，研究方向?yàn)樵O(shè)施園藝與無(wú)土栽培，(E-mail)hnmelon2008@163.com.

S652

A

1001-4330(2017)07-1216-07

Supported by: National Science and Technology Support Plan Project (2014BAD05B04)；Watermelon and Melon Industry Technology System Special Funds(nycytx-36-02-17)；Hainan Province Natural Science Fundation Program "Study on Salt Tolerance and Physiological Characteristics of the Melon in Seawater" (20153107)