補(bǔ)血草種子萌發(fā)對(duì)溫度、NaCl脅迫的響應(yīng)

王興翠+彭佃亮+喬寧+呂金浮+李美芹

摘要：以補(bǔ)血草種子為試驗(yàn)材料，研究不同溫度及NaCl脅迫（0～12 g/L）對(duì)其種子萌發(fā)的影響，對(duì)其發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)鹽害率及胚芽、胚根生長(zhǎng)情況等進(jìn)行測(cè)定，并進(jìn)行了復(fù)萌試驗(yàn)。研究結(jié)果表明，溫度過(guò)低或過(guò)高均抑制補(bǔ)血草種子萌發(fā)，延緩其萌發(fā)時(shí)間，補(bǔ)血草種子萌發(fā)的最適溫度為20～25 ℃；補(bǔ)血草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)與NaCl的濃度呈負(fù)相關(guān)，相對(duì)鹽害率則正好相反；隨著NaCl濃度的增大，補(bǔ)血草胚芽和胚根生長(zhǎng)受到的抑制逐漸增大，且胚根的受抑制作用較大；復(fù)萌試驗(yàn)結(jié)果表明，補(bǔ)血草種子在NaCl溶液中具有活力，脅迫解除后仍能迅速萌發(fā)，總萌發(fā)率均在50%以上。

關(guān)鍵詞：補(bǔ)血草；溫度；NaCl脅迫；種子萌發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)： Q945.78 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2017）20-0151-04

種子萌發(fā)時(shí)期是植物各生長(zhǎng)階段耐鹽性的敏感期，同時(shí)也是其種群建立的關(guān)鍵時(shí)期，植物能不能在鹽堿土壤上正常生長(zhǎng)，決定于種子發(fā)芽的態(tài)勢(shì)[1]。植物在種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)時(shí)期易遭受鹽脅迫傷害[2]，植物能否生存取決于其種子能否萌發(fā)、萌發(fā)的速度及萌發(fā)率的高低[3]。土壤鹽漬化已逐步成為人類(lèi)共同面對(duì)的一個(gè)世界性資源問(wèn)題[4]，有效開(kāi)發(fā)和利用鹽堿地，對(duì)緩解人均耕地面積不足、改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等方面起著重要的作用。深入探索種子萌發(fā)的生態(tài)因子，有利于鹽堿地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)。因此，大量關(guān)于植物耐鹽堿的研究都在植物的種子萌發(fā)期和幼苗生長(zhǎng)期展開(kāi)。

補(bǔ)血草（Limonium sinense Kuntze）為二倍體植株（2n=16）[5]，可用來(lái)作鹽堿地指示植物，是一種能耐強(qiáng)鹽堿的多年生草本、亞灌木植物，具有耐鹽、耐干旱、耐瘠薄、耐濕等特點(diǎn)，可改變?cè)瓉?lái)鹽堿地的土壤結(jié)構(gòu)，是比較嚴(yán)重的鹽堿化地區(qū)理想的栽培植物[6]，是渤海灣灘涂流域泌鹽類(lèi)鹽生植物的優(yōu)勢(shì)物種[7]。此外，補(bǔ)血草是很好的切花原料，全株可入藥，有較高的觀賞價(jià)值和藥用價(jià)值[8]，也是鹽堿地綠化環(huán)境的好原料[9]。前人已對(duì)補(bǔ)血草屬植物進(jìn)行了大量的研究，包括其再生體系的建立[10]、觀察鹽腺結(jié)構(gòu)[11-14]、測(cè)定葉片泌鹽能力[15-16]、構(gòu)建葉片EST文庫(kù)[17-18]等，對(duì)其開(kāi)發(fā)利用及研究具有極其重要的生物學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)意義，為此，我們對(duì)補(bǔ)血草種子在不同溫度、NaCl濃度鹽脅迫下進(jìn)行了發(fā)芽試驗(yàn)，以期明確補(bǔ)血草種子萌發(fā)的耐鹽特性及其適應(yīng)能力，為補(bǔ)血草的種植等提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為補(bǔ)血草種子，于2014年9月采摘于山東壽光羊口鹽堿地區(qū)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 溫度試驗(yàn) 選籽粒飽滿、無(wú)損害的補(bǔ)血草種子，將其用0.1% HgCl2消毒2～3 min，再用蒸餾水沖洗3～4遍，將HgCl2沖洗干凈后用濾紙將外面的水分吸干，均勻置于鋪有雙層濾紙直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，雙層濾紙用蒸餾水浸透并倒出多余水分，培養(yǎng)皿置于光照培養(yǎng)箱中（調(diào)節(jié)日光燈光照度均為50 lx，光照時(shí)間為16 h/d，相對(duì)濕度70%）。培養(yǎng)箱設(shè)置6個(gè)梯度溫度，分別為10、15、20、25、30、35 ℃，每皿20粒種子，每處理3皿重復(fù)，試驗(yàn)過(guò)程中每天更換溶液，觀察并統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽情況。1.2.2 鹽脅迫發(fā)芽試驗(yàn) 用單鹽NaCl對(duì)補(bǔ)血草種子進(jìn)行處理，將其溶液設(shè)置6個(gè)濃度，分別為2、4、6、8、10、12 g/L，以蒸餾水（0 g/L）為對(duì)照（CK），將配制好的溶液加入鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中至濾紙飽和，并把多余的NaCl溶液及蒸餾水吸去，置入最適發(fā)芽溫度的培養(yǎng)箱中。每24 h用相應(yīng)濃度鹽溶液（CK為蒸餾水）沖洗種子及培養(yǎng)皿，更換濾紙以保持培養(yǎng)皿中的NaCl溶液濃度穩(wěn)定和良好的通氣狀況。從播種后2 d開(kāi)始每天記錄種子的發(fā)芽數(shù)，試驗(yàn)進(jìn)行12 d，直至連續(xù)3 d沒(méi)有種子發(fā)芽時(shí)結(jié)束。發(fā)芽結(jié)束后，從每個(gè)處理中選擇具有代表性植株5株，測(cè)量補(bǔ)血草幼苗的胚根、胚芽長(zhǎng)。將每組處理中未萌發(fā)的種子將其表面的鹽溶液用蒸餾水沖洗干凈，然后全部轉(zhuǎn)移到蒸餾水中進(jìn)行復(fù)萌試驗(yàn)，方法同上。計(jì)算其發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、相對(duì)鹽害率、復(fù)萌率等指標(biāo)。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

發(fā)芽率=最終發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù)×100%。

相對(duì)發(fā)芽率=植物在鹽濃度下處理的發(fā)芽率/對(duì)照發(fā)芽率×100%。

總發(fā)芽率=（脅迫下種子發(fā)芽數(shù)+復(fù)萌種子數(shù)）/供試種子數(shù)×100%。

發(fā)芽勢(shì)（GE）=日最高發(fā)芽粒數(shù)/種子總數(shù)×100%。

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑Gt/Dt（∑Gt指t時(shí)間內(nèi)的發(fā)芽總數(shù)，Dt指發(fā)芽天數(shù)）。

相對(duì)鹽害率=（對(duì)照發(fā)芽率-鹽處理發(fā)芽率）/對(duì)照發(fā)芽率×100%。

復(fù)萌率=復(fù)萌發(fā)芽數(shù)/未萌發(fā)種子數(shù)×100%。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel及DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析，顯著性檢驗(yàn)采用鄧肯氏新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)補(bǔ)血草種子發(fā)芽指標(biāo)的影響

2.1.1 溫度對(duì)補(bǔ)血草種子發(fā)芽率的影響 從圖1可以看出，低溫和高溫均抑制補(bǔ)血草種子的萌發(fā)：前6 d種子幾乎不發(fā)芽，從第7天開(kāi)始發(fā)芽率緩慢上升，高溫35 ℃比10 ℃對(duì)補(bǔ)血草種子的萌發(fā)抑制作用強(qiáng)，發(fā)芽率僅為13.3%。其他溫度處理在前6 d發(fā)芽速率快，后期發(fā)芽種子數(shù)目少，溫度在25 ℃時(shí)發(fā)芽率最高，為95.0%，其次為20 ℃處理，發(fā)芽率為900%，15、30 ℃處理組種子的發(fā)芽率分別為80.0%、73.3%。

2.1.2 溫度對(duì)補(bǔ)血草種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)的影響 從圖2可以看出，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均隨著處理溫度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。補(bǔ)血草發(fā)芽勢(shì)在溫度為20、25 ℃時(shí)最高，均為33.3%，顯著高于其他溫度處理，10、35 ℃ 時(shí)較低，分別為16.7%、6.7%，表明高溫、低溫處理使補(bǔ)血草種子發(fā)芽速度降低且種子發(fā)芽不整齊。補(bǔ)血草種子發(fā)芽指數(shù)變化趨勢(shì)與發(fā)芽勢(shì)基本相似，35 ℃溫度處理對(duì)補(bǔ)血草種子的抑制程度最大，發(fā)芽指數(shù)降低最快，發(fā)芽指數(shù)僅為2.64%，其次為 10 ℃ 處理，發(fā)芽指數(shù)為3.69%。endprint