Na₂CO₃對(duì)紫蘇種子萌發(fā)的影響

蹇黎

摘要?[目的]了解長(zhǎng)期生長(zhǎng)在鹽堿地區(qū)紫蘇耐環(huán)境脅迫能力。[方法]采用不同濃度和萌發(fā)溫度對(duì)紫蘇種子萌發(fā)特性進(jìn)行測(cè)定。[結(jié)果]種子萌發(fā)率、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)都會(huì)隨著Na2CO3濃度的升高而降低，當(dāng)Na2CO3濃度上升至140 mmol/L時(shí)，紫蘇種子失去活力，萌發(fā)受到完全脅迫;相同Na2CO3濃度、不同萌發(fā)溫度條件下，紫蘇種子萌發(fā)受到的抑制程度為30 ℃>25 ℃>20 ℃。[結(jié)論]紫蘇種子耐Na2CO3的極限值為160 mmol/L，臨界度為40 mmol/L，最適耐度為20 mmol/L。

關(guān)鍵詞?Na2CO3;紫蘇;種子萌發(fā);脅迫指數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)?S567.21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A文章編號(hào)?0517-6611（2018）33-0044-02

紫蘇[Perilla frutescens（L.）Britt.]是一年生唇形科紫蘇屬草本植物，多生長(zhǎng)在荒地、路邊，適應(yīng)能力強(qiáng)，分布范圍廣，根據(jù)不同的生長(zhǎng)環(huán)境，紫蘇葉片通常為紅紫色、綠色以及雙色（面綠背紫）;常見(jiàn)的4個(gè)變種中，有2個(gè)栽培紫蘇類(lèi)型（紫蘇、回回蘇）和2個(gè)野生紫蘇類(lèi)型（野生紫蘇、耳齒紫蘇）[1-4]。在我國(guó)紫蘇種質(zhì)資源極其豐富，是一種時(shí)令蔬菜，全株可以蒸餾和提煉出用于保健和治療疾病的紫蘇油和蘇子油，應(yīng)用廣泛，具有極高的觀賞價(jià)值、藥用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值[5-8]。長(zhǎng)時(shí)間生長(zhǎng)在鹽堿濃度高、干旱貧瘠、中度石漠化等生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)中的紫蘇，有一套耐環(huán)境脅迫的生理機(jī)制，逐漸形成多種特有的抗非生物脅迫的優(yōu)異基因。地處喀斯特山區(qū)的貴州，野生和栽培紫蘇種質(zhì)資源較為豐富，在2016年貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選出的2個(gè)新品種紫蘇中，比普通紫蘇產(chǎn)油量高達(dá)43%，亞麻酸含量高于60%。筆者利用不同濃度的Na2CO3對(duì)貴州野生紫蘇種子進(jìn)行耐鹽堿脅迫測(cè)定，以期為紫蘇的栽培、選育、利用推廣及發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)提供依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?材料

試驗(yàn)材料分別采自貴州畢節(jié)七星關(guān)區(qū)、黔西、金沙、大方、威寧和納雍山區(qū)，每個(gè)地方采集的紫蘇籽粒大且飽滿(mǎn)、色澤度好、抗性強(qiáng)。

1.2?方法

1.2.1?脅迫處理。

設(shè)置0、10、20、40、60、80、100、120、140、160、180 mmol/L Na2CO3濃度梯度處理紫蘇種子，分別在20、25、30 ℃條件下進(jìn)行萌發(fā)。試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.2?脅迫指標(biāo)測(cè)定。

發(fā)芽率=G14/GT ×100%

發(fā)芽指數(shù)（GI）=Gt/Dt

活力指數(shù)（VI）=GI×S

脅迫指數(shù)=（CK發(fā)芽率-Na2CO3處理發(fā)芽率）/CK發(fā)芽率×100%

式中，GT為總數(shù)，Gt為t日發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)發(fā)芽天數(shù)，S為胚根的長(zhǎng)度，CK為對(duì)照。

1.3?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用EXCEL和SPSS 18.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2?結(jié)果與分析

2.1?Na2CO3對(duì)紫蘇種子萌發(fā)率的影響

與對(duì)照紫蘇種子發(fā)芽率相比較而言，不同濃度的Na2CO3對(duì)種子萌發(fā)的影響也不一樣（圖1）。隨著Na2CO3濃度不斷升高，紫蘇種子萌發(fā)都在不同程度的減少，當(dāng)Na2CO3濃度高于140 mmol/L時(shí)，種子的萌發(fā)受到完全抑制，萌發(fā)率為0。所有經(jīng)過(guò)Na2CO3處理的種子萌發(fā)均低于對(duì)照，表現(xiàn)出明顯的鹽堿影響，當(dāng)20、40和80 mmol/L Na2CO3濃度處理種子，種子萌發(fā)率受溫度影響的大小為30 ℃< 20 ℃< 25 ℃;當(dāng)Na2CO3濃度為60、100、120、140 mmol/L，25 ℃條件下紫蘇種子的發(fā)芽率最低，大小為25 ℃<30 ℃<20 ℃。在30 ℃條件下，低Na2CO3濃度處理對(duì)紫蘇種子的萌發(fā)影響較其余2種溫度較為明顯，但隨著Na2CO3濃度不斷地增加到一定量時(shí)，20和25 ℃條件下紫蘇種子的發(fā)芽率受到抑制又明顯高于30 ℃;當(dāng)Na2CO3濃度超出140 mmol/L后，所有溫度下培育的紫蘇種子均不發(fā)芽。t測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明，在20和25 ℃萌發(fā)條件下，20 mmol/L處理與60、160、180 mmol/L處理的種子發(fā)芽率之間存在極顯著差異，60 mmol/L處理與140 mmol/L處理的種子發(fā)芽率之間存在顯著差異。30 ℃條件下，120 mmol/L處理與40、60 mmol/L處理的種子發(fā)芽率之間存在極顯著差異。3種溫度條件下，160、180 mmol/L處理與對(duì)照種子發(fā)芽率間均表現(xiàn)為顯著差異。

2.2?Na2CO3對(duì)紫蘇種子萌發(fā)指數(shù)、活力指數(shù)的影響

種子的萌發(fā)指數(shù)在一定程度上能反映出種子在萌發(fā)過(guò)程中的生活能力。相同萌發(fā)溫度、不同Na2CO3濃度和不同萌發(fā)溫度、相同Na2CO3濃度對(duì)紫蘇種子的萌發(fā)影響均不相同（圖2）。與對(duì)照相比，所有萌發(fā)指數(shù)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，20 ℃時(shí)，當(dāng)Na2CO3濃度>100 mmol/L時(shí)，下降幅度較大外，其余濃度下的紫蘇種子萌發(fā)指數(shù)下降趨勢(shì)都較為平緩;25 ℃時(shí)，紫蘇種子萌發(fā)指數(shù)在60、100、140 mmol/L Na2CO3濃度時(shí)，出現(xiàn)3個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，當(dāng)Na2CO3濃度高達(dá)120 mmol/L以上時(shí)，紫蘇種子的萌發(fā)指數(shù)幾乎為0，表明種子不存在活力;30 ℃時(shí)，當(dāng)Na2CO3濃度高達(dá)60 mmol/L以上時(shí)，紫蘇種子的萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)出現(xiàn)拐點(diǎn)。在3種培養(yǎng)溫度條件下，所有紫蘇種子的萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)都是隨著Na2CO3濃度的升高而不間斷地下降，直至Na2CO3濃度高達(dá)140 mmol/L以上時(shí)，紫蘇種子的萌發(fā)指數(shù)為0，種子表現(xiàn)出無(wú)活力、完全失去活性。由此可知，Na2CO3處理種子都會(huì)不同程度抑制種子的萌發(fā)。

2.3?Na2CO3對(duì)紫蘇種子脅迫指數(shù)的影響

鹽堿脅迫種子的生長(zhǎng)發(fā)育通?？梢杂梅N子發(fā)芽率、生活力、萌發(fā)時(shí)間的長(zhǎng)短以及各種萌發(fā)指數(shù)來(lái)衡量。紫蘇種子萌發(fā)受到的影響與 Na2CO3濃度呈正相關(guān)，即Na2CO3濃度越高，種子受到的脅迫程度更大。當(dāng) Na2CO3濃度<60 mmol/L時(shí)，脅迫指數(shù)均小于50%，隨著 Na2CO3濃度的增加至140 mmol/L時(shí)（20、30、25 ℃），種子就完全喪失生活能力，表現(xiàn)為種子的萌發(fā)受到完全抑制（圖3）。t測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明，除20 mmol/L Na2CO3濃度（20、25 ℃）外，其余不同溫度相同濃度及相同溫度不同濃度下各種子間受到的脅迫都存在顯著差異。由此可知，紫蘇種子的耐Na2CO3極限值為160 mmol/L，臨界度為80 mmol/L，極限耐鹽度為180 mmol/L（20、25 ℃）、160 mmol/L（30 ℃）。

3?討論與結(jié)論

正常萌發(fā)的種子，不僅取決于種子完整、活力程度、胚發(fā)育的過(guò)程中所需要的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等自身?xiàng)l件，還取決于適宜的萌發(fā)溫度、光、濕度等外界條件。長(zhǎng)期生長(zhǎng)在鹽堿濃度含量較高地區(qū)的植株，生長(zhǎng)過(guò)程中都會(huì)受到不同程度的脅迫，這就可能導(dǎo)致植物在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病性等方面受到不同程度的影響。該研究中表明，紫蘇種子的萌發(fā)均受到萌發(fā)溫度和Na2CO3濃度不同程度的影響。種子的萌發(fā)率、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)都會(huì)隨著Na2CO3濃度的升高而降低，在萌發(fā)過(guò)程中，受到顯著抑制，當(dāng)Na2CO3濃度上升到一定量時(shí)，紫蘇的種子無(wú)萌發(fā)、無(wú)活力，萌發(fā)受到完全抑制。3種不同的培養(yǎng)溫度、相同Na2CO3濃度條件下，紫蘇種子萌發(fā)受到的抑制依次為30 ℃>25 ℃>20 ℃。相同溫度萌發(fā)時(shí)，Na2CO3濃度越低其種子受到的脅迫相對(duì)較小;Na2CO3濃度為40～140 mmol/L，種子萌發(fā)受到的脅迫程度急劇增加，變幅在17%～91%，種子萌發(fā)受到嚴(yán)重影響;Na2CO3濃度超過(guò)160 mmol/L時(shí)，種子萌發(fā)受到完全脅迫，種子萌發(fā)無(wú)活力。

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