香菇柄水提液對NaCl 脅迫下小白菜種子萌發(fā)及幼苗生長生理的影響

王澤，閆薈文，李嬌，趙玲，劉林娟，趙肖瓊

（太原工業(yè)學(xué)院環(huán)境與安全工程系，山西太原030008）

據(jù)統(tǒng)計，全球已有20%的耕地和33%的灌溉農(nóng)田受到土壤鹽分的影響，并且土壤鹽漬化面積還在進(jìn)一步擴(kuò)大[1]。鹽脅迫能夠破壞植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，影響植物種子的萌發(fā)和植株的正常生長發(fā)育，濃度高時甚至導(dǎo)致植物死亡[2]。因此，探究如何緩解鹽脅迫對植物的毒害意義重大。

利用外源物質(zhì)增強(qiáng)植物抗逆性是提高植物適應(yīng)逆境的有效途徑。香菇柄是香菇深加工過程中的副產(chǎn)品，常因其纖維素含量較高、口感粗糙而被廢棄處理[3-4]?，F(xiàn)階段關(guān)于香菇柄的研究主要集中在功能食品開發(fā)和臨床醫(yī)藥領(lǐng)域，對于其是否能夠誘導(dǎo)植物增強(qiáng)抗逆性的研究鮮有報道。鑒于此，筆者采用水培試驗，以小白菜七寶青為試材，通過NaCl 處理模擬鹽脅迫，探究不同濃度香菇柄水提液對NaCl 脅迫下小白菜種子萌發(fā)、幼苗生長及葉片色素含量的影響，旨在為香菇柄在設(shè)施蔬菜安全生產(chǎn)過程中的合理利用提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小白菜種子：七寶青，購于南京秋田種業(yè)有限公司。

香菇柄水提液：按照楊娟等[4]的方法，干燥的香菇柄粉碎后過60 目篩，稱取5 g 香菇柄粉末于錐形瓶中，加入100 mL 蒸餾水，95℃恒溫水浴提取2 h，收集濾液，即得質(zhì)量濃度為0.05 g/mL 的香菇柄水提液，并分別配制濃度為0.001、0.005、0.010 和0.020 g/mL的香菇柄水提液各50 mL，保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計。試驗設(shè)計6 個處理：T1.蒸餾水（對照）；T2.100 mmol/L NaCl；T3.100 mmol/L NaCl+0.001 g/mL 香菇柄水提液；T4.100 mmol/L NaCl+0.005 g/mL 香菇柄水提液；T5.100 mmol/L NaCl+0.010 g/mL 香菇柄水提液；T6.100 mmol/L NaCl+0.020 g/mL 香菇柄水提液。

精選籽粒飽滿的小白菜種子，經(jīng)0.3% KMnO4消毒、清水洗凈后，均勻擺入鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿100 粒種子，分別加入5 mL 處理液后置于25℃光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，每個處理4 次重復(fù)。

1.2.2 指標(biāo)測定。每天記錄小白菜種子的發(fā)芽情況，分別在第3 d 和第7 d 統(tǒng)計小白菜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，并計算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)[3]。萌發(fā)試驗結(jié)束后隨機(jī)從各處理選取10 株小白菜幼苗測定根長、芽長、根鮮重和芽鮮重。葉綠素和類胡蘿卜素含量的測定按照高俊鳳[5]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 香菇柄水提取液對NaCl 脅迫下小白菜種子萌發(fā)的影響

由表1 可知，相比于T1，T2 處理顯著抑制了小白菜種子的萌發(fā)。相比于T2，添加香菇柄水提液可不同程度地促進(jìn)小白菜種子的萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均隨著香菇柄水提液濃度的增加呈先升后降趨勢，T5 處理增幅最大，較T2 處理 分 別 顯 著 增 加 了4.98% 、7.66% 、11.92% 和93.11%。

2.2 香菇柄水提取液對NaCl 脅迫下小白菜幼苗生長的影響

由表2 可知，相比于T1，T2 處理顯著抑制了小白菜幼苗的生長。相比于T2，添加香菇柄水提液可不同程度地促進(jìn)小白菜幼苗的生長，根長、芽長、根鮮重和芽鮮重均隨著香菇柄水提液濃度的增加呈先升后降趨勢，T5 處理增幅最大，較T2 處理分別顯著增加了72.54%、29.28%、66.92%和18.74%。

2.3 香菇柄水提取液對NaCl 脅迫下小白菜幼苗葉片色素含量的影響

由表3 可知，相比于T1，T2 處理顯著降低了小白菜葉片的色素含量。相比于T2，添加香菇柄水提液可不同程度地增加小白菜葉片的色素含量，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總量和類胡蘿卜素含量均隨著香菇柄水提液濃度的增加呈先升后降趨勢，T5 處理增幅最大，較T2 處理分別顯著增加了80.36%、90.48%、83.12%和75.00%。

表1 香菇柄水提取液對NaCl 脅迫下小白菜種子萌發(fā)的影響

表2 香菇柄水提取液對NaCl 脅迫下小白菜幼苗生長的影響

表3 不同濃度香菇柄水提取液對NaCl 脅迫下小白菜幼苗葉片色素含量的影響mg/g

3 結(jié)論與討論

種子萌發(fā)是植物整個生育期中生理代謝最旺盛的階段，也是對逆境刺激感知最敏感的時期，輕微的逆境脅迫便會影響種子的正常萌發(fā)[6]。該研究中，100 mmol/L NaCl 脅迫顯著抑制了小白菜種子的萌發(fā)，添加0.005～0.020 g/mL 香菇柄水提液可顯著促進(jìn)小白菜種子的萌發(fā)，發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著增加，以0.010 g/mL 效果最佳，說明外源適宜濃度香菇柄水提液可以緩解NaCl 脅迫對小白菜種子萌發(fā)的抑制作用。

生物量是植物對NaCl 脅迫響應(yīng)的綜合表現(xiàn)，也是鑒定植物抗鹽能力的重要指標(biāo)。該研究中，100 mmol/L NaCl 脅迫顯著抑制了小白菜幼苗的生長，導(dǎo)致其根長、芽長、根鮮重和芽鮮重均明顯降低，添加0.010 和0.020 g/mL 香菇柄水提液可顯著促進(jìn)小白菜幼苗的生長，以0.010 g/mL 效果最佳。

葉綠素和類胡蘿卜素是重要的光合色素，與植物光合能力的強(qiáng)弱密切相關(guān)[7]。鹽脅迫引發(fā)的滲透脅迫和離子毒害作用可抑制葉綠素和類胡蘿卜素合成，并加快其降解和衰老。該研究中，添加0.005～0.020 g/mL 香菇柄水提液可顯著增加100 mmol/L NaCl 脅迫下小白菜幼苗葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素含量，說明外源適宜濃度香菇柄水提液對葉片色素具有保護(hù)作用，從而提升葉片的光合能力，促進(jìn)幼苗生長。

綜上所述，適宜濃度的香菇柄水提液可明顯促進(jìn)NaCl 脅迫下小白菜種子的萌發(fā)和幼苗的生長，增加葉片中的色素含量，從而增強(qiáng)小白菜對NaCl 脅迫的適應(yīng)能力。