蕓芥對(duì)4 種不同鈉鹽脅迫耐受性的比較

范惠玲，白生文，姚正良，王 娟，任曉燕，陳天元，楊亞莉

（1. 河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院，甘肅 張掖 734000；2. 青海大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院，青海 西寧 810016；3. 河西學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 張掖 734000；4. 張掖市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 張掖 734000）

0 引言

【研究意義】蕓芥（Eruca sativa M.）系十字花科芝麻菜屬植物，是重要的油料和蔬菜作物，在歐洲、非洲、中東、中亞、印度和我國(guó)甘肅與寧夏等地都有栽培[1]。土壤鹽漬化及次生鹽漬化是一種典型的非生物逆境脅迫因素，不僅影響作物生長(zhǎng)發(fā)育，還對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不良效應(yīng)[2]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)將近0.2 億多hm2的農(nóng)田受到鹽害影響[3]。鹽害可危及作物的芽期、苗期和全生育期[4]，其對(duì)植物的影響主要表現(xiàn)為抑制種子萌發(fā)、限制幼苗生長(zhǎng)、降低光合作用、改變新陳代謝、水分吸收失調(diào)、離子營(yíng)養(yǎng)不平衡、氧化脅迫、產(chǎn)量降低等[5]。不同鹽脅迫類型中，NaCl 是最為常見的，但隨著溫室二氧化碳和工業(yè)二氧化硫排放量的增加，以及工廠廢棄液的排放、各種土壤改良劑的大量施用、地殼的逐漸風(fēng)化，形成越來(lái)越多的硫酸鹽、碳酸鹽等鹽堿環(huán)境，使植物遭受的其他種類鹽堿脅迫的面積比NaCl 脅迫的面積更大，對(duì)植物的危害更深[6]。因此進(jìn)行蕓芥耐鹽性評(píng)價(jià)，選育耐鹽品系或品種，對(duì)利用大面積的鹽堿地和保證蕓芥籽供應(yīng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】蕓芥與蕓薹屬有一定親緣關(guān)系，具有優(yōu)異抗旱、耐瘠薄、抗白粉病、耐低溫等抗逆特性[7]。從已有的資料分析，在鹽堿逆境中，蕓芥具有一定的耐性[8]，盡管有關(guān)鹽脅迫對(duì)蕓芥萌發(fā)、生長(zhǎng)發(fā)育和生理特性的影響已有一些報(bào)道[9]，但主要以某一種鹽或某一個(gè)品種開展研究為主[10?12]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】有關(guān)鹽脅迫對(duì)蕓芥不同品系或蕓芥耐不同種類鹽脅迫能力方面的報(bào)道較少。同一種植物不同品種或品系對(duì)鹽堿環(huán)境的抗性存在明顯差異，在萌發(fā)期種子發(fā)芽率等性狀對(duì)鹽、堿脅迫非常敏感[2]?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本試驗(yàn)以3 個(gè)蕓芥育成品系為材料，鑒定并評(píng)價(jià)不同品系在NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3等4 種單鹽脅迫下萌發(fā)期各指標(biāo)的變化，以期探明蕓芥萌發(fā)期對(duì)不同種類鹽堿脅迫的適應(yīng)條件，為進(jìn)一步的耐鹽品種選育和鹽堿地的改 良提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

3 個(gè)蕓芥品系，包括15 蕓芥4、11 蕓芥32-1、16 蕓芥9，農(nóng)藝性狀優(yōu)良，生育期120～130 d，由河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院農(nóng)學(xué)教研室提供。試驗(yàn)前挑選飽滿一致的種子，在70%乙醇中浸泡30 s，用40%次氯酸鈉溶液消毒15 min，無(wú)菌水清洗3次 ，晾干后備用。

1.2 試驗(yàn)方法

依照國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程，發(fā)芽采用濾紙床法，將雙層濾紙用鹽溶液充分飽和后置于內(nèi)徑100 mm 的培養(yǎng)皿底部，之后放置種子100 粒，加入不同濃度的NaCl、NaHCO3、Na2CO3和Na2SO4等4 種單鹽溶液進(jìn)行脅迫處理。其中NaCl 采用濃度為30、60、90、120、150、180、210、240、300 mmol·L?1，Na2SO4采用濃度為30、60、90、120、150 mmol·L?1，NaHCO3采 用 濃 度 為15、30、45、60 mmol·L?1，Na2CO3采用濃度5、10、15、20、25、30 mmol·L?1，分別以不加單鹽溶液為對(duì)照，每個(gè)處理重復(fù)3 次，置于25 ℃人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，相對(duì)濕度為65%，光照時(shí)間與非光照時(shí)間設(shè)定均為12 h。試驗(yàn)過(guò)程中每天采用稱重補(bǔ)水法按時(shí)補(bǔ)充水分，以保持處理期間鹽濃度相 對(duì)穩(wěn)定。

1.3 指標(biāo)測(cè)定與數(shù)據(jù)處理

發(fā)芽期間，每天記錄種子發(fā)芽情況及發(fā)芽數(shù)，胚根突破種皮2 mm 為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，共計(jì)7 d，連續(xù)2 天種子發(fā)芽數(shù)不變即調(diào)查結(jié)束。發(fā)芽試驗(yàn)進(jìn)行至第10 天時(shí)，每個(gè)培養(yǎng)皿中隨機(jī)取10 個(gè)幼苗，用刻度0.5 mm的直尺從胚軸與胚根的分界處分別測(cè)定胚軸和胚根絕對(duì)長(zhǎng)度；然后用濾紙吸干幼苗表面的水分后立即放入精確度為0.000 1 g 的天平上稱重，計(jì)算單個(gè)幼苗的平均重量，其中：發(fā)芽勢(shì)=第3 天發(fā)芽的種子數(shù)量/種子總數(shù)×100%，發(fā)芽率=第7 天發(fā)芽的種子數(shù)量/種子總數(shù)×100%，發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt（Gt：當(dāng)天的發(fā)芽數(shù)；Dt：發(fā)芽日數(shù)）。

參考李宏等[13]、裴毅等[14]和白小明等[15]的方法：先對(duì)發(fā)芽率和鹽堿脅迫強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)分析，若兩者存在顯著相關(guān)性，則對(duì)NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3等4 種單鹽脅迫下3 個(gè)蕓芥品系的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、胚軸長(zhǎng)、胚根長(zhǎng)和幼苗鮮重分別進(jìn)行回歸統(tǒng)計(jì)分析。以鹽濃度為自變量建立各指標(biāo)的回歸方程，以各指標(biāo)的測(cè)定值下降到對(duì)照的50%和0 時(shí)分別求得3 個(gè)蕓芥品系在相應(yīng)指標(biāo)下的耐鹽臨界值和耐鹽極限值，最后求出同一指標(biāo)下3 個(gè)品系的平均耐鹽臨界值和耐鹽極限值，以及同一品系6 個(gè)指標(biāo)的平均耐鹽臨界值和耐鹽極限值，即綜合評(píng)價(jià)值，并排序以判斷耐鹽能力。數(shù)據(jù)采用Excel 2016 軟件統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 22.0 軟件中單因素方差分析 的LSD 法進(jìn)行不同濃度處理下的差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl 脅迫對(duì)蕓芥品系萌發(fā)期的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，在NaCl 脅迫下，15 蕓芥4 耐鹽性最強(qiáng)，11 蕓芥32-1 居中，16 蕓芥9 最弱（圖1）。其中圖1-A 表明，當(dāng)NaCl 為90 mmol·L?1時(shí)，16 蕓芥9 發(fā)芽勢(shì)下降為83.3%，與對(duì)照間差異達(dá)顯著水平；當(dāng)NaCl 為150 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 發(fā)芽勢(shì)較對(duì)照顯著下降，而11 蕓芥32-1 和16 蕓芥9 發(fā)芽勢(shì)≤20%，可見，發(fā)芽初期15 蕓芥4 品系發(fā)芽力較強(qiáng)；當(dāng)NaCl 濃度分別為300、270 mmol·L?1時(shí)，3 個(gè)品系發(fā)芽勢(shì)均為0。由圖1-B 可知，當(dāng)NaCl 濃度為150 mmol·L?1時(shí)，11 蕓芥32-1 和16 蕓芥9 發(fā)芽指數(shù)≤7，15 蕓芥4 發(fā)芽指數(shù)為15.3，比對(duì)照低60.69%；NaCl濃度為270 mmol·L?1時(shí)，3 個(gè)品系發(fā)芽指數(shù)≤3，16 蕓芥9 的最低，僅0.4，這表明15 蕓芥4 品系種子生命力較強(qiáng)。從圖1-C 來(lái)看，在NaCl 濃度為150～300 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 發(fā)芽率最高，11 蕓芥32-1次之，16 蕓芥9 最低。由圖1-D 可知，當(dāng)NaCl 濃度為120 mmol·L?1時(shí)，15 蕓 芥4 品 系 幼 苗 鮮 重 為0.028 9 g，與對(duì)照間達(dá)顯著差異水平，而11 蕓芥32-1和16 蕓芥9 幼苗鮮重與對(duì)照間無(wú)顯著差異；當(dāng)NaCl濃度為300 mmol·L?1時(shí)，3 個(gè)品系 幼 苗 鮮 重 均 低 于0.000 1 g。由圖1-E 可知，當(dāng)NaCl 濃度為30～60 mmol·L?1時(shí)，11 蕓芥32-1 胚軸長(zhǎng)2.94～3.16 cm，比對(duì)照高了11.36%～19.69%；當(dāng)NaCl 濃度為150 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 胚軸最長(zhǎng)，而11 蕓芥32-1 胚軸最短。由 圖1-F 可 知，當(dāng)NaCl 濃 度 為90～120 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 胚根最長(zhǎng)；當(dāng)NaCl 濃度為180～240 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 胚根長(zhǎng)較對(duì)照顯著下降，11 蕓芥32-1 胚根長(zhǎng)為0.69～0.71 cm，16 蕓芥9 胚根長(zhǎng)最短。15 蕓芥4、11 蕓芥32-1 和16 蕓芥9 胚根和胚軸生長(zhǎng)受到完全抑制時(shí)，NaCl 濃度分別為300、300 和270 mmol·L?1。

圖1 NaCl 溶液脅迫對(duì)3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)性狀的影響Fig. 1 Effects of NaCl on germination of 3 E. sativa lines注：A.發(fā)芽勢(shì)；B.發(fā)芽指數(shù)；C.發(fā)芽率；D. 幼苗鮮重；E.胚根長(zhǎng)；F.胚軸長(zhǎng)； 小寫字母表示同一種鹽不同濃度處理間5%水平差異顯著（P＜0.05），圖2~4 同。Notes：A: germination potential; B: germination index; C: germination rate; D: fresh weight; E: radical length; F: hypocotyl length. Data with different lowercase letters indicated significant difference (P＜0.05). Same for Fig.2-4.

2.2 Na2SO4脅迫對(duì)蕓芥品系萌發(fā)期的影響

圖2-A 和2-B 表明，在Na2SO4濃度90 mmol·L?1處理下，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均顯著下降，16 蕓芥9發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均最低，分別為3.3%和2.8，表明種子活力非常低；Na2SO4濃度為180 mmol·L?1時(shí)，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均為0，表明參試蕓芥種子發(fā)生裂變，完全失去發(fā)芽力。從圖2-C 可知，當(dāng)Na2SO4濃度為30 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 幼苗鮮重較對(duì)照顯著下降，而11 蕓芥32-1 幼苗鮮重較對(duì)照高了0.005 6 g，表明幼苗健壯程度有所提高；Na2SO4濃度為90 mmol·L?1時(shí)，幼苗鮮重顯著下降，與高、低濃度處理間均存在顯著差異。

由圖2-A 和2-C 可知，30 mmol·L?1Na2SO4處理下，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率變化基本一致，11 蕓芥32-1 測(cè)定值與對(duì)照一致，其余3 個(gè)品系比對(duì)照低，且無(wú)顯著差異，表明種子活力較高；Na2SO4濃度為60 mmol·L?1時(shí)，11 蕓芥32-1 和16 蕓芥9 發(fā)芽率均為90%，但前者發(fā)芽勢(shì)較高，表明種子生命力強(qiáng)。發(fā)芽率為0 時(shí)，15 蕓芥4、16 蕓芥9 和11 蕓芥32-1 所對(duì)應(yīng)的Na2SO4濃 度 分 別 為180、120 和150 mmol·L?1；當(dāng)Na2SO4濃 度 為90 mmol·L?1時(shí)，15 蕓 芥4、16 蕓 芥9 和11 蕓芥32-1 等3 個(gè)品系的發(fā)芽率分別為73.3%、33.3%和50.0%。

由圖2-D、2-E 和2-F 可知，用30 mmol·L?1Na2SO4處理，11 蕓芥32-1 胚根長(zhǎng)大于對(duì)照，15 蕓芥4 和11蕓芥32-1 胚軸長(zhǎng)大于對(duì)照，但無(wú)顯著性差異，這表明低濃度Na2SO4鹽處理，能促進(jìn)15 蕓芥4 胚軸的生長(zhǎng)，也能促進(jìn)11 蕓芥32-1 胚軸和胚根的生長(zhǎng)；當(dāng)Na2SO4濃 度 為90 mmol·L?1時(shí)，3 個(gè) 品 系 胚 軸 長(zhǎng) 為0.38～0.83 cm，胚根長(zhǎng)0.78～1.30 cm，16 蕓芥9 胚軸和胚根最短，11 蕓芥32-1 次之，15 蕓芥4 最大，說(shuō)明對(duì)16 蕓芥9 幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生的抑制作用最強(qiáng)。在150 mmol·L?1≤Na2SO4濃 度≤180 mmol·L?1處 理下，胚根長(zhǎng)、胚軸長(zhǎng)和幼苗鮮重均為0，說(shuō)明幼苗形態(tài)建成受到完全限制。

圖2 Na2SO4溶液脅迫對(duì)3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)性狀的影響Fig. 2 Effects of Na2SO4on germination of 3 E. sativa lines

綜上，在Na2SO4脅迫下，15 蕓芥4 耐鹽性最強(qiáng) ，11 蕓芥32-1 居中，16 蕓芥9 最弱。

2.3 NaHCO3脅迫對(duì)蕓芥品系萌發(fā)期的影響

由圖3-A、3-B 和3-C 可知，在15 mmol·L?1NaHCO3處理下，11 蕓芥32-1 發(fā)芽勢(shì)比對(duì)照高了3.41%，發(fā)芽率與對(duì)照一致，發(fā)芽指數(shù)略低于對(duì)照，這表明低濃度NaHCO3處理能提高11 蕓芥32-1 種子的發(fā)芽速度，種子活力變化小，其余2 個(gè)品系發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率均降低，但 都 在90%以 上； NaHCO3濃 度 為30 mmol·L?1時(shí)，發(fā)芽率較對(duì)照顯著下降，11 蕓芥32-1 發(fā)芽率下降幅度最大，表明其種子生活力受到較強(qiáng)的抑制效應(yīng)。在60 mmol·L?1NaHCO3處 理 下，除15 蕓 芥4 外，其余2 個(gè)品系發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均為0，表明種子完全失去生命力。發(fā)芽率為0 時(shí)，15 蕓芥4、11 蕓芥32-1 和16 蕓芥9 所對(duì)應(yīng)的NaHCO3濃度分別為75、60、60 mmol·L?1；當(dāng)NaHCO3濃度為60 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 種子仍有萌發(fā)能力，而16 蕓芥9 和11 蕓芥32-1 發(fā)芽率均為0。

由圖3-D、3-E 和3-F 可知，NaHCO3濃度為15 mmol·L?1時(shí)，11 蕓芥32-1 幼苗鮮重和胚軸長(zhǎng)分別較對(duì)照高了14.16%和7.43%，其余2 個(gè)品系的均比對(duì)照值下降，3 個(gè)品系胚根長(zhǎng)均顯著下降；NaHCO3濃度為45 mmol·L?1時(shí)，11 蕓 芥32-1 幼苗鮮 重、胚軸長(zhǎng)和胚根長(zhǎng)均為0，15 蕓芥4 次之，而16 蕓芥9 三個(gè) 指 標(biāo) 均 最 高；在75 mmol·L?1NaHCO3濃 度 處 理下，3 個(gè)品系幼苗鮮重、胚軸長(zhǎng)和胚根長(zhǎng)均最低，表明高濃度NaHCO3脅迫不能促成幼苗形態(tài)的建成。

圖3 NaHCO3溶液脅迫對(duì)3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)性狀的影響Fig. 3 Effects of NaHCO3on germination of 3 E. sativa lines

綜上，在NaHCO3處理下，16 蕓芥9 耐鹽性最強(qiáng)，15 蕓芥4 居中，11 蕓芥32-1 最弱。

2.4 Na2CO3脅迫對(duì)蕓芥品系萌發(fā)期的影響

由圖4-A、4-B 和4-C 可知，當(dāng)Na2CO3濃度為10 mmol·L?1時(shí)，3 個(gè)品系發(fā)芽率均在86.7%以上，當(dāng)Na2CO3濃度為20 mmol·L?1時(shí)，發(fā)芽率顯著下降，11 蕓芥32-1、16 蕓芥9 和15 蕓芥4 分別較對(duì)照下降了90%、81.4%和80%，除15 蕓芥4 之外，其余品系發(fā)芽勢(shì)為0，11 蕓芥32-1 發(fā)芽指數(shù)最低，僅0.38，這說(shuō)明15 蕓芥4 的種子活力較強(qiáng)。另外，當(dāng)Na2CO3濃度分別為35、30、25 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4、16 蕓芥9 和11 蕓芥32-1 的發(fā)芽率均為0；當(dāng)Na2CO3濃度為25 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 和16 蕓芥9 種子仍有萌發(fā)能力，發(fā)芽率分別為17%和6.7%，而11 蕓芥32-1發(fā)芽率為0，出現(xiàn)這種結(jié)果，可能是11 蕓芥32-1貯藏時(shí)間較長(zhǎng)、抗逆性下降，也可能是該品系耐Na2CO3脅迫的能力較差；當(dāng)Na2CO3濃度為30 mmol·L?1時(shí)，僅15 蕓芥4 能發(fā)芽，發(fā)芽率低至7%。

由圖4-D、4-E 和4-F 可知，當(dāng)Na2CO3濃度為5 mmol·L?1時(shí)，15 蕓芥4 的幼苗鮮重、胚根長(zhǎng)、胚軸長(zhǎng)分別較對(duì)照升高了27%、21.99%和0.9%；當(dāng)Na2CO3濃度為10～15 mmol·L?1時(shí)，參試品系幼苗鮮重、胚根長(zhǎng)和胚軸長(zhǎng)均較對(duì)照顯著下降，胚根長(zhǎng)下降幅度最 大；20 mmol·L?1Na2CO3脅迫 完全抑制了11 蕓芥32-1 胚根，甚至不能形成幼苗。30 mmol·L?1Na2CO3脅迫抑制了參試品系幼苗形態(tài)建成。

圖4 Na2CO3溶液脅迫對(duì)3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)性狀的影響Fig. 4 Effects of Na2CO3on germination of 3 E. sativa lines

綜上，在Na2CO3脅迫下，15 蕓芥4 耐鹽性最強(qiáng)，1 6 蕓芥9 居中，11 蕓芥32-1 最弱。

2.5 4 種鈉鹽脅迫下3 個(gè)蕓芥品系萌發(fā)期耐鹽臨界值和極限值差異

由表1 可知，NaCl 脅迫下參試品系6 個(gè)指標(biāo)耐鹽臨界值為128～185 mmol·L?1，平均值158 mmol·L?1；15 蕓芥4 耐NaCl 界值為141～244 mmol·L?1，11 蕓芥32-1 的 耐NaCl 臨 界 值 為101～223 mmol·L?1，16 蕓芥9 不 同 指 標(biāo) 耐NaCl 臨 界 值 為68～178 mmol·L?1；3 個(gè)品系平均耐NaCl 臨界值和耐鹽極限值以發(fā)芽率最大（207、283 mmol·L?1），幼苗鮮重位居第二（189、275 mmol·L?1），胚根長(zhǎng)最?。?12、195 mmol·L?1）；3 個(gè)品系中，6 個(gè)指標(biāo)平均NaCl 鹽臨界值和耐NaCl極限值均以15 蕓芥4 最大，11 蕓芥32-1 第二，16蕓芥9 最小，表明3 個(gè)蕓芥品系耐NaCl 脅迫強(qiáng)弱依次為：15 蕓芥4＞11 蕓芥32-1＞16 蕓芥9，15 蕓芥4 耐NaCl 適應(yīng)性較廣。

表 1 NaCl 脅迫下3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)期耐鹽臨界值和極限值Table 1 Tolerance thresholds and limits of 3 E. sativa lines on NaCl

由表2 可知，Na2SO4脅迫下，3 個(gè)蕓芥品系平均耐Na2SO4臨界值和極限值以發(fā)芽率最大，分別為107 和169 mmol·L?1，胚軸長(zhǎng)第二，分別為86 和120 mmol·L?1，胚根長(zhǎng)最小，分別為65 和102 mmol·L?1；15 蕓芥4 耐Na2SO4臨界值為59～120 mmol·L?1，11 蕓芥32 耐Na2SO4臨界值為72～104 mmol·L?1，16 蕓芥9 耐Na2SO4臨界值為61～97 mmol·L?1；3 個(gè)品系中，6 個(gè)指標(biāo)的平均耐Na2SO4臨界值和極限值均以15 蕓芥4 最大，11 蕓芥32-1 第二，16 蕓芥9 最小，這表明3 個(gè)蕓芥品系耐Na2SO4脅迫依次為：15 蕓芥4＞11 蕓芥32-1＞16 蕓芥9，15 蕓芥4 耐Na2SO4適應(yīng)性較廣。

表 2 Na2SO4脅迫下3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)期耐鹽臨界值和極限值Table 2 Tolerance thresholds and limits of 3 E. sativa lines on Na2SO4

由表3 可知，NaHCO3脅迫下，3 個(gè)品系耐NaHCO3臨 界 值 為65～107 mmol·L?1，平 均 值34 mmol·L?1，6 個(gè) 指 標(biāo) 的 耐NaHCO3極 限 值 為36～67 mmol·L?1，平均值52 mmol·L?1；15 蕓芥4 耐NaHCO3臨界值為21～39 mmol·L?1，11 蕓芥32-1 耐NaHCO3臨界值為17～34 mmol·L?1，16 蕓 芥9 耐NaHCO3臨 界 值 為23～72 mmol·L?1；3 個(gè)品系平均耐NaHCO3臨界值和極限值以幼苗鮮重最大，分別是46、67 mmol·L?1，胚 根 長(zhǎng) 最 小，分 別 是20、36 mmol·L?1；3 個(gè) 品 系中，6 個(gè)指標(biāo)平均耐NaHCO3臨界值和極限值以16 蕓芥9 最大，15 蕓芥4 第二，11 蕓芥32-1 最小，表明3 個(gè)蕓芥品系耐NaHCO3脅迫依次為：16 蕓芥9＞15 蕓芥4＞11 蕓芥32-1，16蕓芥9 耐NaHCO3適應(yīng)性較廣。

表3 NaHCO3脅迫下3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)期耐鹽臨界值和極限值Table 3 Tolerance thresholds and limits of 3 E. sativa lines on NaHCO3

由表4 可知，Na2CO3脅迫下，3 個(gè)品系耐Na2CO3臨界值和極限值的平均值分別為14.8、21 mmol·L?1，變 化 范 圍 分 別 為12.3～16.7 mmol·L?1、18～23.3 mmol·L?1；15 蕓 芥4 耐Na2CO3臨 界 值 為13～21 mmol·L?1，11 蕓 芥32 耐Na2CO3臨 界 值 為10～16 mmol·L?1，16 蕓 芥9 耐Na2CO3臨 界 值 為12～19 mmol·L?1；3 個(gè)品系平均耐Na2CO3臨界值和極限值以胚軸長(zhǎng)的最大，分別為16.7、23.3 mmol·L?1，胚根長(zhǎng)最小，分別為12.3、18 mmol·L?1；3 個(gè)品系中，平均耐Na2CO3臨界值和極限值均以15 蕓芥4 最大，16 蕓芥9 第二，11 蕓芥32-1 最小，這表明3 個(gè)蕓芥品系耐Na2CO3脅迫依次為：15 蕓芥4＞16 蕓芥9＞11蕓芥32-1，15 蕓芥4 耐Na2CO3適應(yīng)性較廣。

表4 Na2CO3脅迫下3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)期耐鹽臨界值和極限值Table 4 Tolerance thresholds and limits of 3 E. sativa lines on Na2CO3

3 討論與結(jié)論

3.1 3個(gè)蕓芥品系在4 種單鹽脅迫下的耐鹽性差異

研究結(jié)果表明，同一個(gè)蕓芥品系在某一種單鹽脅迫下，發(fā)芽率等6 個(gè)指標(biāo)的耐鹽極限值和耐鹽臨界值差異均較大。同一品系同一指標(biāo)的耐鹽臨界值與耐鹽極限值也不完全成正比，說(shuō)明選擇不同指標(biāo)對(duì)3 個(gè)材料種子萌發(fā)期耐鹽性強(qiáng)弱評(píng)價(jià)結(jié)果并不完全一致。另外，植物在鹽脅迫下表現(xiàn)出的耐鹽能力大小是多種代謝的綜合表現(xiàn)。因此，不能根據(jù)單一指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)植物的耐鹽性強(qiáng)弱，應(yīng)用多個(gè)指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)分析[16?17]。本研究對(duì)發(fā)芽勢(shì)等6 個(gè)指標(biāo)的耐鹽臨界值和極限值進(jìn)行了綜合分析，明確了萌發(fā)期3 個(gè)蕓芥品系在4 種單鹽脅迫下的耐鹽性差異，耐NaCl 和Na2SO4脅迫次序一致，即15 蕓芥4＞11 蕓芥32-1＞16 蕓芥9，耐NaHCO3脅迫依次為：16 蕓芥9＞15 蕓芥4＞11 蕓芥32-1，耐Na2CO3脅迫依次為：15 蕓芥4＞16 蕓芥9＞11 蕓芥32-1。

3.2 蕓芥胚根耐鹽性的適應(yīng)濃度因鹽堿種類不同而異

在4 種鹽脅迫下，3 個(gè)品系胚根長(zhǎng)的耐鹽臨界值和耐鹽極限值均最小，說(shuō)明芽期種子胚根是一個(gè)對(duì)鹽分敏感的部位[15]，今后在鑒定篩選耐鹽種質(zhì)或品種時(shí)，以胚根長(zhǎng)作為鑒定指標(biāo)。植物種子在不同的鹽濃度下生長(zhǎng)都會(huì)受到不同程度的影響[17]，不同濃度鹽溶液對(duì)各蕓芥品系種子的發(fā)芽率、胚根長(zhǎng)度的影響表明：在150 mmol·L?1NaCl、90 mmol·L?1Na2SO4、30 mmol·L?1NaHCO3和15 mmol·L?1Na2CO3處理下，發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)在參試品系間差異很大，說(shuō)明這4 個(gè)鹽溶液適宜作為蕓芥萌發(fā)期耐鹽性鑒定的鹽溶液濃度。

3.3 Na2SO4對(duì)蕓芥種子萌發(fā)的抑制效應(yīng)強(qiáng)于NaCl

NaCl 和Na2SO4對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的抑制效應(yīng)主要來(lái)自Na+毒害。在Na+濃度相同時(shí)，NaCl 對(duì)野生早熟禾種子萌發(fā)的影響大于Na2SO4，白小明等[15]認(rèn)為這是由于NaCl 比Na2SO4分子量低，容易透過(guò)種皮進(jìn)入種子，使種子Na+的吸收較Na2SO4的高。研究者在對(duì)甜椒（Capsicum annuum L.）、紫花苜蓿（Medicago sativa）、高粱（Sorghum bicolor）、蘆葦（Phragmites australis）、冰草（Agropyron cristatum）的研究中均發(fā)現(xiàn)了NaCl 脅迫的生長(zhǎng)抑制效應(yīng)強(qiáng)于Na2SO4脅迫的類似結(jié)果[18]。與此相反，在相同Na+濃度條件下，對(duì)偃伏梾木（Cornus stolonifera）、羅勒（Ocimum basilicum）、茄屬（Solanum）6 種野生馬鈴薯和鹽堿鳳毛菊（Saussurea runcinata）研究的結(jié)果均證明，Na2SO4脅迫對(duì)植株生長(zhǎng)的抑制作用強(qiáng)于NaCl 脅迫。本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，NaCl 脅迫下，蕓芥發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、胚根長(zhǎng)和胚軸長(zhǎng)及其耐鹽臨界值均比Na2SO4脅迫下的高，表明Na2SO4對(duì)蕓芥種子萌發(fā)的抑制效應(yīng)強(qiáng)于NaCl 脅迫。出現(xiàn)這種結(jié)果，可能是因?yàn)槭|芥種子及幼苗Na+貯藏能力或Na+外排效率隨外界溶液中陰離子種類的不同而發(fā)生變化，其他原因有待進(jìn)一步探索。因此在種子萌發(fā)期，野生早熟禾等草本類和芝麻菜屬作物響應(yīng)NaCl 和Na2SO4脅迫的特性具有明顯的差異。

3.4 Na2CO3對(duì)蕓芥種子萌發(fā)的抑制效應(yīng)強(qiáng)于NaHCO3

鹽害條件下植物不僅會(huì)受到滲透脅迫、離子毒害以及營(yíng)養(yǎng)虧缺等方面的傷害[19]，還會(huì)受到特有的脅變因素，如高pH 脅迫等[20]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在Na+濃度相同時(shí)（30 mmol·L?1），較Na2CO3脅迫而言，NaHCO3脅迫下發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和胚根長(zhǎng)的耐鹽臨界值均較高，這表明NaHCO3對(duì)蕓芥種子萌發(fā)的影響較小。這是因?yàn)镹a2CO3溶液中pH 值較高，對(duì)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率、胚軸長(zhǎng)和胚根長(zhǎng)的抑制作用越大，即高pH 的抑制作用大于Na+的脅迫效應(yīng)[21]。

3.5 堿性鹽或中性鹽對(duì)蕓芥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)抑制明顯

有研究表明，低濃度鹽脅迫能刺激植物的呼吸酶，有利于細(xì)胞膜滲透調(diào)節(jié)，從而促進(jìn)種子萌發(fā)、幼苗和胚根生長(zhǎng)發(fā)育[22?23]；也有研究發(fā)現(xiàn)，高、低濃度鹽脅迫對(duì)種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)發(fā)育都可產(chǎn)生抑制作用[16,24]。大多數(shù)研究結(jié)果表明，高濃度鹽脅迫明顯抑制種子萌發(fā)，幼苗不能正常生長(zhǎng)[22]。本研究結(jié)果表明，低濃度鹽脅迫對(duì)3 個(gè)蕓芥品系種子萌發(fā)沒有促進(jìn)作用，當(dāng)堿性鹽（Na+≥30 mmol·L?1）或中性鹽（Na+≥180 mmol·L?1）時(shí)，蕓芥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)受到明顯抑制作用。

本研究結(jié)果表明Na2SO4對(duì)蕓芥種子萌發(fā)的抑制效應(yīng)強(qiáng)于NaCl，Na2CO3對(duì)蕓芥種子萌發(fā)的抑制效應(yīng)強(qiáng)于NaHCO3；蕓芥耐NaCl 和Na2SO4脅迫次序一致，均表現(xiàn)為15 蕓芥4＞11 蕓芥32-1＞16 蕓芥9，耐NaHCO3脅迫依次為16 蕓芥9＞15 蕓芥4＞11 蕓芥32-1，耐Na2CO3脅迫依次為15 蕓芥4＞16 蕓芥9＞11 蕓芥32-1。今后將進(jìn)一步開展混合鹽堿的脅迫試驗(yàn)，以期為蕓芥選擇適宜的種植土壤提供理論依據(jù)。