鹽堿脅迫對(duì)牛至種子萌發(fā)和幼苗生理生化特性的影響

摘要：以牛至（Origanum vulgare L.）種子為試驗(yàn)材料，研究鹽（25，50，75，100，125 mmol·L-1）：堿（25，50，75，100，125 mmol·L-1）脅迫對(duì)牛至種子萌發(fā)特性和幼苗生長(zhǎng)的影響，為牛至種子育苗和栽培提供依據(jù)。結(jié)果表明：隨著鹽堿脅迫濃度升高，牛至種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)逐漸降低；牛至幼苗中丙二醛含量升高，脯氨酸和可溶性蛋白含量升高，可溶性糖的含量先升高后降低；超氧化物歧化酶（Superoxide dismulase，SOD）、過氧化物酶（Peroxidase，POD）、過氧化氫酶（Catalase，CAT）活性均為先升高后降低，SOD，CAT活性鹽堿濃度均在75 mmol·L-1時(shí)達(dá)到最大。堿脅迫對(duì)牛至種子及幼苗的相對(duì)鹽害程度大于鹽脅迫，在25 mmol·L-1濃度下，堿脅迫對(duì)牛至種子的相對(duì)鹽害率是鹽脅迫的2.8倍。綜上，鹽堿脅迫顯著影響牛至種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，牛至種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)對(duì)堿脅迫更為敏感，建議牛至種子鹽堿育苗時(shí)應(yīng)選擇鹽堿度較低的土地（鹽濃度lt;50 mmol·L-1、堿濃度lt;25 mmol·L-1）。

關(guān)鍵詞：牛至；鹽堿脅迫；種子萌發(fā)；生理指標(biāo)

中圖分類號(hào)：S567.239""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"""" 文章編號(hào)：1007-0435（2024）06-1882-11

Effects of Saline-Alkali Stresses on Seed Germination and Seedling Physiological

and Biochemical Characteristics of Origanum vulgare

YU Chan， ZHANG Yi-lin， LI Qiu-ying， ZHOU Yan， LI He-min， XIA Zhi*， HUANG Yong*

（Henan Agricultural University， Zhengzhou， Henan Province 450018， China）

Abstract：The seed of Origanum vulgare L. was used as test materials to investigate the effects of salt （25，50，75，100，125 mmol·L-1） and alkali （25，50，75，100，125 mmol·L-1） stress on the germination characteristics of O. vulgare seed and seedling growth. It provides the basis for the breeding and cultivation of O. vulgare seed. The results showed that the germination rate，germination potential，germination index and vitality index of O. vulgare seed gradually decreased with the increase of salt and alkali stress concentration. In O. vulgare seedsling，the content of malondialdehyde increased，the content of proline and soluble proteins increased，and the content of soluble sugars firstly increased and then decreased. The activities of Superoxide dismutase （SOD），Peroxidase （POD），and Catalase （CAT） increased first and then decreased，SOD and CAT activities reached the maximum at 75 mmol·L-1for both salt and alkali concentrations. The relative salt damage of alkali stress on O. vulgare seed and seedling was greater than salt stress，and the relative salt damage rate of alkali stress on O. vulgare seed were 2.8 times higher than salt stress at 25 mmol·L-1 concentration. In conclusion，saline and alkaline stress significantly affected seed germination and seedling growth of O. vulgare，and the seeds germination and seedling growth of O. vulgare were more sensitive to alkaline stress，so it suggested that soil with low salinity and alkali （salt concentrationlt;50 mmol·L-1，alkali concentrationlt;25 mmol·L-1） should be used for cultivation of O. vulgare seed.

Key words：Origanum vulgare L.;Salt and alkali stress;Seed germination;Physiological indicators

我國(guó)鹽堿化土壤約占世界鹽堿地面積的10%［1］，土壤鹽堿化已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)利用的一大障礙［2］，篩選和種植耐鹽堿植物是有效利用鹽堿土地資源的重要手段之一［3］。鹽堿土中可溶性鹽離子來(lái)自中性鹽或堿性鹽，將中性鹽脅迫稱為鹽脅迫，堿性鹽脅迫稱為堿脅迫［4］。鹽脅迫一般包括滲透脅迫、離子脅迫和氧化脅迫，而堿脅迫除了這些因素外還包括pH值脅迫［5］。通常土壤堿化與鹽化相伴發(fā)生，在干旱地區(qū)更為明顯。研究植物對(duì)鹽堿脅迫的響應(yīng)，明確植物耐受鹽堿脅迫的機(jī)制，對(duì)鹽堿地區(qū)植物的引種栽培和合理利用鹽堿地具有重要意義。

牛至（Origanum vulgare L.）為唇形科（Labiatae）牛至屬（Origanum）多年生草本芳香植物，以全草入藥，其味辛，微溫，歸肺、胃、膀胱經(jīng)，具有清暑解表，利水消腫的功效［6］。牛至含有香芹酚和百里香酚等主要活性成分，具有抗氧化、抗菌等藥理活性［7］。牛至是一種理想的抗生素替代品，也是世界范圍內(nèi)公認(rèn)的天然飼料添加劑［8］。牛至主要分布于甘肅、新疆、河南、陜西和江蘇等地，多生長(zhǎng)于丘陵坡地，路旁以及林下等地［6］。丘陵坡地地勢(shì)高，保水能力相對(duì)較弱，易導(dǎo)致土壤養(yǎng)分、有機(jī)質(zhì)流失和土壤鹽堿化等問題［9］。近年來(lái)，鹽堿脅迫對(duì)藥用植物生長(zhǎng)發(fā)育和有效成分含量的影響及耐鹽堿機(jī)理成為研究的熱點(diǎn)［10-12］，種子萌發(fā)期和幼苗期是植物對(duì)外界環(huán)境最敏感的階段，是評(píng)價(jià)植物抗逆性的重要依據(jù)［13］。目前，牛至的研究多集中在牛至精油抗菌抗氧化［14］、化學(xué)成分分析［15］等方面，有關(guān)牛至對(duì)鹽堿脅迫的響應(yīng)和鹽堿脅迫對(duì)牛至種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的影響鮮見報(bào)道。因此，本文以牛至種子為試驗(yàn)材料，研究鹽堿脅迫對(duì)牛至種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)和生理的影響，探討牛至種子萌發(fā)對(duì)鹽堿脅迫的響應(yīng)，為牛至種子育苗和栽培提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試牛至種子2022年10月購(gòu)于河南確山牛至種植基地，經(jīng)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材系夏至教授鑒定為唇形科植物牛至（Origanum vulgare L.），千粒重為0.039 g，室溫儲(chǔ)藏。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 鹽堿脅迫處理設(shè)置 鹽脅迫參照劉曉靜的方法［16］，采用等摩爾濃度的NaCl和Na2SO4混合中性溶液模擬；堿脅迫參照賈秀峰的方法［17］，采用9∶1摩爾比的NaHCO3和Na2CO3混合堿性鹽溶液模擬，鹽堿濃度分別設(shè)為25，50，75，100，125 mmol·L-1，以蒸餾水為對(duì)照。藥劑及濃度設(shè)置見表1。

1.2.2 種子發(fā)芽試驗(yàn) 挑選籽粒飽滿一致的牛至種子經(jīng)2.00% H2O2溶液中消毒10 min，用蒸餾水反復(fù)沖洗，將種子放置鋪有雙層濾紙的10 cm培養(yǎng)皿中，每培養(yǎng)皿分別加相應(yīng)濃度鹽堿溶液10 mL，對(duì)照加入10 mL蒸餾水，每皿放50粒種子，用封口膜封口，每2 d補(bǔ)充相應(yīng)的處理液和蒸餾水3 mL。將培養(yǎng)皿放置在人工氣候箱中，晝夜溫度設(shè)為25℃和15℃，空氣相對(duì)濕度70%，光照強(qiáng)度為2 500 lx，光照時(shí)長(zhǎng)為12 h·d-1，每處理設(shè)4次重復(fù)。每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù)量，種子露白即視為發(fā)芽，發(fā)芽時(shí)限為14 d［18］，并于第14 d從培養(yǎng)皿中選取生長(zhǎng)一致的牛至幼苗5株，測(cè)量幼苗莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)和幼苗鮮重。

1.2.3 幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn) 將牛至種子播種于塑料盆（盆口直徑5 cm，深4 cm）中，基質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)土：蛭石=3∶1，用量為12 g，放置于人工氣候箱，光照強(qiáng)度為2 500 lx，晝夜溫度設(shè)為25℃和15℃，空氣相對(duì)濕度70%，光照時(shí)長(zhǎng)為12 h·d-1。待牛至幼苗到4葉期時(shí)（第30 d）進(jìn)行脅迫處理，以蒸餾水為對(duì)照，分別澆入等量不同濃度的溶液10 mL，試驗(yàn)過程中各處理的管理措施一致，每盆8株苗，每處理重復(fù)5次。牛至幼苗處理后第7 d測(cè)定幼苗株高、冠幅，并于上午9：00取幼苗葉片用錫箔紙包裹后迅速轉(zhuǎn)入液氮中，待取樣完成后轉(zhuǎn)入-40℃冰箱中保存用于生理指標(biāo)測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 種子萌發(fā)指標(biāo)測(cè)定 根據(jù)統(tǒng)計(jì)的發(fā)芽數(shù)計(jì)算日相對(duì)萌發(fā)率、第14 d的發(fā)芽率、第5 d的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、相對(duì)鹽害率，計(jì)算方法如下：

日相對(duì)萌發(fā)率（%）=nSN0×100%［19］

式中：n為相應(yīng)各日正常發(fā)芽粒數(shù)，SN0為供試種子總粒數(shù)。

發(fā)芽率（%）=14 d發(fā)芽的種子數(shù)總種子數(shù)×100%［18］

發(fā)芽勢(shì)（%）=5 d發(fā)芽的種子數(shù)總種子數(shù)×100%［18］

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑GtDt ［18］

式中：Gt為第t天的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

活力指數(shù)（Vi）=Gi×s［20］

式中：Gi為發(fā)芽指數(shù)，S為幼苗鮮重

相對(duì)鹽害率=對(duì)照發(fā)芽率-脅迫處理發(fā)芽率對(duì)照發(fā)芽率×100%［20］

1.3.2 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 用直尺測(cè)定幼苗的莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)、冠幅，其中冠幅取兩個(gè)垂直方向測(cè)定值的平均值。用分析天平測(cè)定幼苗鮮重，取平均值。

1.3.3 生理指標(biāo)測(cè)定 參照王學(xué)奎［21］的方法，采用氮藍(lán)四唑法測(cè)定超氧化物歧化酶（Superoxide dismulase，SOD）活性、愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過氧化物酶（Peroxidase，POD）活性、考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定可溶性蛋白含量和硫代巴比妥酸法測(cè)定丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量，采用紫外分光光度計(jì)法測(cè)定過氧化氫酶（Catalase，CAT）活性，采用蒽酮乙酸乙酯法測(cè)定可溶性糖含量和磺基水楊酸法測(cè)定游離脯氨酸（Proline，Pro）含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Excel 2022軟件整理數(shù)據(jù)，使用SPSS 27.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（One-Way ANOVA）及多重比較（LSD法）（P=0.05），數(shù)據(jù)取平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差，采用Origin繪圖軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽堿脅迫對(duì)牛至種子萌發(fā)動(dòng)態(tài)的影響

由圖1可知，鹽脅迫處理后，牛至種子日相對(duì)萌發(fā)率降低，起始發(fā)芽時(shí)間推遲，而且隨著鹽脅迫濃度增加日相對(duì)萌發(fā)率降低和起始發(fā)芽時(shí)間推遲時(shí)間越多。25 mmol·L-1鹽脅迫處理第14 d牛至日相對(duì)萌發(fā)率51%，與對(duì)照間相差不大；50，75，100，125 mmol·L-1鹽脅迫處理第14 d牛至日相對(duì)萌發(fā)率分別比對(duì)照低7%，19%，25%和26%。25，50和75 mmol·L-1鹽脅迫處理與對(duì)照均已在第3 d開始發(fā)芽，在第11 d達(dá)到最大發(fā)芽率。100和125 mmol·L-1鹽溶液處理下牛至種子分別在第4、5 d開始發(fā)芽，并于第9、10 d達(dá)到最大發(fā)芽率。

由圖2可知，隨著堿脅迫濃度增加牛至種子萌發(fā)受到抑制作用越強(qiáng)，且達(dá)到最大發(fā)芽率的時(shí)間發(fā)生改變。堿脅迫處理后牛至種子日相對(duì)萌發(fā)率明顯降低，25，50，75，100和125 mmol·L-1堿脅迫處理第14 d牛至日相對(duì)萌發(fā)率分別為54%，45%，37%，30%和21%，比對(duì)照降低了21.74%，34.78%，47.10%，57.25%和69.57%。堿脅迫處理和對(duì)照均在第3天已開始發(fā)芽，但達(dá)到最大日相對(duì)萌發(fā)率的時(shí)間不一致。對(duì)照在第11天達(dá)到最大值，25，50，75，100和125 mmol·L-1處理分別在第7，12，11，12和9天達(dá)到最大日相對(duì)萌發(fā)率。

2.2 鹽堿脅迫對(duì)牛至種子發(fā)芽特性的影響

如圖3所示，鹽脅迫對(duì)牛至種子萌發(fā)影響較明顯，隨著鹽濃度的增大，牛至種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)呈下降趨勢(shì)。如圖3（a）中，在不同濃度鹽處理下，其中25和50 mmol·L-1處理后牛至種子發(fā)芽率與對(duì)照無(wú)顯著差異（Plt;0.05），75，100和125 mmol·L-1處理后牛至種子的發(fā)芽率與對(duì)照相比均降低，差異顯著（Plt;0.05），降低幅度達(dá)18.5%，25.83%和27.5%。圖3 （b）中，當(dāng)鹽濃度在25 mmol·L-1時(shí)，與對(duì)照的發(fā)芽勢(shì)差異不顯著。在50，75，100和125 mmol·L-1處理下的發(fā)芽勢(shì)均顯著低于對(duì)照（Plt;0.05），分別比對(duì)照降低了9.5%，11.83%，15.83%和34.83%。圖3 （c）中，牛至種子發(fā)芽指數(shù)與鹽濃度的線性方程為：y=-4.953 4x+40.382，R2=0.992 1。5個(gè)處理的發(fā)芽指數(shù)分別為29.60，27.04，20.47，15.05和10.74，分別比對(duì)照低了5.77，8.33，14.9，20.32和24.63，差異顯著（Plt;0.05），其中25與50 mmol·L-1鹽處理間發(fā)芽指數(shù)差異不顯著。圖3（d）中，活力指數(shù)和鹽濃度的線性方程為：y=-0.238x+1.439 4，R2=0.977 3。25 mmol·L-1低濃度鹽溶液牛至種子的活力指數(shù)與對(duì)照間無(wú)顯著差異，在50，75，100和125 mmol·L-1處理下的活力指數(shù)均顯著低于對(duì)照（Plt;0.05），分別比對(duì)照低了37.18%，61.60%，88.30%和91.52%。這表明輕度鹽脅迫（鹽濃度lt;50 mmol·L-1）對(duì)牛至種子的萌發(fā)影響不顯著，重度鹽脅迫（鹽濃度gt;50 mmol·L-1）抑制牛至種子的萌發(fā)。

由圖4所示，堿脅迫對(duì)牛至種子萌發(fā)影響比鹽脅迫更明顯，隨著堿濃度的增大，牛至種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著降低。如圖4 （a）中，5個(gè)處理的發(fā)芽率均顯著低于對(duì)照（Plt;0.05），分別比對(duì)照降低了15.67%，24.67%，33.67%，39.00%和49.33%。圖4（b），25，50，75，100和125 mmol·L-1處理下牛至種子的發(fā)芽勢(shì)分別為46%，34%，31%，24%和16%，分別較對(duì)照降低了6.66%，18.66%，21.66%，28.00%和36.00%，彼此間差異達(dá)顯著水平（Plt;0.05）。圖4（c）中，發(fā)芽指數(shù)與堿濃度的線性方程為：y=-6.490 3x+49.696，R2=0.965 4，堿脅迫處理發(fā)芽指數(shù)均顯著低于對(duì)照（Plt;0.05）；圖4（d），活力指數(shù)與堿濃度的線性方程為：y=-0.012x+1.316 8，R2=0.917 1，均呈負(fù)相關(guān)，堿脅迫處理活力指數(shù)均顯著低于對(duì)照（Plt;0.05）。說(shuō)明在堿脅迫抑制牛至種子萌發(fā)，濃度越高抑制作用越強(qiáng)。

由圖5可知，隨著鹽、堿脅迫濃度增加，相對(duì)鹽害率逐漸升高。25，50，75，100和125 mmol·L-1的鹽、堿脅迫相對(duì)鹽害率均顯著高于對(duì)照，且隨著濃度增加相對(duì)鹽害率快速增加，處理間差異達(dá)顯著水平（Plt;0.05）。在同一濃度下，堿脅迫較鹽脅迫對(duì)牛至種子的相對(duì)鹽害率大。在25，50，75，100和125 mmol·L-1濃度的條件下，堿脅迫相比于鹽脅迫處理分別升高了14.82%，26.99%，15.13%，9.48%和21.14%。

2.3 鹽堿脅迫對(duì)牛至幼苗生長(zhǎng)的影響

牛至幼苗根長(zhǎng)和幼苗鮮重隨著鹽堿濃度的增大而逐漸變小，當(dāng)堿濃度增大到一定值時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致牛至幼苗不生長(zhǎng)，表現(xiàn)為致死作用（堿濃度gt;125 mmol·L-1）。由表2可知，25，50，75，100和125 mmol·L-1濃度的條件下，鹽堿脅迫牛至根長(zhǎng)和莖長(zhǎng)均顯著低于對(duì)照，鹽堿脅迫處理間的差異達(dá)顯著水平（Plt;0.05）。在相同濃度下鹽脅迫下的根長(zhǎng)和幼苗鮮重均大于堿脅迫。牛至幼苗莖長(zhǎng)隨著鹽堿濃度增加顯著降低（Plt;0.05），相同濃度莖長(zhǎng)下降幅度較根長(zhǎng)下降幅度小。在25 mmol·L-1濃度下，牛至幼苗的根長(zhǎng)和幼苗鮮重鹽脅迫分別比堿脅迫高5.95 mm和0.98 g；而莖長(zhǎng)鹽脅迫比堿脅迫低3.28 mm。由此可知，鹽堿脅迫抑制牛至幼苗生長(zhǎng)，堿脅迫的抑制作用大于鹽脅迫。

2.4 鹽堿脅迫對(duì)牛至幼苗葉片生理指標(biāo)的影響

2.4.1 鹽堿脅迫對(duì)牛至幼苗MDA含量的變化 如圖6所示，牛至幼苗葉片MDA含量隨著鹽堿脅迫濃度的增加逐漸升高。在低濃度鹽堿溶液（25和50 mmol·L-1）脅迫下，MDA含量與對(duì)照差異不顯著。在75，100和125 mmol·L-1濃度下，堿脅迫處理牛至幼苗的MDA含量較鹽脅迫分別高2.57，1.75和5.90。當(dāng)堿溶液濃度為125 mmol·L-1時(shí)，MDA含量最大，為10.05 μmol·g-1 FW，該濃度下堿脅迫的MDA含量是鹽脅迫的2.42倍。由此說(shuō)明，相同濃度下，堿溶液比鹽溶液對(duì)植物造成的傷害更嚴(yán)重。

2.4.2 鹽堿脅迫對(duì)牛至幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響 由圖7可知，隨著鹽堿脅迫濃度的增加，牛至幼苗脯氨酸和可溶性蛋白含量均逐漸升高，可溶性糖含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。如圖7 （A），當(dāng)鹽、堿濃度為125 mmol·L-1時(shí)，脯氨酸的含量達(dá)到最大值，均顯著高于對(duì)照（Plt;0.05），分別是對(duì)照的4.02倍和2.86倍。25 mmol·L-1的鹽堿脅迫處理脯氨酸含量與對(duì)照差異不顯著。圖7 （B），隨著鹽濃度的增加，可溶性蛋白呈逐漸升高的趨勢(shì)，與對(duì)照比增幅為11.05%～24.94%，而堿脅迫處理可溶性蛋白含量比對(duì)照增加了0.37%～17.37%。圖7 （C），鹽溶液的濃度在25，50和125 mmol·L-1下，牛至幼苗可溶性糖含量與對(duì)照差異不顯著，在75和100 mmol·L-1鹽脅迫處理牛至幼苗可溶性糖含量分別比對(duì)照增加2.24倍和2.3倍（Plt;0.05）。隨著堿脅迫濃度增加，可溶性糖的含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，在25，50 和75 mmol·L-1堿脅迫處理可溶性糖的含量顯著高于對(duì)照和其他處理，處理間差異不顯著。由此可知，低濃度的鹽堿脅迫牛至幼苗的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量變化不大，高濃度的鹽堿脅迫牛至幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量升高。

2.4.3 鹽堿脅迫對(duì)牛至幼苗抗氧化酶活性的影響 由圖8可知，隨著鹽堿脅迫濃度的增加，抗氧化酶活性均呈先升高后下降的趨勢(shì)。如圖8 （a），75 mmol·L-1處理鹽堿脅迫處理，SOD的活性最高，顯著高于對(duì)照和其他鹽堿處理（Plt;0.05）。圖8（b），隨著鹽脅迫程度增強(qiáng)，POD的活性呈先增加后降低，在75 mmol·L-1濃度下POD活性最高，顯著高于對(duì)照和其他鹽堿處理（Plt;0.05），其他濃度鹽脅迫處理顯著高于對(duì)照，50，100和25，125 mmol·L-1處理間無(wú)顯著差異。隨著堿脅迫濃度增加POD活性增加，25，50，75和100 mmol·L-1處理與對(duì)照間差異不顯著。圖8（c），隨著鹽濃度的增加，牛至幼苗CAT活性表現(xiàn)出先升高再降低。在75 mmol·L-1鹽濃度下牛至幼苗葉片中CAT活性最高，為1149.42 U·（g·min）-1，顯著高于對(duì)照（Plt;0.05）；在125 mmol·L-1鹽溶液濃度下CAT活性最低，為625 U·（g·min）-1，與對(duì)照差異不顯著。隨著堿脅迫濃度的增加，CAT活性大致呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，75 mmol·L-1處理CAT的活性最高，為986.42 U·（g·min）-1，各濃度間與對(duì)照的CAT活性差異不顯著。

2.5 鹽堿脅迫下牛至生長(zhǎng)指標(biāo)及生理指標(biāo)的相關(guān)性分析

2.5.1 鹽脅迫下牛至生長(zhǎng)指標(biāo)及生理指標(biāo)的相關(guān)性分析 對(duì)牛至株高、冠幅、MDA、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及酶活性等指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析（圖9）。株高與MDA、Pro、可溶性蛋白、POD呈極顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.99，0.99，0.98，0.99；與CAT呈顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.05），與SOD、相對(duì)鮮重、根長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.67，0.99，0.99，與冠幅呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05）。

2.5.2 堿脅迫下牛至生長(zhǎng)指標(biāo)及生理指標(biāo)的相關(guān)性分析 對(duì)堿脅迫下牛至生長(zhǎng)及生理指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，圖10所示，株高與幼苗鮮重、根長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.91，0.97；與MDA，Pro，SP呈極顯著負(fù)相關(guān)（Plt;0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.92，0.99，0.86。SS與POD呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01），相關(guān)系數(shù)為0.89；SOD與CAT呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.75。

3 討論

3.1 鹽堿脅迫對(duì)牛至種子萌發(fā)特性的影響

種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)是衡量種子質(zhì)量和活力的重要指標(biāo)，發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)越高，表明種子的質(zhì)量和活力越高，活力指數(shù)決定了植株快速、均勻出苗的潛力［22］。牛至種子萌發(fā)時(shí)間短，但發(fā)芽率較低［23］。本研究中，中性鹽和堿性鹽脅迫對(duì)牛至種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、相對(duì)鹽害率均有不同程度的抑制作用。鹽堿脅迫對(duì)種子萌發(fā)的抑制作用主要表現(xiàn)為滲透效應(yīng)和離子效應(yīng)［24］。在本試驗(yàn)中，低濃度的鹽堿溶液對(duì)牛至種子萌發(fā)的抑制作用不顯著，隨著鹽堿濃度的升高，抑制作用增強(qiáng)?？赡茉蛞环矫媸欠N子處于初始萌發(fā)階段，外界鹽分含量的增加致使周圍環(huán)境的滲透壓升高、水勢(shì)相應(yīng)降低，產(chǎn)生滲透效應(yīng)，使胚細(xì)胞吸水困難，延遲了種子初始萌發(fā)時(shí)間［25］，另一方面由于離子效應(yīng)的毒害作用抑制種子的萌發(fā)?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，在50 mmol·L-1的鹽處理下牛至種子的發(fā)芽率低于對(duì)照，本研究與前人［26］的試驗(yàn)結(jié)果一致。本研究中發(fā)現(xiàn)，在同一濃度下，堿溶液較鹽溶液對(duì)牛至種子的相對(duì)鹽害率大，堿脅迫較鹽脅迫對(duì)牛至種子的抑制作用更強(qiáng)。這與孫紹營(yíng)等［27］關(guān)于鹽堿脅迫對(duì)細(xì)葉百合種子和郭睿等［28］對(duì)油莎豆種子萌發(fā)的研究結(jié)果一致。

3.2 鹽堿脅迫對(duì)牛至幼苗MDA及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

MDA是由活性氧水平過高引起的，是脂質(zhì)過氧化的最終產(chǎn)物，大量積累會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷生物膜，它與酶活性和活性氧密切相關(guān)［29］。MDA含量可以反映植物受到脅迫的程度，從而間接評(píng)價(jià)植物抗逆境的能力。本研究發(fā)現(xiàn)，鹽堿脅迫下，隨著濃度的升高，MDA的含量均上升，且堿脅迫的上升幅度大于鹽脅迫，說(shuō)明堿脅迫對(duì)牛至幼苗細(xì)胞膜的傷害程度大于鹽脅迫，與前人的研究結(jié)果一致［30-32］。脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖是植物生理代謝中重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，當(dāng)植物受到逆境時(shí)，自身可通過合成一些滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)滲透平衡，保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)抵御逆境脅迫［33］。許多研究表明，堿脅迫比鹽脅迫更嚴(yán)重，且具有更大的生態(tài)破壞力［34］。本試驗(yàn)中，隨著鹽、堿脅迫濃度的增加，脯氨酸和可溶性蛋白的含量升高，可溶性糖的含量先升高后降低。說(shuō)明在牛至在遭受鹽堿脅迫時(shí)，可通過積累脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖的合成等途徑來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透勢(shì)，從而保護(hù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，這與現(xiàn)有在研究鹽堿脅迫對(duì)番茄幼苗的影響中發(fā)現(xiàn)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸、可溶性糖含量升高，可溶性蛋白的含量先升高后降低的結(jié)果不同［35］?？赡苁且?yàn)榈蜐舛鹊柠}堿脅迫主要通過增加可溶性糖含量來(lái)平衡滲透壓，高濃度鹽堿脅迫抑制牛至幼苗物質(zhì)代謝，可溶性糖含量降低，牛至幼苗通過增加游離脯氨酸和可溶性蛋白含量來(lái)緩解滲透脅迫對(duì)其生長(zhǎng)的抑制作用。

3.3 鹽堿脅迫對(duì)牛至幼苗抗氧化酶的影響

在鹽堿脅迫下，植物會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生大量的活性氧，活性氧過量會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激，從而破壞細(xì)胞膜并導(dǎo)致細(xì)胞損傷和死亡［26］。SOD，POD，CAT是控制植物體內(nèi)活性氧積累最重要的酶，三者相互協(xié)同，能夠增強(qiáng)植物在逆境脅迫下的忍耐能力，是反映植物抗逆性大小的重要指標(biāo)［34］。本試驗(yàn)中牛至幼苗SOD，POD，CAT活性隨著鹽、堿濃度的升高先升高后降低，在低濃度時(shí)植物體內(nèi)活性氧含量逐漸升高，清除活性物質(zhì)的酶活性也相應(yīng)升高，隨著鹽堿濃度的增加，植物體內(nèi)活性氧的含量達(dá)到一定的程度后，損壞植物細(xì)胞，導(dǎo)致無(wú)法產(chǎn)生更多的抗氧化酶，因此抗氧化酶活性呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。李曉榮等人［36］在鹽堿脅迫下發(fā)現(xiàn)植物體內(nèi)ROS積累，SOD，POD，CAT活性先增強(qiáng)后降低，李哲等人［37］研究發(fā)現(xiàn)椒鹽薄荷幼苗在一定的鹽脅迫下，植株可提高抗氧化酶活性來(lái)緩解脅迫引起的氧化損傷，隨著鹽濃度的提高，抗氧化酶活性升高后降低，與本研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

牛至種子在萌發(fā)過程中對(duì)鹽脅迫具有一定的耐受性，種子在25，50 mmol·L-1鹽脅迫下可以正常萌發(fā)，但在高濃度的鹽脅迫下牛至種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)受到抑制。堿性脅迫抑制牛至種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，高濃度堿脅迫對(duì)牛至抑制作用大于鹽脅迫。因此，牛至具有一定的耐鹽堿能力，低濃度的鹽堿脅迫（鹽濃度lt;50 mmol·L-1、堿濃度lt;25 mmol·L-1）牛至種子可以正常萌發(fā)生長(zhǎng)，高濃度的鹽堿脅迫抑制牛至種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)。

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（責(zé)任編輯 劉婷婷）