盐胁迫对5种碱茅材料种子萌发的影响

张海南，周青平，颜红波，梁国玲，刘文辉

(1.青海大学农牧学院,青海 西宁 810003； 2.青海省畜牧兽医科学院,青海 西宁 810016；3.西南民族大学青藏高原研究院,四川 成都610041)

青海省的多年土壤监测结果显示，青海省土壤含盐量普遍较高。除了曲麻莱、杂多地区土壤含盐量低属于非盐化土壤外，其余大部分地区都存在不同程度的盐碱化[1]。其中，兴海土壤含盐量最高，为0.72%，达到重度盐化；同德和玛多含盐量分别为0.56%和0.37%，为中度盐化土壤；其余地区含盐量为0.13%～0.22%，属轻度盐化土壤。碱茅(Puccinelliadistans)[2]为禾本科碱茅属(Puccinellia)多年生草本植物，是一种抗旱、耐碱盐性极强的盐碱地特种植物，分布于亚欧大陆的温带地区，在我国主要分布在东北、华北和西北地区。为了改良青海省盐碱地问题，本研究采用NaCl模拟盐地环境[3]，采用碱茅作为改良盐碱地的先锋作物，研究NaCl胁迫对种子萌发的影响，以期为选育抗盐性优良的作物品种提供科学依据[4]。

1 材料和方法

1.1试验材料 供试碱茅材料均取自2010年同一地点收获的种子，材料均由青海省畜牧兽医科学院草原研究所提供(表1)。

1.2试验方法

1.2.1种子的盐胁迫处理 在洁净的培养皿内置3层滤纸，加入浓度分别为0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%和2.0%的NaCl溶液至滤纸饱和为止，将5种碱茅(同德小花碱茅[5]、吉农朝鲜碱茅[6]、碱茅、灰绿碱茅和疏穗碱茅)种子各100粒分别撒入各浓度滤纸上，各处理均重复3次，放入25 ℃光照培养箱中(光照16 h，黑暗8 h)，每天更换培养皿中的处理液，使各处理盐浓度维持不变，开盖通气。

表1 供试材料来源Table 1 Materials and origins in this study

1.2.2种子萌发测定指标 每日观察记录各处理及对照的发芽数[7]。种子发芽第14天起每组处理各取10粒发芽的种子，量其幼芽、幼根长度，计算其平均值。计算其发芽指数(GI)和活力指数(VI)值。播种20 d后将各处理未发芽的种子拣出来，置于加有适量蒸馏水的培养皿中作清水复萌，每日记录新发芽的种子数，于发芽后第7天起每处理选取10粒已发芽的种子，量取其幼芽、幼根长度，计算GI和VI值[8]。

发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%；

发芽势=发芽最高峰(第3天)种子发芽数/供试种子总数×100%；

发芽指数(GI)=∑(Gi/Di)；

活力指数(VI) =GI×Ss。式中，Gi为第i天的发芽率，Di为发芽天数；Ss为幼苗长度。

1.3数据处理及分析 试验数据采用SPSS 17.0软件进行差异显著性统计分析，EXCEL作图。

2 结果与讨论

2.1不同盐浓度胁迫对碱茅种子发芽率的影响 随着盐浓度的不断增加，各碱茅种子的发芽率均呈下降趋势，且在盐浓度为2%时各碱茅种子发芽率均为0。与他人研究[9-10]结果相似,相同盐浓度下，同德小花碱茅发芽率均为最高，灰绿碱茅和疏穗碱茅均较低(表2)。

在0.4%和0.8%盐浓度下，同德小花碱茅、吉农朝鲜碱茅和碱茅发芽率都超过30%，两个浓度下均差异不显著；灰绿碱茅和疏穗碱茅发芽率较低，显著低于前三者(P<0.05)。在1.2%盐浓度下，同德小花碱茅显著高于其他材料。在1.6%盐浓度下，同德小花碱茅、吉农朝鲜碱茅和碱茅均很低，且三者之间无显著差异，灰绿碱茅和疏穗碱茅的发芽率均为0(表2)。

结果表明，同德小花碱茅抗盐性相对其他4种碱茅较强，可以作为优良抗盐牧草进行推广；疏穗碱茅和灰绿碱茅在各浓度下发芽率均为最低，说明抗盐性相对较弱。同德小花碱茅为牧科院培育驯化的碱茅品种，经过多年的试验和种植在短时间内就可以度过休眠期；而疏穗碱茅和灰绿碱茅为野外采集品种，休眠期较长；吉农朝鲜碱茅和碱茅虽然为育成品种，但在本研究中表现一般。

2.2不同浓度盐胁迫对各种碱茅材料种子的发芽指数的影响 随着NaCl浓度的不断增加，各碱茅的发芽指数呈递减模式，各浓度梯度下，同德小花碱茅发芽指数均为最高，吉农朝鲜碱茅和碱茅次之，灰绿碱茅和疏穗碱茅均为最低(表2)。

在0和1.2%盐浓度下，同德小花碱茅的发芽指数显著高于其他4种(P<0.05)，0.4%、0.8%和1.6%浓度下，同德小花碱茅、吉农朝鲜碱茅和碱茅差异均不显著。灰绿碱茅和疏穗碱茅在浓度变化过程中种子发芽指数均较低，且与同德小花碱茅差异显著(P<0.05)。

2.3不同浓度盐胁迫对各种碱茅材料种子的活力指数的影响 随着盐浓度的增大，同德小花碱茅、碱茅、灰绿碱茅和疏穗碱茅种子的活力指数依次递减，吉农朝鲜碱茅在0.4%～1.2%盐浓度区间递减，在1.2%～1.6%区间增大，5份材料在2.0%浓度下种子活力指数均为0(表3)。

表2 盐胁迫对5份碱茅材料发芽率和发芽指数的影响Table 2 Effects of salt stress on germination rate and germination index of five Puccinellia accessions %

表3 盐胁迫下5份碱茅材料活力指数的变化Table 3 Effects of salt stress on vigor index of different five Puccinellia accessions

在0～1.2%盐浓度下，同德小花碱茅的种子活力指数相对其他4种碱茅材料均较高，灰绿碱茅和疏穗碱茅的种子活力指数均较低，且与同德小花碱茅差异显著(P<0.05)。

在1.2%～1.6%浓度区间内，高浓度NaCl对吉农朝鲜碱茅有较小增效效应，对种子的活力有较小的促进作用，而对其他4种碱茅材料则有抑制作用，灰绿碱茅和疏穗碱茅种子失去了活力。

2.4各碱茅材料在清水复萌试验下发芽率 清水复萌试验在胁迫试验进行20 d后开始进行，盐胁迫解除3 d后，各盐浓度下，碱茅材料种子均有发芽率，且均低于其对照，随着盐溶液浓度的不断增大，发芽率均呈下降趋势(图1)。在低浓度溶液下，与对照相比差异不显著(P>0.05)，高浓度下差异显著(P<0.05)。同一浓度下，同德小花碱茅发芽率均为最高，吉农朝鲜碱茅和碱茅次之，灰绿碱茅和疏穗碱茅相对较低。盐胁迫解除6 d后，各盐浓度下，各碱茅材料种子的发芽率均有提高，且发芽率与其对照差异不显著(P>0.05)，同一盐溶液浓度下，同德小花碱茅的发芽率相对较高，吉农朝鲜碱茅和碱茅次之，灰绿碱茅和疏穗碱茅均较低(图1)。

图1 胁迫解除3和6 d后各碱茅材料的发芽率Fig.1 Seed germination of Puccinellia under normal water condition after NaCl stress terminating 3 and 6 days

盐胁迫解除后，各碱茅材料种子的萌发均与其对照差异不显著，说明碱茅在盐胁迫解除后，种子仍存在活力，具有较高的萌发潜力。

3 结论

不同浓度NaCl处理下，种子萌发期同德小花碱茅的耐盐能力相对较强，碱茅和吉农朝鲜碱茅次之，灰绿碱茅和疏穗碱茅相对较弱。NaCl盐胁迫解除后，5种碱茅材料复水后的发芽率均达到了对照的水平，可知高浓度盐胁迫下种子未受到严重的离子毒害作用，种子只是暂时受到渗透胁迫，仍具有很高的萌发潜力。本试验仅探讨了一种盐对不同碱茅材料的发芽影响，其它盐分对碱茅材料的影响及解除盐胁迫后发芽率还需要进一步研究。

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