NaCl胁迫不同品种秋地黄瓜种子发芽期耐盐性研究与评价
2014-03-27张占军
张占军
(陇东学院农林科技学院,甘肃庆阳,745000)
NaCl胁迫不同品种秋地黄瓜种子发芽期耐盐性研究与评价
张占军
(陇东学院农林科技学院,甘肃庆阳,745000)
研究了NaCl胁迫对5个秋地黄瓜品种种子发芽特性的影响。研究结果表明,不同黄瓜品种对盐胁迫反应不同,随着NaCl胁迫浓度的增大,其对种子萌发的抑制作用明显增强;种芽不同器官对盐胁迫反应不同,随盐浓度的升高,胚轴鲜质量下降最快,其次为子叶和胚根;0.4%NaCl是评价秋地黄瓜种子萌发期耐盐性的适宜胁迫浓度;在0.4%NaCl盐胁迫条件下,5个秋地黄瓜耐盐性由高到低排序为新唐山秋黄瓜>唐山秋黄瓜>四季秋黄瓜>合水老来少黄瓜>本地王中王。
NaCl胁迫;秋地黄瓜;种子;发芽期;耐盐性
近年来,秋地黄瓜品种在甘肃陇东栽培面积较大,主要分布在川区沿河灌区栽培,甘肃陇东地区近几年石油工业发展迅猛,河水及地下水资源污染严重,有害废水不断向土壤中渗透,大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中,导致了土壤污染,土壤次生盐渍化程度不断加重,严重的影响了川区蔬菜生产。陇东地区春旱现象十分严重,秋地黄瓜是春露地栽培的主要蔬菜种类,是本地的特色蔬菜产业,选择耐盐性品种进行抗盐栽培是一个非常重要的生产问题。因此,本研究旨在为秋地黄瓜耐盐品种资源的筛选、种质资源评价、耐盐品种选育提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试秋地黄瓜品种5个,分别是合水老来少黄瓜(庆阳市合水地方品种)、四季秋瓜(天津市蓟县京津蔬菜种苗繁育站)、新唐山秋黄瓜(河北邢台市邢壮种业有限公司)、唐山秋黄瓜(宿洲市新兴种苗研究中心)、本地王中王黄瓜(武汉武昌神牛种业有限公司)。供试的NaCl为分析纯。
1.2 试验方法
试验于2013年3月在陇东学院农林科技学院生物技术实验室进行,共设6个NaCl浓度处理,分别为0(CK),0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,每个处理设3次重复,每重复为100粒种子,观察值均取其平均数。在每个处理条件下,将种子直播在分别加入14 mL不同处理液的滤纸皿床中进行发芽,培养箱温度为(28±1)℃,每天定时观察,并记录种子发芽数。发芽期间,以称重法补充蒸馏水,保持各处理浓度的相对稳定。处理后2 d统计发芽势,3 d统计发芽率,6 d用滤纸吸干幼苗水分,称取胚根、胚轴、子叶鲜质量等生物学产量,计算种子发芽势、发芽率及种子活力指数。
根据上述指标综合评价不同秋地黄瓜品种耐盐性。评价秋地黄瓜品种萌发期耐盐性时,根据每个品种在筛选出适宜盐浓度胁迫下的各发芽指标,发芽期将生物学产量和对照相比较下降值的大小排序,得出各秋地黄瓜品种种子萌发期的耐盐性顺序,综合评价各品种的耐盐性。
2 结果与分析
2.1 不同浓度的NaCl胁迫对不同品种秋地黄瓜发芽势的影响
由表1可知,随着NaCl胁迫浓度的增大,种子发芽势下降趋势增强。同一胁迫条件下,不同品种对NaCl胁迫的敏感性不同,即不同品种受盐抑制的程度不同。四季秋黄瓜在0.2%NaCl胁迫下,发芽势和对照相比较保持不变,即说明该品种对低浓度的盐为害不敏感。合水老来少黄瓜在NaCl浓度达0.4%以上时发芽势为0。而当NaCl浓度达0.6%时,各品种发芽势急剧下降,当NaCl浓度达1.0%时供试品种全部发芽势为0。根据不同处理秋地黄瓜发芽势变化,认为0.4%NaCl是评价秋地黄瓜发芽势的适宜盐胁迫浓度。
2.2 不同浓度的NaCl胁迫对不同品种秋地黄瓜发芽率的影响
由表2可知,随着NaCl胁迫浓度的增大,种子发芽率下降趋势增强。同一胁迫条件下,不同品种对NaCl胁迫的敏感性不同,即不同品种受盐抑制的程度不同。四季秋黄瓜、合水老来少黄瓜在0.2% NaCl胁迫下,发芽率和对照相比较保持不变。当NaCl浓度达0.6%以上时发芽率急剧下降,NaCl浓度达1.0%时多数品种几乎不发芽。根据不同处理秋地黄瓜发芽率的变化,认为0.4%NaCl是评价秋地黄瓜发芽率的适宜盐胁迫浓度。
2.3 不同浓度的NaCl胁迫对不同品种秋地黄瓜生物学产量的影响
从表3~6看出,胚根、胚轴、子叶、幼芽鲜质量随盐浓度增加均表现逐步下降的趋势,各品种间差异较大;NaCl盐胁迫浓度在0.4%以上时,胚根鲜质量下降明显,盐胁迫浓度在0.6%以上时,胚根鲜质量几乎为0,说明盐碱严重影响到胚轴伸长,从而影响出苗,这就是盐碱地黄瓜种子常常发芽但不能出苗的重要原因。在盐胁迫下,由于胚轴伸长不够、子叶自身发育缓慢,种皮不能及时脱落,子叶生长受种皮限制,出现了随盐浓度的增加,子叶质量急剧下降的趋势;0.4%盐胁迫浓度下幼苗总质量下降明显。NaCl浓度高达0.6%时,由于高盐浓度抑制作用过大,各品种幼苗总质量下降,品种间区别不明显,生长受高盐浓度过分抑制,这时用生物学产量这一指标已无法区分出各品种间耐盐性差异。根据不同处理秋地黄瓜幼芽鲜质量变化,认为0.4%NaCl是评价秋地黄瓜幼苗鲜质量的适宜盐胁迫浓度。
2.4 不同浓度的NaCl胁迫对不同品种秋地黄瓜种子活力指数的影响
由表7看出,秋地黄瓜种子活力指数受NaCl胁迫的影响较大,随着NaCl胁迫浓度的增大,活力指数下降明显。同一浓度盐胁迫下,不同品种的活力指数下降差异较大,但NaCl达高浓度0.6%时,由于抑制作用过大,品种间活力指数下降率整体无较大差异,说明过高浓度NaCl胁迫下,用活力指数这一指标已无法区分出各品种间的差异。根据不同处理秋地黄瓜种子活力指数变化,认为0.4%NaCl是评价秋地黄瓜种子活力指数的适宜盐胁迫浓度。
2.5 NaCl胁迫下不同品种秋地黄瓜萌芽期耐盐性综合评价
综合上面各项研究认为,0.4%NaCl是评价秋地黄瓜萌芽期耐盐性的适宜盐胁迫浓度,将0.4% NaCl盐胁迫条件下种子的发芽势、发芽率、发芽指数、幼芽总质量和对照相比较,下降程度由低到高排名列入表8,综合评价分析后认为,各秋地黄瓜萌芽期耐盐性由强到弱排序依次为新唐山秋黄瓜>唐山秋黄瓜>合水老来少黄瓜>本地王中王黄瓜>四季秋黄瓜。
3 结论
在0.2%~1.0%NaCl的胁迫下,随着NaCl胁迫浓度的增大,各品种各项发芽指标总体随盐浓度的增加呈降低趋势,0.4%NaCl胁迫下,各项发芽指标由于受高盐浓度的限制下降明显。当NaCl浓度大于0.6%时,各项发芽指标急剧下降,研究认为,不同秋地黄瓜品种对盐浓度反应的敏感程度不同,0.4%NaCl是评价秋地黄瓜的适宜盐胁迫浓度。
盐胁迫对胚根、胚轴、子叶生长均有一定的抑制作用,但受抑制程度不同。对胚轴、子叶生长抑制最为明显,特别是盐胁迫对胚轴生长的抑制是影响种子出苗的主要因素。随盐浓度的升高,胚轴鲜质量下降最快,其次为子叶和胚根,不同器官对盐胁迫反应不同,胚轴对盐胁迫反映最为敏感。
在0.4%NaCl盐胁迫条件下对5个秋地黄瓜品种耐盐性进行综合评价,认为各秋地黄瓜萌芽期耐盐性由强到弱排序依次为新唐山秋黄瓜>唐山秋黄瓜>合水老来少黄瓜>本地王中王黄瓜>四季秋黄瓜。
[1]鲍维巨,方巍,张琪晓,等.不同浓度NaCl胁迫处理对番茄种子发芽的影响 [J].安徽农业大学学报,2011,38(2):1-5.
[2]李叶,林培群,余雪标,等.NaCl胁迫对簕仔树种子发芽及幼苗生长的影响[J].安徽农业科学,2010(18):9 475-9 477.
[3]闫兴富,石淳,张靠稳,等.复合钠盐对两种桦树种子萌发的胁迫效应[J].中南林业科技大学学报,2010(6):50-54.
[4]何欢乐,蔡润,潘俊松,等.盐胁迫对黄瓜种子萌发特性的影响 [J].上海交通大学学报:农业科学版,2005,23(2):148-152.
Study and Evaluation on Salt Resistance of Autumn Cucumber Cultivars at Seed Germination Period under NaCl Stress
We studied the effects of NaCl stress on seed germination characteristics of five autumn cucumber cultivars. The results showed that,different cucumber had different responses to salt stress,and as the NaCl concentration increased, its inhibition effect on seed germination was significantly enhanced.Different bud organs had different responses to salt stress,and as salt concentration increased,the fresh weight of hypocotyl decreased fastest,followed by cotyledon and radicle.0.4%NaCl was suitable to evaluate the salt tolerance of autumn cucumber at seed germination period.Under the 0.4%NaCl salt stress,the order of salt tolerance of the five cucumber cultivar was as follows:New Tangshan Autumn Cucumber>Tangshan Autumn Cucumber>Seasons Autumn Cucumber>Heshui Laolaishao Cucumber>Local King Cucumber.
NaCl stress;Autumn cucumber;Seeds;Germination period;Salt tolerance
S642.2
A
1001-3547(2014)10-0044-05
10.3865/j.issn.1001-3547.2014.10.015
甘肃省科技厅星火计划项目(1205NCXM262)和甘肃省教育厅研究生导师项目(1110-02)
张占军(1973-),男,硕士,副教授,研究方向为设施园艺、芳香类蔬菜栽培及育种,电话:13830419896,E-mail:qyzzj2003@126.com
2014-03-06