盐胁迫对樱桃萝卜种子发芽特性及幼苗生长的影响

2016-03-16姚岭柏韩海霞

安徽农业科学 2016年3期

关键词：发芽幼苗生长盐胁迫

姚岭柏，韩海霞

(集宁师范学院，内蒙古乌兰察布 012000)

盐胁迫对樱桃萝卜种子发芽特性及幼苗生长的影响

姚岭柏，韩海霞*

(集宁师范学院，内蒙古乌兰察布 012000)

摘要[目的]研究盐胁迫对樱桃萝卜发芽和生长的影响，以高效推广樱桃萝卜。[方法]以红樱桃萝卜为试验材料，采用培养皿法，研究不同浓度(0~120 mmol/L)NaCl溶液对樱桃萝卜发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、鲜重、苗高及胚根长等的影响。[结果]20～120 mmol/L浓度的盐处理对樱桃萝卜发芽具有显著的抑制作用，对幼苗的鲜重和苗高呈现出低浓度(20～40 mmol/L)促进、高浓度(100 mmol/L)抑制的趋势；从盐害指数看出，盐处理对樱桃萝卜种子发芽率的盐害指数较大，且为抑制作用，而对幼苗苗高、胚根长的盐害指数均较小；由数学模型计算可知：樱桃萝卜种子发芽时期的致死盐浓度为200.90 mmol/L，半致死盐浓度为146.35 mmol/L。 [结论]盐胁迫对樱桃萝卜的抑制作用主要表现在发芽率方面，对幼苗的生长影响较小。

关键词盐胁迫；发芽；幼苗生长；盐害指数；樱桃萝卜

Effects of Salt Stress on Seed Germination Characteristics and Seedling Growth ofPaphanussativusL. var.radculusPers.

YAO Ling-bai , HAN Hai-xia*(Jining Normal University, Wulanchabu, Inner Mongolia 012000)

Abstract[Objective] To study the effects of salt stress on seed germination characteristics and seedling growth ofPaphanussativusL. var.radculusPers., and to effectively promote theP.sativus. [Method] WithP.sativusas the research material, Petri dish was adopted. Effects of NaCl concentration (0-120 mmol/L) on the germination vigor, germination rate, germination index, vital index, fresh weight, seedling height and radical length were researched. [Result] 20-120 mmol/L NaCl treatment had significant inhibitory effects on the germination ofP.sativus. Seedling height and fresh weight were enhanced under low concentration (20-40 mmol/L) and inhibited under high concentration (100 mmol/L). Salt injury index showed that salt treatment had relatively great salt injury index of the germination rate ofP.sativus, showing inhibitory effects, but had relatively small salt injury indexes of seedling height and radical length. Moreover, the mathematical model showed that the lethal and half lethal concentrations of NaCl were 200.90 and 146.35 mmol/L, respectively. [Conclusion]The inhibition effect of salt treatment onP.sativusis mainly on the germination rate, and the effect on the growth of seedling is relatively small.

Key wordsSalt stress; Germination; Seedling growth; Salt damage index;PaphanussativusL.var.radculusPers.

樱桃萝卜(PaphanussativusL.var.radculusPers.)属十字花科萝卜属，是小型萝卜品种，营养丰富[1-2]。樱桃萝卜分布于全球，在我国各省市均有分布[2]。乌兰察布位于内蒙古中部，气候条件适合樱桃萝卜生长，但当地干旱少雨，土壤盐渍化程度日益加深，一定程度上制约了樱桃萝卜的产业发展[3]。

土壤盐分含量升高会导致植物种子吸胀困难，引起种子生理干旱，抑制种子发芽率，降低种子发芽速度，也会进一步影响到幼苗的生长与养分吸收，还会改变蛋白质合成、阻碍植物生理代谢、诱导抗氧化酶系统启动等[4-13]。已有研究表明，盐胁迫能降低黄瓜、番茄、橄榄等植物种子的发芽势和发芽率[4-7，14]，还会显著抑制黄瓜、番茄、萝卜、茄子、五角枫等植物幼苗的生长[4-9，15]，同时还导致植株根冠比异常[9，16]。为了科学评估盐分对樱桃萝卜的影响并高效推广樱桃萝卜，笔者用不同盐浓度处理樱桃萝卜种子，探讨盐胁迫对其种子发芽及幼苗生长的影响。

1材料与方法

1.1试验材料以天津津科利丰种业有限公司生产的红樱桃萝卜为材料。

1.2试验方法试验于2015年5月在集宁师范学院植物实验室进行。在培养皿(直径9 cm)内铺入3层滤纸，用移液管吸取10 mL不同浓度的盐溶液(NaCl浓度分别为20、40、60、80、100、120 mmol/L)于培养皿内，使滤纸吸收饱和，作为发芽床，以等量蒸馏水为对照。每皿放种子50粒，各处理重复3次，放入20 ℃的恒温培养箱内培养。每天称重后确定补水量，同一时间为各处理补水，以保证盐浓度的稳定。第2天测定发芽势，第5天测定发芽率及幼苗生长指标。

1.3指标测定及计算发芽势(GE)=n/N×100%，n为2 d累计发芽种子数，N为供试种子总数；

发芽率(GP)=n/N×100%，n为5 d累计发芽种子数，N为供试种子总数；

发芽指数(GI)=∑Gt/Dt，Gt为在第t天的发芽数，Dt为相应的发芽天数(d)；

种子活力指数(VI)=GI×S，GI为发芽指数，S为幼苗平均鲜重(g)；

盐害指数=(对照观测值-处理观测值)/对照观测值×100%。正值代表抑制，负值代表促进。

2结果与分析

2.1不同浓度盐处理对樱桃萝卜种子发芽的影响由表1可知，不同盐浓度处理后，樱桃萝卜种子的发芽指标变化明显。发芽势、发芽率和发芽指数的变化趋势相近，均随着盐浓度增大，先下降，小幅度回升后又大幅度下降。对于上述3个指标，盐处理均与对照差异达显著水平(P<0.05)。盐浓度为20 mmol/L时的种子活力指数与对照相比呈极显著(P<0.01)下降，在盐浓度为40 mmol/L时回升到与对照相当的水平，当盐浓度继续增大时，种子活力指数呈连续下降的趋势。4个发芽指标均在盐浓度达到100 mmol/L时发生大幅度下降，该浓度下发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数分别达对照的72.2%、77.3%、56.7%、30.6%。在盐浓度大于20 mmol/L时，樱桃萝卜种子发芽速度与发芽率均受到明显抑制，盐浓度大于100 mmol/L时，种子发芽受较严重抑制，且种子活力大幅下降。试验结果表明，20~120 mmol/L的盐浓度对樱桃萝卜种子发芽均有不同程度的抑制作用。

对樱桃萝卜种子发芽率(y)和盐浓度(x)进行回归分析，得出数学模型y= -0.003x2+0.125x+95.970(R2=0.975)。由模型计算得：对樱桃萝卜种子的致死盐浓度为200.90 mmol/L，半致死盐浓度为146.35 mmol/L。

表1　不同浓度盐处理对樱桃萝卜种子发芽的影响

注：同列数据后小写字母不同代表在0.05水平差异显著(P<0.05)，不同大写字母代表0.01水平差异极显著性(P<0.01)。

Note：Different lowercases in the same row indicated significant differences at 0.05 level(P<0.05)；different capital letters in the same row indicated extremely significant differences(P<0.01)，the same as follows.

2.2不同浓度盐处理对樱桃萝卜幼苗生长的影响由表2可知，在20~120 mmol/L盐浓度范围内，随着浓度增加，樱桃萝卜幼苗的鲜重、苗高、胚根长均呈先上升后下降的趋势。盐浓度在20~60 mmol/L时，樱桃萝卜幼苗鲜重显著高于对照，在盐浓度升高到100、120 mmol/L时鲜重显著下降，幼苗鲜重分别为对照值的54.0%和42.2%。盐浓度在20~40 mmol/L时，樱桃萝卜苗高显著高于对照，当盐浓度升高到80~120 mmol/L时，苗高显著下降，仅为对照的26.7%~80.9%；而胚根长在盐浓度为20 mmol/L时有小幅上升，但与对照差异未达到显著水平，在盐浓度达80~120 mmol/L时胚根长较对照显著下降，为对照的38.8%~82.8%。试验表明，盐处理浓度较低(20~40 mmol/L)时，樱桃萝卜幼苗鲜重增加、苗高升高，盐浓度大于100 mmol/L后，幼苗鲜重减小、苗高下降，且胚根长下降，幼苗的生长受抑制。

表2不同浓度盐处理对樱桃萝卜幼苗生长的影响

Table 2Effects of salt concentration on the growth ofP.sativusseedlings

盐浓度Saltconcentrationmmol/L幼苗鲜重Seedlingfreshweight∥g苗高Seedlingheightcm胚根长Radicallengthcm0(CK)0.715±0.051cBC1.310±0.028cBC3.840±0.219abA200.800±0.034bAB1.580±0.082bAB4.230±0.188aA400.868±0.043aA1.850±0.131aA3.710±0.301bAB600.810±0.037abA1.300±0.106cBC3.800±0.277bA800.679±0.043cC1.060±0.187dCD3.180±0.170cB1000.386±0.015dD0.760±0.181eD3.180±0.171cB1200.302±0.018eD0.350±0.088fE1.490±0.215dC

2.3不同浓度盐处理对樱桃萝卜盐害指数的影响由图1可知，由樱桃萝卜种子发芽率、苗高和胚根长计算得出的3个盐害指数，随盐浓度增加，呈现相似的变化趋势，但前者数值远大于后两者。当盐浓度在20~80 mmol/L时，发芽率盐害指数在10%以下，当盐浓度达100、120 mmol/L时，对发芽率的盐害指数分别达22.6%和35.3%，而盐处理对樱桃萝卜苗高和胚根长的盐害指数始终在±1.0%以内波动，呈先促进后抑制的趋势。试验表明，盐处理对樱桃萝卜的发芽率有较明显的抑制作用，且当盐浓度达到100 mmol/L以上时抑制作用大幅增强，而盐处理对樱桃萝卜的幼苗苗高和胚根长影响作用较小。

图1　不同浓度盐处理对樱桃萝卜盐害指数的影响Fig.1　Effects of salt cocnentration on salt injury index of P.sativus

3结论与讨论

该研究表明，20~120 mmol/L盐处理浓度对樱桃萝卜种子发芽均有不同程度的抑制作用。由发芽率计算得出的数学模型可知：樱桃萝卜种子发芽时期的致死盐浓度为200.90 mmol/L，半致死盐浓度为146.35 mmol/L。当盐浓度较低时(20~40 mmol/L)，盐处理对樱桃萝卜幼苗鲜重和地上部生长具有显著促进作用，当盐浓度大于100 mmol/L时，盐处理对樱桃萝卜幼苗鲜重和植株生长具有显著抑制作用。从3个盐害指数看，盐处理对樱桃萝卜种子发芽率的影响作用较

大，且为抑制作用，而对幼苗生长的影响较小。

已有研究表明，NaCl浓度达100 mmol/L时，包括东方红一号在内的3个品种番茄的发芽和幼苗生长均受到显著抑制[6]；0.6%(相当于102 mmol/L)以上的NaCl对萝卜种子生长有严重抑制作用[7]，这均与该试验研究结果一致。也有研究显示不同植物受盐胁迫显著抑制的浓度不同，如津研4号品种黄瓜在盐浓度达到25 mmol/L时株高被显著抑制；桑树幼苗在盐浓度达到50 mmol/L时苗高被显著抑制，这可能与试验材料不同或植物间的抗盐性不同所致[5，13-14]。樱桃萝卜是一种根菜类蔬菜，肉质根是其主要的产品器官，抗盐性研究对其生长和产品品质有重要意义。因此，需对樱桃萝卜的抗盐性及盐胁迫对樱桃萝卜影响的生理机制进行深入研究。

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