NaCl胁迫对甜瓜种子发芽特性的影响

沈庆荣

摘 要：以甜瓜种子作为试验材料，研究在不同浓度NaCl溶液（0mmol/L、50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L、200mmol/L、250mmol/L）胁迫下甜瓜种子的发芽势、相对发芽率、相对萌发活力指数、萌发幼苗的叶绿素含量及根系活力等相关指标的影响。试验结果表明：甜瓜种子在NaCl 溶液浓度≤50mmol/L时，发芽势、相对萌发活力指数、叶绿素含量等各指标与对照相比较差异不显著；随着浓度升高，发芽势、相对萌发活力、叶绿素等指标迅速降低。当NaCl溶液浓度达到200mmol/L时，发芽势等均降为0。由此可见，甜瓜对较低浓度NaCl胁迫有一定耐受性，而高浓度的NaCl胁迫对其有较强的抑制作用，且随着NaCl胁迫的增强，抑制作用增强。

关键词：NaCl胁迫；甜瓜；发芽特性

中图分类号 S652 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）06-19-04

Effect of NaCl Stress on the Germination Characteristics of Muskmelon

Shen Qingrong

（Agro-Tech Extension Center of Fengyang County，Fengyang 233100，China）

Abstract：With muskmelon seeds as the test materials，their germination energy and relative germination rate，relative germination vigor index and germination of the seedlings chlorophyll content and root activity and other related indicators were studied in different concentration of NaCl solution（0mmol/L，50mmol/L，100mmol/L，150mmol/L，200mmol/L，250mmol/L）stress. Experimental results showed that when the index of Muskmelon seeds in NaCl concentration was less than or equal to 50mmol/L，the difference between the germination potential，germination，chlorophyll content of disposing and contrast was not significant. With the increase of concentration，the germination potential，relative germination vigor，chlorophyll and other indicators decreased rapidly. When the concentration of NaCl reached 200mmol/l，germination potential and others were equal to zero. Therefore，muskmelon had some tolerance on lower NaCl stress，and higher NaCl stress had stronger inhibition on it，and with the enhancement of NaCl stress，the effect was enhanced.

Key words：NaCl stress；Muskmelon；Germination characteristics

我国盐渍化的土壤面积约有0.27亿hm2，土壤盐渍化是目前世界农业所面临的重要问题之一。近年来，随着农用温室、大棚生产蔬菜的不断发展，设施内土壤盐渍化及次生盐渍化的程度逐步加重，致使瓜果、蔬菜产量及品质逐年下降，这已成为设施瓜果、蔬菜栽培中普遍存在的难题[1]。早在1983年我国张振武就报道了关于沈阳郊区保护地土壤的盐渍化问题，随后又有大量的学者研究关于盐胁迫对蔬菜的影响[2-3]，均认为土壤盐渍化是设施瓜果、蔬菜生产的重要限制因子，而且严重影响了蔬菜的产量和品质。

甜瓜（Cucumis melo L.）属于葫芦科蔓性植物，是世界10大水果之一，为夏季消暑珍品，深受人们喜爱[4]。近年来，随着生活水平的不断提高和对健康食品关注的增强，人们对食品消费方式和消费结构日趋多元化，促使瓜果、甜瓜的消费量越来越大，种植面积也随之逐年增加。目前，对于甜瓜的研究多集中在营养液培养及保鲜技术方面，但关于NaCl胁迫对甜瓜种子萌发的研究报道较少。为此，本试验拟探讨不同浓度的NaCl胁迫对甜瓜种子发芽特性的影响，旨在为甜瓜生产提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料 “日本甜宝”甜瓜种子，购自安徽省安生种子有限责任公司。

1.2 试验设计 挑选大小一致，饱满，较为健壮的甜瓜种子，经1%的K2MnO4溶液消毒15min后，将浸泡种子取出，用滤纸吸干水分，置于不同浓度（50mmol/L、100mmol/L、150mmol/L、200mmol/L、250mmol/L）的50mL NaCl溶液中于25℃下浸泡约8h。随后每处理随机选取300粒种子，3次重复，置于12cm×12cm，且底部铺有双层滤纸的发芽盒中，分别滴加5mL应浓度的NaCl溶液，以将滤纸湿润但没有水流下为准，蒸馏水处理为对照。然后将发芽盒置于26℃的生化培养箱中进行催芽处理。以种子胚根突破种皮约0.20cm为标准，于每天7：00、19：00统计各个发芽盒中种子发芽数，同时每天用称重法补充损耗的水分，以保持NaCl盐溶液的浓度不变。待对照有75%种子出芽时，将发芽盒置于光周期为12h，昼/夜温度为26℃/16℃，光照强度为4 000lx的光照培养箱中。于处理第7d时，测定每个处理发芽种子的根系活力、叶绿素含量、主根长、下胚轴长及侧根数量等指标。

1.3 测定方法

1.3.1 发芽势、发芽率、发芽指数等的测定 各项发芽指标的测定按以下公式[5-6]进行计算，并且依据实际情况加以改动。

发芽势（%）=前3d发芽种子数/种子总数×100；

发芽率（%）=前7d内发芽种子数种子总数×100；

相对发芽率（%）=不同NaCl溶液处理下的发芽率/对照发芽率×100；

发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt）；

相对发芽指数（%）=不同NaCl溶液处理下的发芽指数/对照发芽指数×100；

萌发活力指数=GI×幼苗的平均长度；

相对萌发活力指数（%）=NaCl处理萌发活力指数/对照萌发活力指数×100；

相对伤害率（%）=（对照发芽粒数-各组NaCl处理发芽粒数）/对照发芽粒数×100；

其中，Gt指甜瓜种子的发芽天数，Dt指发芽天数内总的发芽数，长度单位：cm。

1.3.2 叶绿素和根系活的测定 叶绿素采用丙酮萃取法测定，根系活力采用TTC法测定[7]。

1.4 数据分析 采用Microsoft Excel2003和Origin7.5软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对甜瓜种子发芽势的影响 不同浓度的NaCl对甜瓜种子发芽势的影响如图1所示。由图1可知，50mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜种子发芽势与对照差异不大，说明低浓度NaCl溶液可促进甜瓜种子的发芽；之后，随着NaCl浓度的提高，其发芽势迅速降低，至浓度为200时，已无种子发芽，说明高浓度明显抑制其发芽。

<＼＼Pc10＼工作盘 （E）＼姜秀红＼杂志＼安徽农学通报杂志＼2016-6农学通报内文＼9280-1.eps>[NaCl浓度（mmol/L）][发芽势（%）]

图1 不同浓度NaCl对甜瓜发芽势的影响

2.2 NaCl胁迫对甜瓜种子相对发芽率的影响 不同浓度的NaCl对甜瓜种子相对发芽率的影响如图2所示。由图2可知，50mmol/L、100mmol/L、200mmol/L、250mmol/L的NaCl胁迫对甜瓜种子的发芽有一定的影响，但随着时间的增长，甜瓜种子的相对发芽率总体呈现出上升趋势。在处理7d后50mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜种子的相对发芽率达到95.48%，而100mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜种子的相对发芽率仅有56.11%。由此得出，100mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜种子的相对发芽率显著低于50mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜种子的相对发芽率，说明甜瓜种子可以耐受50mmol/L的NaCl胁迫。

[相对发芽率（%）]<＼＼Pc10＼工作盘 （E）＼姜秀红＼杂志＼安徽农学通报杂志＼2016-6农学通报内文＼9280-2.eps>[处理天数（d）]

图2 不同浓度NaCl对甜瓜种子相对发芽率的影响

2.3 NaCl胁迫对甜瓜种子相对发芽指数、相对萌发活力指数的影响

表1 不同浓度NaCl对甜瓜相对发芽指数、相对萌发活力指数的影响

[50（mmol/L）＼&100（mmol/L）＼&150（mmol/L）＼&200（mmol/L）＼&250（mmol/L）＼&RGI＼&RGVI＼&RGI＼&RGVI＼&RGI＼&RGVI＼&RGI＼&RGVI＼&RGI＼&RGVI＼&98.01±4.46＼&98.01±4.46＼&33.06±6.38＼&15.88±3.06＼&5.99

±1.86＼&2.78

±0.86＼&0.98

±1.18＼&0±0＼&0.74

±0.73＼&0±0＼&]

不同浓度的NaCl对甜瓜种子发芽指数、相对萌发活力指数的影响如表1所示。由表1可知，甜瓜种子能耐受50mmol/L的NaCl胁迫，在此环境下甜瓜种子不仅能够发芽，并且生长速度及生长状况表现良好。随着NaCl浓度的升高，甜瓜种子相对发芽指数、相对萌发活力指数都迅速下降，达到250mmol/L时，相对萌发活力指数降为0，说明高浓度的NaCl胁迫对甜瓜种子发芽的影响极其显著。

2.4 NaCl胁迫对甜瓜幼苗主根长度、下胚轴长度及侧根数的影响 不同浓度的NaCl对甜瓜幼苗主根长度、下胚轴长度及侧根数的影响如图3、图4所示。由图3、4可知，随着NaCl浓度的升高，甜瓜幼苗主根的长度逐渐减短，且当NaCl浓度达到200mmol/L时，不仅发芽受到影响，而且主根并未长出来，则主根长度为零。侧根数则随着NaCl浓度的不断升高呈现出先升高后减小的变化趋势，但其总体的增长和减小幅度不大；同样在NaCl溶液达到250mmol/L时主根并未长出，侧根数则为零。50mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜幼苗的下胚轴长度与对照相比相差较小，但在100mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜幼苗的下胚轴长度显著减小，可见在100mmol/L的NaCl胁迫对甜瓜幼苗的下胚轴伸长有较大的影响。

[NaCl浓度（mmol/L）]<＼＼Pc10＼工作盘 （E）＼姜秀红＼杂志＼安徽农学通报杂志＼2016-6农学通报内文＼9280-3.eps>[长度（cm）]

图3 不同浓度NaCl对甜瓜幼苗主根、下胚轴长度的影响

[NaCl浓度（mmol/L）]<＼＼Pc10＼工作盘 （E）＼姜秀红＼杂志＼安徽农学通报杂志＼2016-6农学通报内文＼9280-4.eps>[侧根数（个）]

图4 不同浓度NaCl对甜瓜幼苗侧根数的影响

2.5 NaCl胁迫对甜瓜幼苗叶绿素的影响 不同浓度的NaCl对甜瓜幼苗叶绿素的影响如图5所示。由图5可知，50mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜幼苗的叶绿素含量为4.34mg/g·FW，而对照的叶绿素含量仅有2.57mg/g·FW。当NaCl浓度≥50mmol/L时，随着NaCl浓度的升高叶绿素含量逐渐减少。50mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜幼苗的叶绿素显著高于对照，50mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜种子相对发芽率与对照相近，而50mmol/L NaCl胁迫下甜瓜幼苗的叶绿素含量高于对照，得出NaCl胁迫对叶绿素有一定的影响。

[NaCl浓度（mmol/L）

]<＼＼Pc10＼工作盘 （E）＼姜秀红＼杂志＼安徽农学通报杂志＼2016-6农学通报内文＼9280-5.eps>[叶绿素含量（mg/g·FW）]

图5 不同浓度NaCl对甜瓜幼苗叶绿素的影响

2.6 NaCl胁迫对甜瓜幼苗根系活力的影响 不同浓度的NaCl对甜瓜幼苗根系活力的影响如图6所示。由图6可知，在50mmol/L的NaCl胁迫下甜瓜幼苗的根系活力值为0.67μg/g·FW·h，对照的根系活力值只有0.52μg/g·FW·h，50mmol/L的NaCl胁迫值比对照高出28.85%。可见50mmol/L的NaCl胁迫对甜瓜幼苗根系活力的影响是正相关的，当NaCl溶液的浓度≥50mmol/L时，所测得的甜瓜幼苗根系活力不断降低。NaCl浓度达到200mmol/L时，只有极少数发芽，但不能测得其根系活力。因此，当NaCl浓度≥200mmol/L时，甜瓜幼苗的根系活力为零。

[根系活力（μg/g·FW·h）]<＼＼Pc10＼工作盘 （E）＼姜秀红＼杂志＼安徽农学通报杂志＼2016-6农学通报内文＼9280-6.eps>[NaCl浓度（mmol/L）]

图6 不同浓度NaCl对甜瓜幼苗根系活力的影响

2.7 NaCl胁迫对甜瓜种子相对伤害率的影响 不同浓度的NaCl对甜瓜种子相对伤害率的影响如图7所示。由图7可知，50mmol/L的NaCl胁迫下相对伤害率约为4.52%，在250mmol/L NaCl胁迫下伤害率约96.67%，由此得出，250mmol/L NaCl对甜瓜种子的发芽的影响极其显著，说明250mmol/L NaCl胁迫对甜瓜种子发芽的伤害极大。

[NaCl浓度（mmol/L）]<＼＼Pc10＼工作盘 （E）＼姜秀红＼杂志＼安徽农学通报杂志＼2016-6农学通报内文＼9280-7.eps>[相对伤害率（%）]

图7 不同浓度NaCl对甜瓜相对伤害率的影响

3 讨论与结论

3.1 讨论 植物种子萌发是植物生长的起始，而种子在盐渍化土壤中的萌发情况及萌发活力，也是决定植物能否在盐渍化的土壤中正常生长的首要因素[8]。盐离子对种子发芽的影响主要存在于2个方面：一方面是盐离子产生的离子效应，另一方面是离子所带来的渗透效应。在盐离子浓度较低时，土壤中的离子供给植物自身生长发育所需[9]；当土壤中盐分浓度升高时，土壤溶（下转153页）（上接21页）液的渗透势上升，则水势降低，种子在萌发时吸水困难难以萌发，从而对种子的萌发有影响；当盐离子浓度上升到一定程度时，将会打破种子体内的离子和水势平衡引起离子毒害，从而致使种植作物减产[10]。本研究结果表明，较低浓度的NaCl溶液胁迫对甜瓜种子的发芽势、相对发芽率等没有显著影响；随着NaCl浓度的升高，其对甜瓜种子产生的离子毒害加剧，导致高浓度抑制萌发。本研究还发现：由于高浓度盐胁迫对甜瓜种子发芽的抑制作用极其显著，而低浓度盐胁迫对甜瓜种子发芽的影响不明显，导致甜瓜种子的相对伤害率随着盐浓度的升高呈上升趋势，这与陈敏等[11]研究结果基本一致。

盐胁迫会影响植物根系的生长，进而影响根系活力，也影响各种物质的合成。本研究表明，在高浓度的盐胁迫下，甜瓜种子的主根长度、下胚轴长度及侧根数都受到显著影响，这也与吴以学等[12]的研究相一致。甜瓜幼苗的根系活力，随着NaCl浓度的不断升高呈现先升高后下降的趋势。

盐胁迫下，植物的叶绿素合成会受到一定影响。在盐胁迫条件下，叶绿素含量是衡量植物对盐胁迫耐受性的一个重要指标。盐胁迫会对植物细胞内的色素系统造成破坏，致使叶绿素含量降低。本研究认为，在不同浓度的NaCl胁迫下，甜瓜幼苗的叶绿素含量呈现出先小幅上升后迅速下降的变化趋势，尤其在高浓度的NaCl溶液胁迫下，叶绿素含量下降迅速，这与刘会超等[13]的研究结果相似。

3.2 结论 低浓度（50mmol/L）的NaCl溶液可促进甜瓜种子萌发，对甜瓜幼苗根系活力及叶绿素含量影响不大，而高浓度NaCl溶液加剧了对甜瓜种子的离子毒害，因此，甜瓜种子可耐50mmol/L的NaCl胁迫。

参考文献

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[11]陈敏，杨玉杰，李海云.NaCl胁迫对羽衣甘蓝种子萌发的影响[J].北方园艺，2011，（16）：17-19.

[12]吴以学，艾天成，陈春.高浓度铬胁迫对生菜种子萌发及幼苗的影响[J].长江大学学报，2013，10（23）：70-85.

[13]刘会超，贾文庆.盐胁迫对白三叶幼苗叶片叶绿素含量和细胞膜透性的影响[J].广东农业科学，2008，（12）：58-60.

（责编：张长青）