咸水胁迫对菊苣种子萌发的影响及耐盐性鉴定指标的筛选

刘雅辉， 王秀萍， 杨雅华， 张国新，鲁雪林

(河北省农林科学院滨海农业研究所，河北唐山 063200)

咸水胁迫对菊苣种子萌发的影响及耐盐性鉴定指标的筛选

刘雅辉， 王秀萍， 杨雅华， 张国新，鲁雪林

(河北省农林科学院滨海农业研究所，河北唐山 063200)

摘要[目的]探讨菊苣种子萌发期的耐盐能力，为菊苣萌发期耐盐性鉴定提供技术支撑。[方法]利用地下咸水胁迫法，通过相关性分析、主成分分析和回归分析，研究不同咸水浓度对种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长及胚芽长等指标及其相对值的影响。[结果]低浓度(0.2%)咸水对种子萌发有促进作用；相对发芽指数和相对胚根长适宜作为耐盐性鉴定指标；菊苣萌发期的耐盐阈值为0.6%左右。[结论]菊苣萌发期的耐盐性鉴定指标为相对发芽指数和相对胚根长；适宜作为菊苣萌发期耐盐鉴定的咸水浓度为0.6%。

关键词咸水；菊苣；萌发；耐盐性鉴定指标

土壤盐渍化一直是限制农业生产的世界性问题[1]。冀东滨海区位于渤海沿岸，由于受海潮和海水型地下水的双重影响，土壤质地黏重、结构性差，严重影响了盐土荒地和滩涂资源开发利用[2]。针对生态环境脆弱、耐盐蔬菜品种缺乏的现状，以丰富耐盐蔬菜品种、提高滨海盐碱土利用效益为目标，很多学者开展了耐盐多功能蔬菜的鉴定筛选工作，获得了适宜滨海盐碱地种植的多功能蔬菜品种，丰富了百姓的“菜篮子”，为盐碱地高效利用及农民增收、农业增效探索新途径。

菊苣为菊科多年生草本植物，耐寒、耐旱，对土壤酸碱性适应力较强。菊苣药食两用，叶可调制生菜，根含菊糖及芳香族物质，可提制代用咖啡，促进人体消化器官活动[3]；地上部分及根可供药用，具有清热解毒、利尿消肿、健胃等功效。此外，菊苣还可以作为粗饲料或牧草[4]。目前对菊苣萌发期耐盐性的研究较少[5-6]，尤其是进行较系统的萌发期耐盐性鉴定指标筛选和耐盐阈值确定的研究较少。笔者以普那菊苣为材料，通过滨海盐碱区地下咸水胁迫，研究不同浓度咸水对菊苣种子萌发期的影响，采用相关性分析、主成分分析和回归分析等方法对菊苣萌发期指标及其相对值进行分析，确定最佳耐盐性鉴定指标和适宜鉴定的咸水浓度，为菊苣萌发期耐盐性鉴定提供技术支撑。

1材料与方法

1.1材料供试材料为普那菊苣的种子。

1.2方法2014年利用矿化度为22 g/L地下咸水与淡水配成不同NaCl浓度梯度(0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)的溶液，采用培养皿加滤纸法进行发芽试验，在智能培养箱中进行种子萌发期耐盐性鉴定，每天记录种子发芽数，统计发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数，试验第7天测定胚根长和胚芽长，并计算各指标的相对值。相对值=NaCl处理下数值/对照数值×100%

1.3数据统计与分析采用Excel和SPSS20软件对试验数据进行整理分析。

2结果与分析

2.1不同咸水浓度对菊苣种子萌发的影响由表1可知，除发芽势和发芽率外，其余指标都随着咸水浓度的升高呈下降趋势。咸水浓度为0.2%时菊苣的发芽势、发芽率高于对照，可见低盐分能够促进菊苣种子的萌发。在咸水浓度为0.2%和0.4%时，各指标与对照均无差异；咸水浓度达到并超过0.6%时，各指标与对照差异达显著水平。这说明0.6%的咸水浓度是影响菊苣种子萌发的一个转折点，该咸水浓度对种子萌发产生了较明显的抑制作用，此时不论是发芽指标，还是胚根长、胚芽长都受到了不同程度的影响。

2.2不同咸水浓度对菊苣萌发期6个指标相对值的影响由图1可知，随着咸水浓度的增大，菊苣萌发期6个指标的相对值均逐渐减小，在咸水浓度较低(0.2%)时，6个指标的相对值均在90%以上，可见低浓度咸水对菊苣种子萌发影响不大，但随着咸水浓度增加，以相对发芽势、相对发芽指数和相对活力指数受胁迫的影响较大，其次为相对胚根长、相对发芽率和相对胚芽长。

相关性分析表明，菊苣的相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数、相对胚根长及相对胚芽长与咸水浓度呈极显著负相关，相关系数分别为-0.965、-0.924、-0.983、-0.965、-0.977、-0.962，可见相对发芽指数与咸水浓度的相关系数最大，其次为相对胚根长与咸水浓度的相关系数。

表1　咸水浓度对菊苣种子萌发的影响

注：同列数据后小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

Note:Different lowercases in the same column stand for significant difference(P<0.05).

图1　咸水浓度对菊苣种子萌发指标相对值的影响Fig.1　Effects of salt water concentrations on relative value of seed germination indicators of chicory

2.3菊苣萌发期耐盐性鉴定指标的选择采用主成分分析法对菊苣萌发期的6个指标进行分析，特征根和贡献率是选择主成分的依据，将6个指标转化为1个主成分。这一成分的贡献率为94.734%，基本代表了6个指标的绝大部分信息，因此选取这个主成分作为耐盐鉴定指标。主成分的特征值为5.684，对应较大的特征因子有相对发芽指数和相对胚根长，这2个指标与咸水浓度的相关性也较大，因此可选取相对发芽指数和相对胚根长为菊苣萌发期耐盐性鉴定指标。

2.4菊苣萌发期耐盐阈值的确定以相对发芽指数和相对胚根长2个指标为因变量，咸水浓度为自变量，通过曲线估计，建立回归方程(表2)。结果表明，相对发芽指数和相对胚根长与咸水浓度均呈线性关系,R2值分别为0.965和0.977，以指标下降50%为标准，计算得出菊苣萌发期的耐盐阈值分别为0.618%和0.596%，可见不论以相对发芽指数，还是以相对胚根长为指标，菊苣萌发期的耐盐阈值均在0.6%左右，因此0.6%是菊苣萌发期耐盐性鉴定的适宜咸水浓度。

3结论与讨论

种子萌发期是植物生命史中最为重要的阶段，是对外界渗透胁迫响应比较敏感的时期，也是进行耐盐性研究的重要时期，种子萌发特性是对盐胁迫最为直观的综合性状表现[5]。因此，通过研究不同盐分浓度下发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和胚芽长等性状指标及其与耐盐性之间的关系，对建立室内快速筛选菊苣耐盐性品种方法体系具有重要意义。大多数研究都是采用NaCl单盐溶液作为胁迫溶液进行萌发期耐盐性鉴定，而该研究采用地下咸水胁迫，更接近自然盐分，结果更有说服力。该研究结果表明低浓度(0.2%)咸水对种子萌发有促进作用，发芽势和发芽率均高于对照，发芽指数、活力指数、胚根长和胚芽长的相对值也都在90%以上，可见菊苣适合微咸水浇灌，这一结果与孙磊等[7]研究结果一致。相关性分析表明，6个指标相对值与咸水浓度呈极显著负相关，其中相对发芽指数和相对胚根长的相关系数较大。主成分分析表明，相对发芽指数和相对胚根长的特征因子较大，适宜作为耐盐性鉴定指标。通过回归分析表明，相对发芽指数、相对胚根长与咸水浓度均呈线性关系，R2值都在0.950以上，拟合度非常高，因此获得的耐盐阈值十分准确。不论以相对发芽指数，还是以相对胚根长为指标，菊苣萌发期的耐盐阈值均为0.6%左右，0.6%是菊苣萌发期耐盐性鉴定的适宜咸水浓度。

表2菊苣萌发期耐盐性鉴定指标与咸水浓度的回归关系

Table 2The regression relationship between salt tolerance identification indexes and salt water concentration in seed germination of chicory

指标Indicators方程Equation决定系数R2Determinationcoefficient阈值Threshold%相对发芽指数Rela-tivegerminationindexY=107.647-87.093X0.9650.618相对胚根长RelativeradiclelengthY=121.902-102.246X0.9770.596

参考文献

[1] 尤扬，郝峰鸽，陈英，等.盐胁迫对草坪草种子发芽的影响[J].广东农业科学，2008(10):21-22.

[2] 吴洪生，陈小青，周晓冬，等.磷石膏改良剂对江苏如东滨海盐土理化性质及小麦生长的影响[J].土壤学报，2012,49(6)：1262-1266.

[3] 吴宏新，李薇，戴雅婷，等.菊苣系列产品的开发研究述评[J].西北农林科技大学学报, 2006，34(2):34- 37.

[4] 李方华, 周海霞.甘肃省酒泉地区菊苣高产栽培技术[J].畜牧与饲料科学, 2006，29(8):89- 90.

[5] 郭丹丹.NaCl胁迫对菊苣种子萌发的影响[J].现代农业科技，2004(12):286.

[6] 韩春梅.盐胁迫对菊苣和苦荬菜种子萌发及幼苗生长的影响[J].蔬菜，2014(2):5-6.

[7] 孙磊，隆小华，李洪燕，等.不同浓度海水对菊苣幼苗生长及生理特性的影响[J].生态学杂志，2009, 28(3):405- 410.

Effect of Salt Water Stress on Seed Germination of Chicory and Screening of Salt Tolerance Identification Indexes

LIU Ya-hui, WANG Xiu-ping, YANG Ya-hua et al

(Coastal Agricultural Research Institute, Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Tangshan, Hebei 063200)

Abstract[Objective] The aim was to discuss salt tolerance ability in seed germination period of chicory and provide technical support for salt resistance identification of chicory in germination period. [Method] Using underground salt water stress method, through correlation analysis, principle component and regression analysis, effects of salt water with different salinity on indicators(seed germination potential, germination rate, germination index, vigor index, radicle length, plumule length) and relative value were studied.[Result] Lowsalt water concentration (0.2%) had promoting effect on seed germination.Relative germination and relative radicle length were suitable for salt tolerance identification indexes.Salt-tolerant threshold of chicory in germination period was about 0.6%. [Conclusion] Salt tolerance identification indexes of chicory in seed germination period were relative germination index and relative radicle length. The suitable salt water concentration for identification was 0.6%.

Key wordsSalt water; Chicory; Germination; Salt tolerance identification indexes

基金项目河北省曹妃甸区科技支撑项目(201314)；河北省科技支撑项目(14226310D)。

作者简介刘雅辉(1979- )，女，河北唐山人，助理研究员，硕士，从事多功能蔬菜耐盐鉴定工作。

收稿日期2016-03-11

中图分类号S 311

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)11-041-02