赤霉素对盐胁迫下甘蓝种子萌发及幼苗生长的影响

杨晓平　陈修斌　李翊华　许耀照

摘要[目的] 研究赤霉素对盐胁迫下甘蓝种子萌发及幼苗生长的影响。[方法]以‘中甘11号为试材，研究了盐胁迫下不同浓度赤霉素溶液对甘蓝种子萌发、幼苗生长、叶片POD和SOD活性、MDA含量的影响。[结果]100 mg/L赤霉素处理甘蓝种子的发芽势、发芽率、发芽指数最高，株高、最大根长和根冠比等形态指标数值最大，分别为79%、96%、76.555、16.900 cm、13.788 cm、0.268；同时幼苗叶片中POD活性和SOD活性最高，分别为122.5 U/（g·min）和269.446 U/g，MDA含量最低，为0.289 μmol/g。[结论]100 mg/L赤霉素处理可有效缓解盐胁迫，利于甘蓝种子萌发及幼苗生长。

关键词赤霉素；盐胁迫；甘蓝；种子萌发；幼苗生长

中图分类号S635.1文献标识码A文章编号0517-6611（2017）33-0042-03

Effects of Gibberellins on Seed Germination and Seedling Growth of Brassica oleracea L. under Salt Stress

YANG Xiaoping1， CHEN Xiubin2*， LI Yihua2 et al

（1. Agricultural Technology Extension Station of Liangjiadun in Ganzhou District of Zhangye City， Zhangye， Gansu 734000；2. College of Agriculture and Biotechnology， Hexi University， Zhangye， Gansu 734000）

Abstract[Objective] To research the effects of gibberellins on seed germination and seedling growth of Brassica oleracea L. under salt stress. [Method] With Zhonggan 11 as the test material， we researched the effects of different concentrations of gibberellins on seed germination， seedling growth， leaf POD and SOD activities and MDA content of B. oleracea under salt stress were studied. [Result] Morphological indexes such as germination rate， germination rate， germination index， plant height， and maximum root length and rootshoot ratio were the highest at 100 mg/L gibberellins treatment， which were 79%， 96%， 76.555， 16.900 cm， 13.788 cm and 0.268 respectively. The activities of POD and SOD were the highest in the leaves of the seedlings， which were 122.5 U/g·min and 269.446 U/g. And malondialdehyde content was the lowest， which was 0.289 μmol/g . [Conclusion] 100 mg/L gibberellins treatment could alleviate salt stress effectively and promote seed germination and seedling growth of B. oleracea.

Key wordsGibberellin；Salt stress；Cabbage；Seed germination；Seedling growth

甘藍属十字花科芸薹属野甘蓝种，营养丰富，含有较多的膳食纤维，是我国栽培面积仅次于大白菜的叶用蔬菜，具有产量高、需水肥量大的特点[1]。近年来，随着张掖市农业产业结构的调整，甘蓝作为高原夏菜的主要种类，其栽培面积不断扩大。在栽培过程中，农民为了提高其产量，往往会盲目大量施肥和灌水。不合理的管理方式导致土壤性状恶化、次生盐渍化[2]现象严重，造成甘蓝出苗率降低、产量和品质下降[3]，严重制约甘蓝实现可持续发展。

赤霉素作为五大植物激素之一，是一种高效能的广谱植物生长调节剂[4]。植物在逆境中生长，施用赤霉素会表现出更好的效果[5]。目前，有关盐胁迫下赤霉素对种子萌发及幼苗生长的影响研究，大多集中于黄瓜[6]、番茄[7]、辣椒[8]等作物上，而在甘蓝上缺少报道。鉴于此，该试验以 “中甘11号”为材料，从甘蓝的种子萌发及幼苗的营养生长、幼叶中抗性酶活性变化等方面，研究不同浓度的赤霉素对盐胁迫下甘蓝种子萌发和幼苗生长的影响，以进一步探明赤霉素处理对提高甘蓝植物耐盐性的机理，为实现甘蓝高产优质化生产提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试的甘蓝品种为 “中甘11号”，NaCl由天津市盛奥化学试剂有限公司生产，赤霉素由上海中秦化学试剂有限公司生产。

1.2试验设计

试验于2015年9月—2016年1月在河西学院生命科学实验楼内和试验基地温室内进行。采用完全随机设计，设6个处理[9]，分别为CK1：蒸馏水（H2O）；CK2：100 mmol/L NaCl溶液；A1：50 mg/L GA3+100 mmol/L NaCl溶液；A2：100 mg/L GA3+100 mmol/L NaCl溶液；A3：150 mg/L GA3+100 mmol/L NaCl溶液；A4：200 mg/L GA3+100 mmol/L NaCl溶液。

選取饱满、均匀一致的甘蓝种子，用0.1%的高锰酸钾溶液浸种消毒10 min，然后用蒸馏水冲洗3次。各处理选取50粒种子放在铺有单层滤纸的培养皿中，CK1处理中加入10 mL蒸馏水，其他处理的每个培养皿中注入10 mL相应的处理液使滤纸湿润，每个处理重复3次。将培养皿放在（25±1）℃的自动光照培养箱内培养，光照12 h/d，相对湿度75%。从处理的第2天开始，每天定时记录种子的发芽情况，以种子露白为已发芽的标准，每天统计发芽数，计算第5天的发芽势，10 d停止发芽，统计各处理的发芽率、发芽势、发芽指数。然后把不同处理萌发的种子放入50孔穴盘中进行培养，各处理注入相应浓度的处理液3 L浸透培养基质，放在温室内培养，每2～3 d视穴盘含水量状况适当浇水，幼苗长到四叶一心时，各处理随机取6株幼苗测定地上鲜重、地下鲜重、株高、最大根长等形态指标和MDA含量、POD及SOD活性等生化指标。

1.3测定项目及方法

发芽率（GP）=（全部发芽种子粒数/供试种子粒数）×100%；发芽势（GE）=4 d内发芽种子数/供试种子数×100%；发芽指数（GI）=∑Gt/Dt，其中，Gt为t时间内的发芽数，Dt为相应的发芽时间（d）。酶液采用周录英等[10]方法进行提取，过氧化物酶（POD）活性测定采用愈创木酚法[11]，超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用NBT 还原法[11]，丙二醛（MDA）含量测定采用硫代巴比妥酸法[11]。

1.4数据处理

各处理3次重复结果计算平均值，然后利用EXCEL（2010版）和DPS（2007版）软件对试验结果进行分析。

2结果与分析

2.1不同处理对甘蓝种子萌发的影响

由表1可知，处理CK2与处理CK1相比，种子的发芽势、发芽率、发芽指数明显下降，各处理差异显著性；处理A1、A2、A3、A4的甘蓝种子，发芽势、发芽率与处理CK2相比有差异，发芽势、发芽率、发芽指数均比处理CK2的高。说明在盐胁迫下加入赤霉素的各处理，其甘蓝种子的发芽势、发芽率、发芽指数均比盐胁迫下的种子要高，处理A2的发芽势、发芽率、发芽指数最高，分别为79%、96%、76555。

2.2不同处理对盐胁迫下甘蓝幼苗生长的影响

由表2可知，处理A2的幼苗表现较强的生长能力。其甘蓝幼苗的株高、最大根长和根冠比分别为16.900 cm、13.788 cm、0.268，与CK2相比分别增加了5.722 cm、6.554 cm、0.216；与处理CK1相比分别增加了3.18 cm、3.133 cm、0.058。说明在盐胁迫下，采用100 mg/L赤霉素的处理幼苗表现出较强的盐胁迫缓解能力，浓度过低或过高其缓解作用均呈现下降的趋势。

2.3不同处理对甘蓝幼苗叶片中MDA含量的影响

植物遭受逆境伤害时往往发生膜质过氧化作用，而丙二醛是膜质过氧化的最终产物，其含量大小可以反映植物遭受逆境伤害的程度，含量越高表明受伤害程度越大[12]。由图1可知，处理A2的甘蓝幼苗丙二醛含量最低，为0.289 μmol/g，与处理CK2相比降低了58%。说明处理A2的缓解作用最大，幼苗的细胞膜脂过氧化程度低，受伤害小，抗逆性强。

2.4不同处理对甘蓝幼苗叶片POD活性的影响

POD是细胞膜系统的保护酶，是保护植物细胞免受自由基伤害的第3道防线，在植物受到盐胁迫时，对保持体内代谢平衡起着重要的作用[13]。从图2可以看出，在盐胁迫下，随着赤霉素浓度的增加，过氧化物酶活性呈先上升后下降的趋势，处理A2的POD活性最高，为122.5 U/（g·min）。说明以采用100 mg/L赤霉素的处理A2，甘蓝幼苗叶片POD酶活性最强，显著降低了活性氧对细胞的伤害，保持体内代谢平衡。

2.5不同处理对甘蓝幼苗叶片SOD活性的影响

超氧化物歧化酶（SOD）能清除活性氧自由基，保护细胞膜系统，因此其活性大小可以反映细胞对盐害逆境的适应能力[14]。从图3可以看出，加入赤霉素的各处理，其甘蓝幼苗叶片中SOD活性呈先升高后降低的趋势。其中，A2处理的幼苗叶片中SOD酶活性最高，达到269.446 U/g，说明以浓度为100 mg/L的赤霉素处理对缓解幼苗叶片的盐害作用最为明显。

3结论与讨论

该试验研究了不同浓度的赤霉素对盐胁迫下甘蓝种子萌发及幼苗生长的影响，在赤霉素浓度为100 mg/L的盐胁迫条件下，甘蓝种子的发芽势、发芽率、发芽指数最高，分别为79%、96%、76.555；同时幼苗的株高、最大根长和根冠比分别为16.900 cm、13.788 cm、0.268。

有研究表明，丙二醛含量的高低能在一定程度上反映植物耐盐胁迫的能力，可作为植物耐盐性的鉴定指标。该试验中100 mg/L赤霉素处理叶片中的丙二醛含量最低，为0.289 6 μmol/g，缓解作用最为明显。POD、SOD作为保护酶，是机体内清除活性氧，保持体内代谢平衡的酶，对活性氧

的清除避免了自由基对机体的伤害[15]。在赤霉素浓度为

100 mg/L时，甘蓝幼苗叶片内POD和SOD活性最高，分别为122.5 U/（g·min）和269.446 U/g。说明适宜浓度的赤霉素处理，通过提高细胞内保护酶活性来缓解盐胁迫对幼苗的伤害，促进幼苗的生长。幼苗体内的POD、SOD活性提高，抑制膜脂过氧化产物丙二醛的积累，缓解盐害，提高甘蓝的抗盐性。该研究为探讨甘蓝的耐盐机理以及实现甘蓝高产优质化生产提供理论依据和技术支撑。

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