NaCl模拟盐胁迫对蜜本南瓜种子萌发的影响
2018-11-09李会云李伯寿张延召
李会云 李伯寿 张延召
摘 要:以蜜本南瓜种子为试材,研究了不同浓度的NaCl溶液对其种子萌发的影响。结果表明:随着NaCl溶液浓度的提高,蜜本南瓜种子的发芽势、发芽指数和发芽率都呈下降趋势,而相对盐害率呈上升趋势。当NaCl胁迫浓度达120mmol/L时与对照相比发芽势和发芽指数都达显著性差异,当NaCl胁迫浓度达180mmol/L时发芽率和相对盐害指数与对照相比都达显著性差异。
关键词:NaC1;南瓜种子;萌发
中图分类号: 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20180631001
南瓜是葫芦科南瓜属一年生双子叶草本植物茎粗壮,常节部生根,表面有白色的短刚毛,伸长时其长度可达5m左右,世界各地普遍种植。未成熟时果实口感较脆,可作为蔬菜食用,成熟时果实口感较甜面,可熬粥食用[1]。
目前,全世界的盐渍化土地面积广泛,约占陆地面积的10%,而我国约有盐渍化土地2700万hm2,并且随着蔬菜保护地面积的扩大、盲目过量施用化肥、轮作的不合理、土壤的次生盐渍化加剧 [2]。由于土壤盐渍化越来越严重并成为世界性问题,选择抗盐胁迫的植物种植非常重要,甚至某些植物可以对盐渍化土壤进行修复[3]。目前,已有盐胁迫对农作物进行研究的报道[4,5],但对南瓜种子萌发影响的报道少,而且我国南瓜分布面积广、资源丰富、抗逆性强[6]。因此,了解盐胁迫对蜜本南瓜种子萌发的影响也是具有十分重要意义的。
1 材料与方法
1.1 材料
实验材料:汕头蜜本南瓜种子。
实验试剂:NaC1和高锰酸钾溶液。
1.2 方法
试验中NaCl浓度设5个处理,分别是0、60、120、180、240mmol/L,每处理30粒蜜本南瓜种子,3次重复。试验采用培养皿滤纸培养法。先用0.1%高锰酸钾溶液供试的蜜本南瓜种子消毒10min,后用蒸馏水将其洗净,然后再用滤纸将蜜本南瓜种子表面残留的水分吸干。用量筒量取7mL放置于无菌的内垫有双层滤纸的培养皿(直径均为12.5cm)中。接着用上述NaCl溶液浸泡蜜本南瓜种子4h进行胁迫处理,用蒸馏水将各个培养皿中的种子表面的黏着物清洗干净,再用滤纸将各个种子表面的水吸干。而后将全部实验培养皿放在25℃环境中进行萌发。在种子萌发期间,每天定时补充适量蒸馏水,以保持各处理培养皿中的NaCl浓度不变。
每隔24h统计1次种子发芽数,发芽以露白为标准[7]。记录7d内每个培养皿中汕头蜜本南瓜种子萌发数。根据下列公式[8]将数据先用EXCEL进行处理,再使用SPSS软件进行分析显著性差异。
发芽率(GP)=7d内萌发种子的总数/种子的总数×100%
发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)(Gt指t日内种子的萌发数,Dt为相应种子的萌发天数)
发芽势(GE)=前3d萌发的种子数/种子的总数×100%
相对盐害指数=(对照组发芽率-盐处理后发芽率)/对照组发芽率×100
2 结果与分析
2.1 不同浓度NaCl對蜜本南瓜种子发芽势的影响
种子在萌发过程中,当日发芽的种子数达到最大值时,已发芽的种子数占供试样品种子总数的百分比即为发芽势[9,10]。从表1可以看出,随着NaCl溶液浓度的增加,蜜本南瓜种子在发芽势力呈现下降趋势。在0、60、120、180和240mmol/L的NaCl溶液中,蜜本南瓜种子发芽势依次为96.67%、91.11%、90.00%、75.56%和6.67%,分别较对照降低了5.56%、6.67%、21.11%和90.00%。在0.05水平下60mmol/L与对照处理无显著性差异,120、180和240mmol/L与对照组相比都具有显著性差异,且相互间也存在显著性差异。在0.01水平下, 120、180和240mmol/L其发芽势与对照组相比都具有极显著性差异。
2.2 不同浓度NaCl对蜜本南瓜种子发芽指数的影响
一般来说,种子的发芽指数比种子的发芽率更能灵敏地表现种子的活力,种子是否在失去发芽力之前已发生劣变也可以从中看出[11]。发芽指数高就表明该品种种子发芽速度比较快,相应的其萌发所用的时间就比较短[12]。从表2可以看出,在60、120、180和240mmol/L的NaCl溶液中,蜜本南瓜种子的发芽指数依次为37.54、31.77、24.76和2.18,依次下降了8.38%、14.15%、21.16%和43.74%,与对照相比都有极显著性差异。
2.3 不同浓度NaCl对蜜本南瓜种子发芽率的影响
发芽率是检测种子品质好坏的指标之一,常用种子萌发数占总数的百分比表示[13]。由表3可以看出,蜜本南瓜种子在浓度依次为60、120、180和240mmol/L的NaCl溶液中,其发芽率依次为96.67%、91.11%、85.56%和12.22%,分别降低了1.11%、6.67%、12.22%和85.56%。其中在0.05水平下,浓度为60与120mmol/L
的NaCl溶液中蜜本南瓜种子的发芽率与对照相比差异不显著,而120、180和240mmol/L的NaCl溶液处理中蜜本南瓜种子的发芽率也对照相比达显著性差异,相互间也达显著性差异。在0.01水平下,240mmol/L的NaCl溶液处理与对照组相比达极显著性差异。
2.4 不同浓度NaCl对蜜本南瓜种子盐害指数的影响
相对盐害率能较好的反映植物的耐盐性,种子在萌发期间的相对盐害率越大,说明该种子耐盐性越差[14]。测定植物的相对盐害率,有益于为盐碱化土地上选择合适的种植作物。由表4可以看出,随着NaCl溶液浓度的升高,蜜本南瓜种子在萌发期间的相对盐害率增加。汕头蜜本南瓜种子在浓度依次为60、120、180和240mmol/L的盐溶液中,其相对盐害指数依次为1.11%、3.79%、12.49%和87.43%。在0.05水平下, 60和120mmol/L的NaCl胁迫下,蜜本南瓜种子的相对盐害指数与对照组相比无显著性差异,并且相互间也无显著性差异,240mmol/L的NaCl胁迫与对照组相比达显著性差异。在0.01水平下,180和240mmol/L的NaCl溶液胁迫盐害指数与对照比较依次上升了12.49%和87.43%,都达极显著性差异。
3 讨论
有试验研究表明,盐胁迫能够影响植物的生命活力,并使一些生理性状将会发生变化。本研究中发现随着NaCl溶液浓度的增高,蜜本南瓜种子的发芽减慢,发芽率、发芽势和发芽指数也下降,相对盐害率增加,导致这种现象的原因可能是Na+能改变细胞膜的透过性,引起的南瓜种子吸水受阻造成的[15]。
土壤盐渍化是指地表的水分蒸发以后,易溶性盐(主要包括钾、镁、钙、钠的碳酸盐、硫酸盐、氯化物和重碳酸盐)在土壤表层积累的过程或现象[16]。土壤次生盐渍化的形成在很大程度上也会给地下水和农业生产带来诸多影响[17]。导致土壤次生盐渍化的原因除了自然条件外,还有水资源的不合理利用、化肥的盲目过量使用等。中国的盐渍化土壤分布广泛,而且有再度增长的趋向。而植物的某些生理性状和结构特点都会受盐胁迫的影响[18],因此研究适应盐胁迫的植物生理变化有深远的现实意义。
参考文献
[1]田秀红,刘鑫峰,姜灿.南瓜的营养保健作用与产品开发[J].食品研究与开发,2009:169-172.
[2]罗未蓉,孙涌栋,张文杰.不同南瓜砧木和自交系芽苗期的硝酸盐耐性比较[J].广东农业科学,2009:36-38.
[3]王涛,贾晓东,宣继萍,等.药赏两用植物的耐盐性研究进展[J].江西农业学校,2011,12(2):48-51.
[4]苏慧,尉红梅,马岩,等.Na2CO3胁迫对牧草种子萌发特性影响的研究[J].内蒙古民族大学报(自然科学版),2005, 20(2):168-171.
[5]翁森红,徐恒刚.可在内陆盐碱地上推广的几种禾本科草的评价[J].四川草原,1997:3-5.
[6]孙洪助,李鹤,郭世荣,等.8个不同砧用南瓜品种萌芽期耐盐性比较[J].江苏农业科学,2013,41(6):130-133.
[7]王亚麟,焦玉洁,陈丹梅,等.紫茎泽兰浸提取液对牧草种子发芽和幼苗生长的影响[J].草业学报,2016:150-159.
[8]高新中,赵祥,孙洁.盐胁迫对达乌里胡枝子种子萌发的影响[J].草原坪,2008:49-51.
[9]刘云婷,张秋兰,王倩,等.河北省玉米种子质量评价及遗传多样性分析[J].河北农业大学学报,2015,38(4):8-12.
[10]苏君芝,卞青山.渗透调节PEG对番茄老化种子发芽率的影响[J].现代农村科技,2014:57-59.
[11]蘇宁宁.党参种子检验方法及质量标准的研究制定[J].中国现代中药,2012.
[12]刘志明,王海英,刘珊珊,等.小蓬草精油活性组分分析[J].生物质化学工程,2010,44(1):22-26.
[13]谢学江,张余江.金堂黑山羊与本地山羊杂交改良效果观察[J].中国畜禽种业,2009,35(6):28-30.
[14]戴容春.NaCl胁迫对萝卜幼苗叶片生理特征及根尖细胞核形态的影响[J].植物资源与环境学报,2012,21(2):24-27.
[15]祁婧.NaCl胁迫对白籽南瓜和黑籽南瓜种子萌发特性的影响[J].实验研究,2004,25(2):58-59.
[16]尤文瑞,赵其国.关于土壤盐渍化问题的研究趋势[J].土壤,1991.
[17]潘保原.土壤改良物质对盐渍化土壤改良的作用[J].东北林业大学,2006.
[18]王东明,贾媛,崔继哲.盐胁迫对植物的影响及植物盐适应性研究进展[J].中国农学报,2009:124-128.