西藏野生韭种子抗逆性研究

于振良，刘淑艳，桑利群，罗秋香，孟凡娟

(1.黑龙江省水利科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150080 2.西藏农牧学院，西藏 林芝 860000;3.东北林业大学 生命科学学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

西藏野生韭(Allium hookeri Thwaites)是韭科韭属的多年生草本植物，高30～45 cm。多生长在海拔2000～4500 m的地区，分布于我国青海、甘肃、西藏等地。具有较高的营养价值，同时可以入药，有止痛健胃的作用，具有很高的药用价值，在医学领域发挥着重要作用[1-3]。一般来说，干旱和盐胁迫是农作物较易遭受的逆境条件，是作物产量及生长的主要限制因素。

种子萌发是生活史中的重要阶段[4-6]。决定了种子是否能在干旱、盐渍环境中生存。种子的发芽率是种子在适宜条件下的发芽能力，盐胁迫和干旱胁迫对植物种子萌发有明显的抑制作用，对于植物的抑制程度不仅取决于胁迫程度和胁迫时间，还取决于植物自身抗性能力[7-9]。

本试验通过不同浓度的NaCl和PEG处理西藏野生韭，来模拟干旱和盐胁迫条件，同时对种子形态进行了观察。通过对野生韭种子发芽情况进行统计分析，从而探讨在这两种逆境条件下西藏野生韭种子的萌发规律，以明确西藏野生韭的生态适应性，为西藏野生韭资源的进一步开发利用奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试野生韭种子采自西藏山南市浪卡子县(29°13′48″～29°14′05″E；90°23′56″～90°24′04″N)，采种后及时装入纸袋中晾干。从采集的种子中挑选出饱满、均匀一致的种子置于室温下保存，用于本试验。NaCl和PEG均为化学分析纯。

供试的西藏野生韭种子样品分别来自海拔4057 m、4022 m、3929 m、3900 m的4个海拔高度。其中4057 m的野生韭样品分为两个组A1和A2。4022 m的野生韭样品分为B1、B2及B3三组。3929 m 的野生韭样品分为C1、C2、C3三组。3900 m高度的西藏野生韭样品分为D1、D2、D3三组。四个高度的样品共11份材料。

1.2 研究方法

1.2.1 种子形态及参数测定

每份样品随机挑选30粒种子，我们使用数码相机(Olympus SZX7，lympus Corporation，Japan)观察30个随机收集的种子的表面质地及外观形态，并对种子的长度和宽度两个参数进行测量。

1.2.2 NaCl和PEG胁迫

本试验采用NaCl和PEG单独处理，同时采用二者相结合的实验条件进行种子的比对分析，其中NaCl处理梯度主要包括：0、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L和200 mmol/L；PEG浓度为：0、5%、10%、15%和20%；NaCl和PEG结合：[NaCl (0 )+PEG (0)；NaCl (50 mmol/L)+PEG (5%)；NaCl (100 mmol/L)+PEG (10%)；NaCl (150 mmol/L)+PEG (15%)]。在以上处理的同时以普通栽培韭种子作为平行对照，处理方法同野生韭种子的处理方法相同。

供试的两类韭种挑选大小相近，生长饱满的种子各百粒，先用1%的次氯酸钠(NaClO)溶液消毒10 min，用蒸馏水反复冲洗3～5 min至完全洗净，放置于事先铺好三层滤纸的培养皿中。每皿30粒韭种子，并将其按照方阵排列整齐。分别加入5 mL不同浓度的处理液，每个设置组设三次重复。将培养皿置于室温下，每天观测一次，记录种子萌发数量，及时向每个培养皿补充等量5 mL蒸馏水以保持滤纸湿润，并将已萌发的种子移除(防止长菌)。

2 结果与分析

2.1 种子形态及参数测定

图1为来自不同海拔的野生韭种子形态，从图1中可以发现：西藏野生韭的种子形态呈盾形，颜色为棕色，有皱纹或光滑的纹饰。种子的长度范围为2287.75～3693.62 μm，种子的宽度范围为1654.75～1928.26 μm。 具体参数见表1。

图1 西藏野生韭种子形态

样品编号样品数量/n种子长度/μm种子宽度/μm图片A1A222878.33 ± 256.661798.43 ± 321.48图1 A12760.05 ± 249.151790.51 ± 200.66图1 A2B1B2B332742.73 ± 146.851739.04 ±156.23图1 B13015.50 ± 310.011926.70 ± 185.21图1 B23693.62 ± 123.891794.89 ± 231.06图1 B3C1C2C332784.22 ± 123.561758.10 ± 213.05图1 C12841.46 ± 311.751860.37 ± 195.91图1 C22403.55 ± 309.211664.80 ± 195.91图1 C3D1D2D332287.75 ± 199.891654.75 ± 123.65图1 D12865.61 ± 224.491928.26 ± 184.04图1 D23042.88 ± 206.871899.66 ± 14.388图1 D3

2.2 不同处理对两种韭发芽率的影响

2.2.1 不同NaCl浓度对种子发芽率的影响

野生韭种子和普通栽培韭种子的发芽率与NaCl浓度的关系见图2。由图2可以看出：随着NaCl浓度的升高，栽培韭种子的发芽率逐渐下降，在200 mmol/L浓度时，栽培韭的种子的发芽率为0。但是野生韭种子在NaCl浓度为50 mmol/L和100 mmol/L的时候虽然也有所下降，但是下降幅度较小，在200 mmol/L NaCl浓度时降到最低。

2.2.2 不同PEG浓度对种子发芽势的影响

利用不同的PEG浓度对栽培韭和野生韭种子发芽率的影响进行统计分析，发现：不同PEG的浓度对栽培韭和野生韭种子发芽率的影响趋势一致。随PEG浓度的增加发芽率下降，但是在相同PEG浓度处理的情况下，野生韭的种子发芽率明显高于栽培韭(见图3)。

图2 不同NaCl浓度处理对栽培韭和野生韭种子发芽率的影响

图3 不同浓度PEG处理对栽培韭和野生韭种子发芽率的影响

2.2.3 不同NaCl浓度和PEG浓度对野生韭种子发芽率的影响

NaCl和PEG两种胁迫条件对栽培韭和野生韭进行处理，从图4可以发现：与对照相比，两种韭种子的发芽率均表现为下降趋势，当NaCl(100 mmol/L)和PEG(10%)以及NaCl(150 mmol/L)和PEG(15%)两种胁迫处理时，栽培韭种子发芽率为0，但是在这两种组合处理条件下，野生韭仍然具有一定的发芽率，但是较低。

图4 不同NaCl浓度和PEG浓度处理对栽培韭和野生韭种子发芽率的影响

3 结 论

本实验结果显示，两种韭种均在适宜的盐浓度条件下具有一定的抗盐性，但是野生韭种的抗盐性高于普通栽培韭种。水分是影响种子萌发的关键因子，也是制约植物种子萌发率和萌发势等生长活力指标的重要因素。本实验表明，在适宜PEG浓度下，西藏野生韭具有一定的抗旱能力，并且在较高浓度的干旱胁迫下，西藏野生韭的抗旱能力高于普通栽培韭种。

实验结果总体表明，西藏野生韭种在NaCl和PEG分别模拟盐和干旱条件下呈现出不同的生理反应和生长情况。西藏野生韭种总体表现为适宜浓度抗盐抗干旱。此研究结果仅对于西藏野生韭种进行了初步抗性分析，对于其抗性机理还需要进一步研究。