西藏地区白菜型黄子油菜种子耐盐性初探

杨广环 南吉斌 袁燕 郭素平 旦巴

摘要：以不同来源的西藏地方油菜（Brassica napus L.）为材料，分别采用NaCl浓度为0、60、120、180、240 mmol/L的溶液对13个参试的白菜型油菜种子进行处理，并进行发芽试验。通过测定种子发芽率、发芽势、发芽指数等发芽指标及胚根长、胚轴长和总鲜重等幼苗生长特性，比较盐胁迫对白菜型油菜种子发芽和幼苗生长的影响。结果显示，种子发芽指标和幼苗生长指标随着盐浓度的升高呈降低趋势，不同胁迫间有明显差异;雍布拉康和桑耶镇聂果村种源耐盐性弱，多那村、扎布村和雪巴村3个参试白菜型油菜耐盐性较强;其中11个参试白菜型油菜发芽特性可分为4个类群，山南市多那村和日喀则市吉定村白菜型油菜分为一类，该类在中低盐胁迫条件下，发芽率高，出苗快，耐盐性最好。13个参试材料中，山南地区多那村、扎布村、雪巴村和日喀则吉定村的4种白菜型油菜耐盐性强。

关键词：白菜型油菜（Brassica napus L.）;发芽特性;耐盐性;西藏

中图分类号：S634.3         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）16-0015-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.16.004           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： Using rape（Brassica napus L.） from different sources in Tibet as materials，with different NaCl concentrations of 0， 60， 120， 180， 240 mmol/L were used to treat 13 rape seeds， and the germination test was carried out. The effects of salt stress on seed germination and seedling growth of rape were compared by measuring seed germination rate， germination potential， germination index and other germination indexes， as well as seedling growth characteristics such as radicle length， hypocotyl length and total fresh weight. The results showed that the seed germination index and seedling growth index decreased with the increase of salt concentration， and there were significantly differences between different stresses. The source salt tolerance of Nieguo village and Yongbulakang was weak， three test material of rapeseeds in Duona village， Zhabu village and Xueba village have strong salt tolerance. Among them， the germination characteristics of 11 tested rapeseed can be divided into four groups， of which Shannan city Duona village and Rikaze city Jiding village were of the same type， under the condition of low and medium salt stress， the germination rate was high， the seedling emergence was fast， and the salt tolerance was the best. Among the 13 materials， four kinds of rapeseed in Duona village， Zhabu village， Xueba village in Shannan city and Rikaze city Jiding village have strong salt tolerance.

Key words： Brassica napus L.; germination characteristics; salt tolerance; Tibet

土壤盐碱化是当今环境面临的重要危机之一，是限制农作物生长的主要因素，中国盐碱地占耕地总面积的10%，并且在逐年增加[1-3]。土壤盐碱化可引起农作物生理干旱、新陈代谢紊乱和毒害作用，严重影响农作物生长。油菜（Brassica napus L.）作为中国四大油料作物之一，具有极其顽强的生命力，西北地区是主要的种植区[4，5]。种子萌发作为农作物在高度盐胁迫下生长的关键时期，是开发利用盐碱地、研究作物抗盐性、提高作物耐盐性等农业领域研究的重要课题[6]。

西藏地处青藏高原中心地带，具有海拔高、太阳辐射强、空气稀薄等独特的环境气候特点，使得西藏油菜具有粒大和含油量高同时并存的特殊性。西藏种植的油菜品种主要有白菜型、芥菜型和甘蓝型3种，其中白菜型油菜在西藏种植最广[7-9]，其具有耐寒、耐旱、耐盐碱、耐薄瘠等特点，是西藏农业种植的优选油料作物。黄子油菜在西藏地区资源丰富。黄子油菜并不是指油菜子粒种皮为黄色，而是指种皮不能合成、积累某些色素而使种皮透明，种子表现出胚的颜色[10]。大量研究表明，黄子油菜具有皮壳薄、木质素含量低、含油量高、油质色泽清澈透明、菜饼中纤维含量少、蛋白质含量高等优点，作为饲料色泽鲜艳，商品价值高。目前，针对西藏白菜型黄子油菜的研究主要集中在栽培技术[11]、核型分析[12]、遗传多样性和分子标记[13，14]等方面，但就其耐鹽性方面的研究鲜见报道。本研究以西藏地区13种白菜型油菜种子为试验材料，进行不同浓度盐溶液胁迫，测定发芽指标，探讨盐胁迫对白菜型油菜种子发芽及生物量的影响，筛选耐盐性油菜品种，为扩大西藏白菜型油菜的种植面积提供基础数据，以期为土壤盐碱化的开发利用提供参考依据。

1  材料与方法

1.1  试验材料

试验材料为西藏地区种植的白菜型油菜种子，材料来源如表1所示。

1.2  种子发芽试验

试验于2018年6月初在西藏农牧学院高原作物分子遗传育种实验室内进行，每个参试材料挑选饱满、均匀的种子，先用0.3%的KMnO4溶液浸泡20 min进行消毒，再用清水冲洗4次。配置NaCl浓度分别为0（无胁迫）、60（低盐胁迫）、120（中低盐胁迫）、180（中盐胁迫）、240 mmol/L（高盐胁迫）的处理液，在45 cm×45 cm发芽盒中铺3层滤纸，每个发芽盒中放入50粒种子，各参试样品每个处理50粒饱满种子，重复3次。发芽盒中加入不同处理液时，避免浸泡种子，以浸湿滤纸为宜。将发芽盒放入恒温光照培养箱中，设置培养温度25 ℃，光照和黑暗处理各保持12 h，光照度5 500 lx，每24 h观测1次，记录种子萌发数（种子发芽标准为胚根突破种皮达到种子长度50%），并将已发芽的种子移出发芽盒，连续观察7 d。

5）胚轴长、胚根长、总鲜重和地上部鲜重的测定：种子发芽试验结束后，每个处理选取10株长势均匀一致的幼苗，用滤纸吸干水分，用电子分析天平称量总鲜重和地上部鲜重，用刻度尺测量胚根长和胚轴长。

1.4  数据统计与分析

2  结果与分析

2.1  不同盐浓度对白菜型油菜种子发芽的影响

对不同盐胁迫进行单因素方差分析（表2），随着盐浓度的升高，各指标都呈降低的趋势。由表2可以看出，在低盐胁迫（60 mmol/L）下，NaCl对白菜型油菜种子发芽率影响不大，与CK组接近，但种子发芽指数、发芽势都显著低于CK组。说明低浓度NaCl溶液不影响种子发芽数量和活力，但可延迟种子发芽速率、降低种子发芽的整齐度。在中低盐胁迫（120 mmol/L）下，白菜型油菜种子各发芽指标下降速度加快，发芽率、发芽指数、发芽势、活力指数相比CK组分别下降了20.15、47.59、45.08、2.06个百分点。在中盐胁迫（180 mmol/L）和高盐胁迫（240 mmol/L）时，白菜型油菜种子各发芽指标下降幅度加大，而发芽率分别下降到55.08%和21.23%，低于75.00%，说明高浓度的NaCl溶液对白菜型油菜种子发芽产生了较大的抑制作用。

2.2  白菜型油菜不同生长指标的盐胁迫程度

由表2可以看出，在不同NaCl浓度溶液胁迫下，CK组白菜型油菜的胚根长、胚轴长和总鲜重优于盐胁迫处理，大部分胁迫处理间差异显著（P<0.05），并受到不同程度的抑制（表3），随着盐浓度的增加受到的胁迫程度就越大。油菜种子发芽率超过75.00%时，才用于大田种植，结合表1和表2，本研究为了保证试验所需要白菜型油菜幼苗的数量，选择中低盐胁迫（120 mmol/L）为不同参试白菜型油菜耐盐性比较的处理浓度。

2.3  中低盐胁迫下白菜型油菜生长指标差异分析

中低盐胁迫（120 mmol/L）条件下，13个不同来源种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长、胚轴长和总鲜重均存在明显差异（表4）。由表4可以看出，1号参试材料发芽率和发芽势最高（分别为99.33%、56.92%），11号参试材料发芽指数、活力指数、胚根长较高（分别为71.94%、3.85%、35.06 cm）;5号参试材料具有发芽参数，但活力指数和生长参数均为0，说明在中低盐胁迫条件下5号参试材料小部分种子具有发芽能力，但没有生长能力;7号参试材料各参数都为0，说明7号参试材料在中低盐胁迫条件下完全丧失了生命力。

2.4  白菜型油菜各指标所受胁迫程度比较分析

各参试白菜型油菜所受胁迫程度比较分析结果（表5）表明，7号参试材料各指标所受的胁迫程度最高，为100.00%，受到完全抑制;1号参试材料各指标平均胁迫程度最小，为20.65%，11号和13号参试材料平均胁迫程度分别为23.97%、23.70%，3个参试材料平均胁迫程度相差不大;6号参试材料胁迫程度为63.93%，高于1号参试材料（20.65%）; 2号、3号、4号、8号、9号、10号和12号参试材料所受胁迫程度相差不大，变动范围为38.68%～46.91%。

2.5  聚类分析

基于发芽率、发芽指数、发芽势、活力指数、胚根长、胚轴长、总鲜重7个指标对11个参试材料（5号和7号受盐胁迫程度大，各项指标为0，所以剔除）进行聚类（图1）。以欧氏距离10为阈值，11个参试材料可分为3个类群，各类群指标均值见表6。A类群有1号材料和2号材料，该类发芽率、发芽指数、发芽势、胚根长和总鲜重在3个类群种最大，胚轴长最小，这类群体种子发芽率高，出苗快。B类群只有3号材料，该类群发芽率、发芽指数、发芽势、活力指数和总鲜重在3个类群中最小，胚轴长最大。C类群有4号、6号、8号、9号、10号、11號、12号、13号材料，该类群发芽率、发芽指数、发芽势、胚根长小于A类群，活力指数最大，这类群体种子发芽低，出苗不整齐。

3  小结与讨论

种子发芽和生长时期是植物对生理胁迫环境反应的敏感时期，也是植物耐性研究的重点[20]，其中盐浓度是影响种子萌发过程中最重要的因素之一[21]。有关研究发现，较低浓度的盐胁迫会导致种子的休眠[22]，甚至对种子萌发没有较明显的抑制作用[23]，而一些较低水平的盐碱胁迫却有可能促进一些种子的萌发。有研究表明，浓度较低的NaCl溶液对甜菜[24]、棉花[25]、猎狗[26]、盐角草[27]、苜蓿[28]等植物种子的萌发与生长都有利。土壤盐碱化的日趋加重使得开展油菜抗（耐）盐相关研究成为趋势。前人在油菜抗（耐）盐相关研究中大都得出随着盐浓度的增大，油菜种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根、胚芽长逐渐降低等结论[29-31]。但也有在低浓度盐胁迫下促进种子萌发，高浓度转为抑制的报道[32，33]。本研究中，种子发芽和幼苗生长指标随盐浓度的升高呈降低的趋势，CK组白菜型油菜种子发芽率、发芽指数、发芽势、胚根长、胚轴长和总鲜重优于盐胁迫处理，不同胁迫间存在明显差异，随着盐浓度的增加受到的胁迫程度就越大，说明NaCl溶液对白菜型油菜种子发芽和幼苗生长起抑制作用，盐浓度越高，抑制就越大。

在中低盐胁迫（120 mmol/L）条件下，13个白菜型油菜种源间种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长、胚轴长和总鲜重均存在明显差异。其中，山南市桑耶镇聂果村的白菜型油菜生长发育指标完全受到抑制;其次是山南市雍布拉康油菜品种，生长指标也受到了很大程度的影响;而多那村、扎布村和雪巴村3个参试品种所受胁迫程度较小，并相差不大。说明在13个种源中，雍布拉康和桑耶镇聂果村油菜品种的耐盐性较弱，多那村、扎布村和雪巴村3个种源白菜型油菜耐盐性较强，各项指标受到的盐胁迫程度都较小，尤其是桑日县荣乡多那村油菜品种，其各项指标平均值的胁迫程度只有20.65%。

依据参试材料的发芽特性，对13个白菜型油菜种子进行聚类分析，除雍布拉康和桑耶镇聂果村油菜种子之外，其余11个参试品种可分为3个类群，A类群有1号和2号参试品种，这类群体种子发芽率高、出苗快;B类群只有3号品种，其生长发育指标在3个类群中最小;剩余的品种均属于C类群，这类种子发芽率低，出苗不整齐。

综上所述，盐胁迫可抑制白菜型油菜种子发芽和幼苗生长，盐浓度越高，抑制作用就越明显;山南地区那村、扎布村和雪巴村3个白菜型油菜种源耐盐性强，可进一步优化室内试验方法，结合盐碱地实地种植，分析其综合抗盐性能力，为品种区域适应性提供理论依据。

参考文献：

[1] 赵  韦.土壤盐碱化对玉米胁迫的研究进展[J].黑龙江农业科学，2019（1）：140-143.

[2] 张锦新，李  慧，郑恺雯，等.土壤盐碱化的空间变异性研究进展[J].粮食科技与经济，2018，43（8）：118-119.

[3] KANZARI S，NOUNA B B，MARIEM S B，et al. Hydrus-1D model calibration and validation in various field conditions for simulating water flow and salts transport in a semi-arid region of Tunisia[J].Sustainable environment research，2018，28（6）：350-356.

[4] 刘自刚，王志江，方  圆，等.NaCl胁迫对白菜型冬油菜种子萌发和幼苗生理的影响[J].中国油料作物报，2017，39（3）：351-359.

[5] 张  蕊，邓文亚，杨  柳，等.盐胁迫下甘蓝型油菜发芽期下胚轴和根长的全基因组关联分析[J].中国农业科学，2017，50（1）：15-35.

[6] 龙卫华，高建芹，胡茂龙，等.盐胁迫下不同耐盐性油菜阳离子积累特征[J].中国油料作物学报，2016，38（5）：592-597.

[7] 王晋雄.甘蓝型半冬性油菜品种在西藏的生态适应性研究[J].安徽农业科学，2017，45（2）：36-37.

[8] 李梦寒，次仁白珍，安克杰，等.2个西藏白菜型油菜地方品种的核型分析及比较[J].安徽农学通报，2016，22（15）：21-23，146.

[9] 陈新军，胡茂龙，戚存扣，等.不同甘蓝型油菜品种种子萌发耐盐能力研究[J].江苏农业科学，2007（4）：26-28.

[10] 陈翠萍，肖  麓，赵志刚，等.黄籽油菜种皮颜色研究进展[J].河南农业科学，2015，44（9）：1-6.

[11] 桑  布.西藏白菜型油菜高产栽培技术[J].安徽农业科学，2014， 42（36）：12836-12837，12842.

[12] 李梦寒，次仁白珍，安克杰，等.西藏白菜型黄籽油菜地方品种的核型分析[J].中国油料作物学报，2016，38（5）：549-554.

[13] 卓么草，郭文文，杨广环，等.基于SCoT标记分析西藏白菜型黄籽油菜遗传多样性[J].中国油料作物学报，2018，40（4）：486-491.

[14] 安克杰，许进鸿，李梦寒，等.西藏野生油菜与栽培油菜遗传资源比较分析[J].种子，2016，35（3）：55-58.

[15] 彭云霞，张东佳，武伟国，等.四唑染色法快速测定小叶黑柴胡种子生活力研究[J].甘肃农业科技，2017（12）：1-4.

[16] 杨丹娜，骆夜烽，谢家琪，等.酸、铝胁迫对苜蓿种子发芽和幼苗生长的影响[J].草业学报，2015，24（8）：103-109.

[17] 吴建国，苌  伟，吕佳佳.气温和土壤湿度变化对3种典型荒漠植物种子发芽的影响[J].环境科学研究，2009（3）：343-350.

[18] 王治江.NaCL和Na2SO4胁迫对白菜型冬油菜种子萌发的影响及其耐盐性分析[J].干旱地区农业研究，2016，34（6）：243-252.

[19] 黄  镇，杨瑞阁，徐爱遐，等.盐胁迫对3大类型油菜种子萌发及幼苗生长的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2010，38（7）：49-53.

[20] 董青松，颜钟亚，白隆华，等.鸡骨草种子发芽试验条件的研究[J].种子，2006，25（2）：81-84.

[21] 马红媛，梁正伟，孔祥军，等.盐分、温度及其互作对羊草种子发芽率和幼苗生长的影响[J].生态学报，2008，28（10）：4710-4717.

[22] 曾幼玲，蔡忠贞，马  纪，等.盐分和水分胁迫对两种盐生植物盐爪爪和盐穗木种子萌发的影响[J].生态学杂志，2006，25（9）：1014-1018.

[23] 张剑云，陈水红，魏  萍.塔里木河流域4种野生豆科植物种子耐盐性研究[J].草业科学，2009，26（6）：116-120.

[24] 程大友，张  义，陈  丽.氯化钠胁迫下甜菜种子的萌发[J].中国糖料，1996（2）：21-23.

[25] 谢德意，王惠萍，王付欣，等.盐胁迫对棉花種子萌发及幼苗生长的影响[J].中国棉花，2000，27（9）：12-13.

[26] 卢静君，李  强，多立安.盐胁迫对金牌美达丽和猎狗种子萌发的影响[J].植物研究，2002，22（3）：328-332.

[27] 王庆亚，刘  敏，张守栋，等.盐胁迫对盐角草种子萌发与幼苗生长效应的研究[J].江苏农业科学，2002（2）：69-71.

[28] 梁云媚，李  燕，多立安，等.不同盐分胁迫对苜蓿种子萌发的影响[J].草业科学，1998（6）：21-25.

[29] BORDI A.The influence of salt stress on seed germination，growth and yield of canola cultivars[J].Not Bot Horti Agrobo，2010，38：128-133.

[30] 李春龙.盐胁迫对油菜种子萌发的影响[J].安徽农业科学，2008， 36（26）：11198-11199.

[31] 龙卫华，浦惠明，陈  松，等.油菜3个栽培种发芽期耐盐性评价[J].植物遗传资源学报，2014，15（1）：32-37.

[32] 孟庆俊，冯启言，周东来，等.盐碱对绿豆和油菜种子萌芽的胁迫效应[J].安徽农业科学，2008，36（2）：430，587.

[33] 刘  念，范其新，蒙大庆，等.盐胁迫对高芥酸、双低油菜品种种子萌发及幼苗生长的影响[J].四川农业大学学报，2011，29（4）：457-459.