氯化钙浸种对干旱胁迫下藜麦萌发的缓解作用

吕亚慈

（衡水学院生命科学学院 河北 衡水 053000）

藜麦原产于安第斯山脉，生长气温为2℃～35℃，适宜的生长温度是14℃～18℃，是苋科藜亚科藜属的自花授粉植物，已经有约4千年的种植史，有丰富的营养，被称“食物之母”。藜麦是被联合国组织推广的唯一满足人体全营养的单体植物[1]，其含有人体无法生产和必需的9种氨基酸，比例合适，容易吸收[2]。

干旱是限制农作物生长发育的主要原因之一，萌发期是作物适应干旱胁迫极重要的时期，决定着植株的生长发育。钙是植物生长发育所必需的营养元素，可以提高植株的脱水耐性。研究表明，钙离子可以使细胞通透性变大，钙离子处理可使组织细胞中多种抗逆性胁迫提高，氯化钙溶液能一定程度上弥补由于干旱胁迫导致的钙离子缺失，使植物正常的生理活动得以维持，稳定细胞膜的结构。本研究采用简便易行的浸种方法，对藜麦施用氯化钙浸种，改善了藜麦在干旱胁迫下的萌发及生长。

1 材料与方法

1.1 供试材料。试验品种：红藜3号，由张家口农科院提供。试剂：聚乙二醇-6000(分析纯，生产厂家：天津市红岩试剂厂)，氯化钙(分析纯，生产厂家：天津市邓中化工厂)。

1.2 试验方法。用蒸馏水将聚乙二醇(PEG)配制为5%、10%、15%、20%、25%的溶液，经预试验表明25%浓度最佳，最后选取25%PEG进行胁迫处理。本试验用不同浓度的氯化钙溶液进行浸种处理，分别为5 mmol/L、10 mmol/L、15 mmol/L、20 mmol/L，蒸馏水组作为对照，在25%PEG胁迫下处理，重复3次。设空白对照组和没有浸种的25%PEG对照组。藜麦种子用0.1%氯化汞溶液消毒10 min，然后用蒸馏水冲洗，室温下风干24 h。发芽法为纸上发芽法，每皿中50粒种子，在25℃培养箱中萌发。

1.3 试验处理。设不同浓度氯化钙浸种处理5组，加10 ml 25%PEG溶液，重复3次，25℃条件下发芽，每日统计发芽数。定时记发芽数，当连续2 d无种子发芽就为结束期。统计萌发率，随机抽取10粒发芽种子，测根芽长及鲜重，选定最佳浸种浓度。

1.4 数据分析。发芽率(%)=(发芽种子数/试供种子总数)×100%；发芽势=(规定天数内发芽种子数/试供种子数)×100%；发芽指数=∑Gt/Dt；活力指数=S×∑Gt/Dt；平均鲜重(g)=10株幼苗总重(g)/10。用SPSS和Excel分析统计记录数据，进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同浸种浓度对干旱胁迫下藜麦萌发的影响。从表1来看，25%PEG胁迫下藜麦种子的发芽率全部低于空白对照，干旱胁迫下钙离子处理后种子发芽率随钙离子浓度的升高呈现先升高后降低的趋势，差异显著；25%PEG胁迫下藜麦种子的发芽势全部低于空白对照，浸种的组随着钙离子浓度的升高呈现先升高后下降的趋势，但是全高于25%PEG对照，且在氯化钙溶液浓度10 mmol/L下发芽势最高，为0.56，接近空白对照的水平；25%PEG胁迫下藜麦的发芽指数全部比空白对照低，不同浓度氯化钙处理下的发芽指数差异明显，除20 mmol/L浓度水平下发芽指数低于25%PEG对照外，其他浓度的氯化钙处理都对PEG胁迫下藜麦萌发有缓解效果，在10 mmol/L浓度下发芽指数最高。综合以上各指标，氯化钙浓度为10 mmol/L的时候种子萌发情况最好。

表1 不同浸种浓度对干旱胁迫下藜麦萌发期的影响

2.2 不同浸种浓度对干旱胁迫下藜麦生物量的影响。由表2可以看出，25%PEG胁迫下藜麦种子萌发期的芽长均低于空白对照，萌发期芽长长度随着浸种浓度的升高先增加后减小，浸种浓度为10 mmol/L时芽长长势低于空白对照，浸种浓度15 mmol/L时和20 mmol/L时芽长长度低于25%PEG对照，20 mmol/L时与25%PEG对照差异明显；25%PEG胁迫下藜麦种子萌发期的根长全部低于空白对照，根长随着浸种浓度的升高先增加后减小，在10 mmol/L浓度处理下根长达到最长，为25.67 mm，除20 mmol/L外，浸种处理都高于25%PEG对照；25%PEG胁迫下藜麦种子萌发期的鲜重均低于空白对照，鲜重随着氯化钙浸种浓度的升高呈先增加后减小的趋势，20 mmol/L浸种浓度下低于25%PEG对照，在10 mmol/L浓度处理下鲜重量最大。

表2 不同浸种浓度对干旱胁迫下藜麦生物量的影响

3 讨论

渗透调节是植物抵御干旱胁迫的重要机制，对4个不同藜麦浸种浓度进行排列，选出缓解性能较好的浓度，从隶属函数分析可得，不同浓度的钙离子能够不同程度地使PEG胁迫对藜麦种子萌发的抑制效果得到缓解，在该试验10 mmol/L氯化钙浓度下缓解干旱效果最好。不同浓度的钙离子可不同程度地解决干旱胁迫对藜麦生长的抑制作用，这与徐拾佳[3]等对矮牵牛种子的研究是一致的。钙离子能够对干旱造成的抑制作用进行缓解，浓度不同其缓解效果不同，这与张冬野[4]等对番茄幼苗的研究一致。钙是植物正常生长所必需的矿质元素，可减少水分的散失，还可以降低细胞内自由基的水平，维持膜结构的稳定，是细胞壁的一种组成元素，作为代谢调节中的“第二信使”，在植物生命中起非常重要作用。

藜麦有一定的抗旱能力，能在中轻度干旱环境中正常萌发。但在中高度干旱环境中，可用一定浓度的氯化钙溶液浸种，从而使藜麦能够正常生长，达到更好的应用效果。本研究只选在萌发期，对其他品种或者在其他时期的干旱有无缓解作用等都需再研究。