盐胁迫对6份玉米材料种子萌发的影响

张培青，张连云，王俊杰，乌仁其其格，王 浩

(1.呼伦贝尔学院，内蒙古 海拉尔 021008；2.呼伦贝尔市农业技术推广服务中心，内蒙古 海拉尔 021008；3.内蒙古农业大学草原与资源环境学院，呼和浩特 010019)

玉米作为分布最广的禾本科粮食作物，栽培面积仅次于稻、麦，在粮食作物中排在第三位，也是谷类饲料作物的主体，在中国各地广泛种植。据统计，目前世界上盐土面积为9.543 8亿hm2，仅中国各类盐土总面积已达0.99亿hm2[1]。土壤盐碱化是目前制约农牧业发展的关键性因素。在目前人口不断增长的形式下，如何有效利用盐化土地，增加粮食产量，是各国都需要考虑的问题。

土壤中的盐碱含量过高会对植物造成盐害，主要表现为植物的生理干旱、破环植物的正常代谢，尤其是钠盐。盐分在影响种子萌发方面主要体现在阻止水分被吸收以及有助于有毒离子的侵入并对种子形成毒害，从而导致种子发芽迟缓，甚至不发芽，造成损失。在影响植物生长发育方面，盐胁迫一直是限制植物生长和发育的主要因子之一，当盐浓度达到一定程度时，会破坏植物体内生物膜的结构，影响植物种子的萌发和幼苗生长，并影响其新陈代谢[2]。种子萌发阶段作为植物生长周期中最重要的阶段之一，是自身最脆弱、对外界环境最敏感的时期,极易受到环境因子的影响[3,4,5]。

本研究探索6份玉米材料萌发期的耐盐性，以期筛选出适宜当地盐碱化土地种植的玉米品种，为玉米耐盐品种选育及其在盐碱地上的成功建植提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

试验玉米材料为隆平702，承单22号，先达201，罕玉1号，丰单3号以及德单1029，均由内蒙古呼伦贝尔市种子管理中心提供。

1.2 研究方法

1.2.1种子处理

挑选无损坏籽粒饱满大小相近的种子，经0.1%高锰酸钾表面消毒10 min后，去离子水冲洗3次。将NaCl溶液配成6个处理浓度：0(ck)、30、90、150、210、270 mmol/L。将培养皿进行灭菌，放入2层滤纸然后放入种子，每个处理20粒种子，3次重复。分别滴加适量各处理NaCl溶液并将种子置于25 ℃的光照培养箱中进行催芽培养，光照强度为3 000 lx，每天光照12 h。每日补充蒸发掉的溶液，发芽开始后，每天记载相应数据，连续3 d发芽种子数无增长，视为发芽完成。

1.2.2测定指标与计算

本试验测定指标及计算方法：

发芽率(%)=(发芽试验期间全部正常发芽数/供试种子数)×100%；

发芽指数=∑Gt/Dt；

活力指数=发芽指数×L；

式中：Gt为t天内种子萌发总数,Dt为相对应的种子发芽天数，L为种子根长和芽长之和。

相对发芽率(%)=(处理发芽率/对照发芽率)×100%；

相对发芽指数=处理发芽指数/对照发芽指数；

相对活力指数=处理活力指数/对照活力指数；

胚芽及胚根长度使用游标卡尺进行测量。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对玉米材料种子相对发芽率的影响

NaCl浓度对6份不同玉米材料的相对发芽率都有一定影响，随着NaCl浓度的增加整体呈明显下降趋势。NaCl浓度在30～210 mmol/L之间时，除丰单3号外，其余材料相对发芽率没有显著变化，当NaCl浓度为270 mmol/L时，各份玉米材料的相对发芽率出现显著变化。方差分析结果表明，丰单3号与其它5个品种差异显著，其他品种间无显著差异(p>0.05)。见图1。

2.2 NaCl胁迫对玉米材料种子相对发芽指数的影响

NaCl浓度对6份不同玉米材料的相对发芽指数都有一定影响，随着NaCl浓度的增加整体呈下降趋势。NaCl浓度从90 mmol/L开始，6份玉米材料种子的相对发芽指数下降趋势明显，当NaCl浓度从150 mmol/L到210 mmol/L时，各份玉米材料种子之间相对发芽指数出现明显差异，当NaCl浓度达到270 mmol/L时，各份玉米材料相对发芽指数差异显著(p<0.05)。隆平702在所有供试材料中相对发芽指数高于其他材料。见图2。

2.3 NaCl胁迫对玉米材料种子相对活力指数的影响

NaCl浓度对6份不同玉米材料的相对活力指数都有一定影响，随着NaCl浓度的增加整体呈明显下降趋势。当NaCl浓度达到210 mmol/L时，罕玉1号和丰单3号的相对活力指数最低，与其他玉米材料种子相对活力指数差异显著(p<0.05)。见图3。

2.4 NaCl胁迫对玉米材料种子相对胚根长的影响

由表1可知，NaCl浓度对不同玉米材料的胚根长都有一定影响。除30 mmol/L NaCl浓度外，其他NaCl浓度下的胚根长与对照均有显著差异(p<0.05)，随着NaCl浓度的增大，胚根生长受到的抑制力也在增强。当NaCl浓度达到270 mmol/L时，相对胚根长是对照的44%。6份玉米材料间的相对胚根长差异明显，承单22号、先达201、德单1029、罕玉1号和隆平702与于丰单3号的相对胚根长差异显著(p<0.05)。

表1 不同NaCl浓度的下玉米材料相对胚根长

2.5 NaCl胁迫对玉米材料种子相对胚芽长的影响

由表2可知，6份不同玉米材料的相对胚芽长在各NaCl浓度处理下都产生了一定的变化。方差分析结果表明，当NaCl浓度为30 mmol/L，相对胚芽长与对照差异不显著(p>0.05)，当NaCl浓度在90 mmol/L以上时，相对胚芽长与对照差异显著(p<0.05)，且NaCl浓度越大，抑制作用越明显。在6份玉米材料间，先达201、隆平702与丰单3号的相对胚芽长差异显著(p<0.05)，德单1029、罕玉1号和承单22号相对胚芽长差异显著(p<0.05)。

表2 不同NaCl浓度的下玉米材料相对胚芽长

3 结论与讨论

土壤盐碱化盐渍化问题一直是影响我国农业生产的主要环境问题，如何有效利用盐渍化土地是当前迫切需要解决的问题。种子的耐盐性都是由遗传基因决定的，但在不同的环境中盐含量也是不同的，在不同盐浓度情况下选择适宜的种子材料尤为重要。盐胁迫可能阻止种子萌发，但不使种子丧失活力；可能延迟但不阻止种子萌发；当盐浓度达到一定程度或持续一定时间还可能造成种子永久性失去活力[6-7]。常红军等[8]，秦雪峰等[9]和金正律等[10]研究了盐胁迫和品种对玉米种子萌发及幼苗生长的影响，但对互作没有进一步的试验研究。本研究在盐胁迫与不同玉米材料间的互作分析中显示，对供试玉米材料种子萌发测定的指标中，胚芽长受到了显著影响。

本研究中，随着NaCl浓度的增大，6份不同材料玉米种子所测指标整体都呈明显的下降趋势。试验结果表明，NaCl胁迫对6份不同材料玉米种子间的相对发芽率差异显著，先达201、德单1029、罕玉1号和隆平702的相对发芽率显著高于承单22号和丰单3号；当NaCl浓度大于等于90 mmol/L时，幼苗的胚根长及胚芽长开始受到不同程度的抑制作用，当NaCl浓度为270 mmol/L时，各材料间幼苗的相对胚芽长差异显著；从NaCl胁迫下的相对发芽率、相对发芽发芽指数、相对活力指数、幼苗相对胚根长、相对胚芽长等指标看，承单22号，先达201，德单1029、罕玉1号和隆平702的耐盐性显著高于丰单3号，隆平702耐盐性最好。