水杨酸对盐胁迫下玉米杂交种萌发的影响

曹珊珊，杜 锦，林建华

（1.天津市优质农产品开发示范中心，天津 300061；2.天津农学院 农学与资源环境学院，天津300392；3.天津市蓟州区种植业发展服务中心，天津 301900）

玉米对盐胁迫比较敏感，会影响玉米出苗，根系生长不良，植株矮小，进而影响玉米产量。水杨酸（Salicylic acid，SA）是一种具有信号传递功能的小分子酚类物质，普遍存在于高等植物体内，参与植物对逆境胁迫反应等。近年来，众多学者开展了SA对作物影响的研究，取得了一些进展，叶梅荣[1]研究NaCl胁迫下水杨酸浸种对水稻幼苗生长的影响，发现使用0.1 g·L-1的水杨酸处理浓度50 mmol·L-1NaCl胁迫，能够有效地提高水稻幼苗的抗性；黄希连和陈菊[2]发现0.1～1 mmol·L-1SA处理提高了盐胁迫下小麦种子发芽率，促进小麦幼苗生长，提高小麦幼苗叶绿素含量、超氧化物歧化酶的活性，抑制MDA积累，缓解盐胁迫对小麦幼苗的伤害。侯丽霞等[3]的研究发现，外施水杨酸可缓解低温对玉米幼苗的伤害，以0.5 mmol·L-1水杨酸效果最佳。目前，研究水杨酸对盐胁迫下玉米出苗和幼苗生长的影响报告较少，本试验拟研究不同浓度水杨酸对盐胁迫下玉米种子萌发的影响，为外源水杨酸在玉米苗期的施用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试玉米品种：“农单113”，由河北农业大学农学院提供。

1.2 试验方法

1.2.1 发芽试验 试验采用室内砂培法进行幼苗培养，设置100 mmol·L-1NaCl（T1），0.1 mmol·L-1SA+100 mmol·L-1NaCl（T2），0.2 mmol·L-1SA+100 mmol·L-1NaCl（T3），0.3 mmol·L-1SA+100 mmol·L-1NaCl（T4），0.4 mmol·L-1SA+100 mmol·L-1NaCl（T5），0.5 mmol·L-1SA+100 mmol·L-1NaCl（T6）等6个处理，3次重复。

在发芽盒中加入600 g灭菌砂子，将次氯酸钠消毒后的玉米种子平铺摆放于发芽盒中，每盒50粒，再分别加入各试验处理的溶液120 mL，放入人工气候箱中25 ℃恒温培养，相对湿度保持在75%。每天光照16 h，黑暗8 h。

1.2.2 测定项目 每天记录发芽个数，第4天测定玉米种子发芽势，第7天测定玉米种子发芽率。发芽试验结束后，每个处理选10株，测量植株的苗高、根长。将苗和根放入105 ℃烘箱杀青15 min，80 ℃烘箱烘至恒重，测定玉米种子苗和根的干重。计算公式如下：

发芽势（GE）= 第4天发芽种子数/供试种子数×100%

发芽率（GR）= 第7天发芽种子数/供试种子数×100%

1.2.3 数据分析 数据统计分析采用SPSS软件进行。

2 结果与分析

2.1 不同浓度水杨酸对盐胁迫下玉米种子发芽势和发芽率的影响

表1表明，“农单113”种子发芽势在不同SA浓度下，处理间差异均达到显著水平。

表1 不同浓度水杨酸对盐胁迫下玉米种子发芽势和发芽率的方差分析

由表2可以看出，盐胁迫条件下，“农单113”种子发芽势随水杨酸浓度的增加呈现先增加后降低的趋势。T1处理下，种子发芽势最低为84.67%，T2和T3处理种子发芽势最高，达到93.33%，高于T4、T5和T6处理，显著高于T1处理，较T1处理提高8.66%。盐胁迫下，“农单113”种子发芽率随水杨酸浓度的增加呈先增加后降低的趋势。T2处理下，种子发芽势均高于其他处理，显著高于T1处理；T3～T6处理的种子发芽率差异未达到显著水平（P＜0.05）。

表2 不同浓度水杨酸对盐胁迫下种子发芽势、发芽率的影响

2.2 不同浓度的水杨酸对盐胁迫下玉米苗长和根长的影响

表3显示，“农单113”种子苗长和根长在不同SA浓度处理下，各处理间差异均达到显著水平。

表3 不同浓度水杨酸对盐胁迫下玉米苗长和根长的方差分析

“农单113”种子苗高和根长在盐胁迫条件下，随水杨酸浓度的升高，均呈现先升高后降低的趋势（表4）。T2处理的玉米苗高高于其他处理，与T3、T4处理差异不显著，但显著高于T1、T5和T6处理；T6处理的苗高最低，为11.99 cm，较T1处理降低0.3%。玉米根长为T2处理最长，T3次之，T1处理根长最小，显著低于T2、T3和T4处理，分别降低了16.5%，14.3%和12.5%。

表4 不同浓度水杨酸对盐胁迫下玉米苗长、根长的影响

2.3 不同浓度水杨酸对盐胁迫下玉米苗干重和根干重的影响

表5表明，“农单113”种子苗干重和根干重在不同SA浓度处理下，各处理间差异均达到显著水平。

表5 不同浓度水杨酸对盐胁迫下玉米苗干重和根干重的方差分析

由表6可知，盐胁迫条件下，“农单113”玉米苗干重和根干重均随水杨酸浓度的升高呈现先增加后逐步降低的趋势。T2处理下，苗干重高于其他5个处理，但差异不显著。在T2和T3处理下，根干重高于其他处理，但差异均未达到显著水平。T1处理的根干重最低，为0.28 g，低于其他5个处理，但差异均未达到显著水平。

表6 不同浓度水杨酸对盐胁迫下玉米苗干重、根干重的影响

3 结论与讨论

本研究发现，盐胁迫下玉米种子的发芽和幼苗的生长均受到抑制，加入外源水杨酸后，玉米的发芽势和发芽率较对照均有一定程度的提升。这可能是由于水杨酸提高萌发玉米胚乳内的淀粉酶和蛋白酶活性，以及可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸的含量，加快胚乳内贮藏物质的转化和幼苗干物质的形成与积累，进而促进玉米幼苗的快速生长[4]。

研究发现，0.1 mmol·L-1的水杨酸可提高盐胁迫下玉米的苗高、根长、苗干重和根干重，这与李才生等[5]的研究结果一致，即适宜浓度的水杨酸可提高玉米幼苗的酶活性，减少逆境胁迫的伤害，增强植株的抗性。

研究表明，较低浓度水杨酸可缓解盐胁迫对玉米萌发和幼苗生长的抑制作用，提高玉米种子的发芽势、发芽率、苗高、根长、苗干重和根干重等指标。盐胁迫下，促进“农单113”玉米种子萌发较适宜的水杨酸浓度为0.1 mmol·L-1。