不同盐胁迫对泽泻种子萌发的影响

王晓航， 李海涛， 宋宇鹏， 黄 钰， 郑永春

(吉林农业科技学院中药学院， 吉林 吉林 132109)

土壤盐害是导致土地退化的主要因素之一，盐胁迫会影响种子萌发和幼苗生长，土壤盐害已成为农业生产亟待解决的问题之一[1-2]。针对盐碱地资源的开发与利用，我国已率先开展了水稻、玉米、大豆等传统作物适合盐碱地栽培的新品种选育及关键栽培技术研究，取得了良好的效果。但是，在盐渍土壤中开发栽培具有一定经济和社会效益的药用植物的研究少见，而且药用植物的生长发育、产量品质与其所处的生长环境紧密相关[3-5]，因此，研究盐渍土壤中药用植物的栽培具有重要意义。

泽泻为泽泻科泽泻属多年生水生或沼生草本，是一味用途广泛且历史悠久的传统中草药[6]。研究发现，泽泻具有诸多功效，能够起到利水渗湿、泄热通淋、小便不利、热淋涩痛、水肿胀满、泄泻、痰饮眩晕以及降脂的作用[7-11]。随着中医药行业的不断发展，国内外对泽泻化学成分以及药理作用等方向的研究也越来越多，但在泽泻栽培环境响应方面，尤其是泽泻在盐渍土壤中栽培方面的研究较少。本实验以泽泻为材料，对3种不同浓度盐胁迫对泽泻种子进行发芽实验，测定泽泻在不同浓度盐胁迫下的相关发芽特性指标，为我国盐渍土壤药用植物的栽培利用提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

材料选用四川省成都市彭州市敖平镇所产泽泻，药品为分析纯NaCl、Na2SO4和Na2CO3。

1.2 实验设计

实验采用单因素完全随机设计，NaCl浓度处理为A1(0.5%NaCl)、A2(1.0%NaCl)、A3(1.5%NaCl)、A4(2.0%NaCl)、A5(2.5%NaCl)，Na2SO4浓度处理为B1(0.5%Na2SO4)、B2(1.0%Na2SO4)、B3(1.5%Na2SO4)、B4(2.0%Na2SO4)、B5(2.5%Na2SO4)，Na2CO3浓度处理为C1(0.5%Na2CO3)、C2(1.0%Na2CO3)、C3(1.5%Na2CO3)、C4(2.0%Na2CO3)、C5(2.5%Na2CO3)，蒸馏水处理作为对照(ck)。供试种子用3%的H2O2消毒3 min后用蒸馏水冲洗3次，然后置于配置好的盐溶液培养皿中，每个培养皿中放入500粒种子，每个处理3次重复[2]。将处理好的种子放入温度为25 ℃、光照为2 000 lx的人工气候箱中培养，每天定时补充蒸馏水，并且保持各处理盐浓度不变[12]，管理方式与常规种子发芽实验一致。

1.3 实验测定项目与方法

1.3.1种子净度和千粒重的测定

随机称取供试种子10.00 g，挑出杂质，然后称量种子净重，重复3次[13]。采用千粒法测定泽泻种子千粒质量，从净选后的种子中随机选取1 000粒称重，重复3次[13]。

1.3.2种子吸水率和含水量的测定

称取泽泻种子10.00 g，重复3次，时间设置为1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h，取出种子，用滤纸将种子表面的水分吸干，称取质量，直至种子的质量不再增加[13]。将称量瓶放在105 ℃烘箱内烘干后，移入干燥器内冷却至室温称取质量。放入泽泻种子，在电子天平上称取3次，每份3.00 g，然后打开瓶盖，放入预热至105 ℃的烘箱中，5 h后取出，盖上盖子，移入干燥器内冷却至室温称取质量[14-15]。

1.3.3种子发芽率、发芽势、发芽指数、苗高和活力指数的测定

测定第30天种子的发芽势、发芽率、发芽指数、苗高和活力指数[16]。

发芽势(%)=(第11天发芽种子总数/供试种子总数)×100%；

发芽率(%)=(第22天发芽种子总数/供试种子总数)×100%；

发芽指数=∑(Gt/Dt)；

活力指数=S×发芽指数。

式中：Gt为在t日内的发芽数，Dt为相应的天数，S为种子发芽苗平均高度。

1.4 数据处理

本实验选用Microsoft Excel 2010软件进行数据统计，运用DPS 13.01软件进行数据分析(Tukey’s法)。

2 结果与分析

2.1 泽泻种子净度、千粒重、含水量和吸水率的测定结果

泽泻种子净度为(94.58±0.77)%，千粒重为(0.36±0.12)g，含水量为(8.29±0.11)%。泽泻种子的吸水率如图1，泽泻在浸种的第1个小时内吸水率急速升高，2～6 h内逐步平缓，8 h后达到饱和状态。

图1 泽泻种子吸水率曲线

2.2 不同浓度盐胁迫对泽泻种子萌发的影响

2.2.1不同浓度盐胁迫对泽泻种子发芽率的影响

由表1、图2可知，不同浓度盐胁迫处理对泽泻种子的发芽率影响较为明显。3种盐胁迫的发芽率均随盐浓度的升高而呈降低的趋势。A1、B1处理的发芽率均显著高于ck，其中，A1、B1的发芽率分别比ck提高28.47%和28.00%，其它处理的发芽率均显著低于ck。

表1 不同浓度盐胁迫对泽泻种子萌发的影响

图2 不同浓度盐胁迫对泽泻种子发芽率的影响

2.2.2不同浓度盐胁迫对泽泻种子发芽势的影响

由表1、图3可知，不同浓度盐胁迫对泽泻种子的发芽势影响较大。3种盐胁迫的发芽势均随盐浓度的升高而呈降低的趋势。A1、B1处理的发芽势均显著高于ck，A1、B1的发芽势分别高出ck7.60%和12.10%，其它处理的发芽势均显著低于ck。

图3 不同浓度盐胁迫对泽泻种子发芽势的影响

2.2.3不同浓度盐胁迫对泽泻种子发芽指数的影响

由表1、图4可知，不同浓度盐胁迫对泽泻种子的发芽指数影响较大。3种盐胁迫的发芽指数均随盐浓度的升高而呈降低的趋势。A1、B1处理的发芽指数均显著高于ck，A1、B1的发芽指数分别高出ck21.53%和22.75%，其它处理的发芽指数均显著低于ck。

图4 不同浓度盐胁迫对泽泻种子发芽指数的影响

2.2.4不同浓度盐胁迫对泽泻种子苗高的影响

由表1、图5可知，不同浓度盐胁迫对泽泻种子的苗高影响较大，3种盐胁迫的苗高均随盐浓度的升高而呈降低的趋势。其中，ck的苗高均显著高于其它处理，0.5%浓度处理下苗高表现为B1>A1>C1，差异显著。

图5 不同浓度盐胁迫对泽泻种子苗高的影响

2.2.5不同浓度盐胁迫对泽泻种子活力指数的影响

由表1、图6可知，不同浓度盐胁迫对泽泻种子活力指数的影响较大，3种盐胁迫的活力指数均随盐浓度的升高而降低。其中，A1、B1、ck处理的活力指数均显著高于其它处理，A1、B1、ck处理之间差异不显著。

图6 不同浓度盐胁迫对泽泻种子活力指数的影响

3 讨论与结论

宋晓艳等[18]、姜雪琪等[19]、孟静静等[20]研究表明，盐胁迫通过其离子胁迫和渗透胁迫对植物种子萌发起到抑制作用。另外低浓度盐胁迫可以对植物种子萌发起到一定促进作用，高浓度盐胁迫对植物种子萌发起到抑制作用[21-23]。本研究表明，所有处理的发芽率、发芽势、发芽指数、苗高以及活力指数均随盐浓度的升高而降低。其中，0.5%浓度NaCl和Na2SO4处理的发芽率、发芽势以及发芽指数均显著高于对照，该结果支持低浓度盐胁迫促进种子萌发，而高浓度盐胁迫抑制种子萌发的观点。原因可能是0.5%浓度的NaCl和Na2SO4盐胁迫在泽泻种子萌发初期吸水膨大后，种子逐步水解从而增加细胞内溶质浓度，促进渗透性吸水，低浓度Na+的存在，没有迅速导致离子失衡从而引起渗透胁迫，在一定程度上加速了种子前期水解的进程，以维持内环境的稳定，从而加速了种子复杂的生理代谢进程，促进种子萌发。高浓度处理的泽泻种子，因其过量Na+的存在，加速了离子胁迫和渗透胁迫，致使泽泻种子萌发过程受阻，甚至失活。

3种盐浓度处理的苗高随着盐浓度的升高而降低，活力指数表现差异不显著，Na2CO3各浓度处理的相关指标均显著低于对照。由此可见，不同浓度盐胁迫对泽泻种子萌发的影响较大。无论是低浓度盐胁迫还是高浓度盐胁迫均会导致泽泻种子生长受抑制。原因可能是泽泻种子自身的生物学特性对NaCl和Na2SO4盐胁迫的敏感度明显高于Na2CO3盐胁迫的敏感度。泽泻种子萌发出胚根后，为避免盐离子破坏胚根内部结构，根部需迅速吸收水分以抵抗盐胁迫的离子毒害作用，但浓度越高的盐胁迫处理，抑制植物生长作用越强，导致泽泻种子生长受阻。

本研究表明，不同浓度盐胁迫对泽泻种子萌发的影响较大。0.5%浓度的NaCl和Na2SO4能够促进泽泻种子萌发，但抑制生长。因此，在盐碱地区种植泽泻时，选择调节土壤盐成分为0.5%浓度为宜，并且种子萌发后进行淡水灌溉可以缓解离子毒害作用，从而促进种子生长。