盐胁迫对窄叶野豌豆种子萌发的影响

达海兰

(青海省海西蒙古族藏族自治州林业站，青海 德令哈 817099)

豆科牧草种子硬实率普遍较高[1]，盐分是制约植物生长及分布的重要生态因子之一。窄叶野豌豆生于海拔1800～4300m的山坡草地，林缘沟谷，在青海省有一定面积分布，属于良等饲料作物[2]。目前，国内外学者对盐胁迫下窄叶野豌豆种子萌发特性研究较少，探索盐胁迫对窄叶野豌豆种子萌发和幼苗生长的影响，为培育和保护豆科耐盐植物资源提供基础资料，为盐碱地区栽培牧草尤其是豆科牧草的生长发育提供理论依据。窄叶野豌豆种子存在硬实现象，硬实种子不透水，在不经过处理的情况下，发芽率极低(6.1%)。为提高窄叶野豌豆种子发芽率，特做此试验研究。

1 材料与方法

1.1 材料

供试草种均为2018年在青海省湟源县海拔高度3000m左右的地区收获的野生种子。种子取回后保存于4℃贮藏室中，选取健康饱满、纯净的种子作为试验材料。

1.2 试验方法

1.2.1种子硬实破除实验

数取100粒的备用种子，加入98%的浓硫酸溶液30ml，分别浸泡5min、10min、15min、20min和25min后用反复冲洗至溶液中性，然后进行标准发芽试验。

1.2.2萌发及恢复萌发试验

种子破除硬实后分别置于0.1%、0.2%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%七个不同NaCl浓度培养皿中进行标准发芽试验，每24h观察记录萌发种子数，培养13d，测定种子萌发率；在种子萌发到第11d时，将0.1%、0.2%、0.3%三个不同NaCl浓度培养皿中未萌发的种子用蒸馏水反复冲洗3次转至蒸馏水中恢复培养5d，测定种子的恢复萌发率。

1.2.3模拟盐胁迫对种子吸水率的影响

以0.1%、0.2%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%不同NaCl浓度模拟盐胁迫处理，蒸馏水处理作对照(CK)，共8个处理，每个处理重复3次。试验温度为室温，吸水床用直径7cm培养皿，试验时各处理随机取窄叶野豌豆种子30粒，放置于培养皿内，加入适量溶液后加盖。为减少蒸发和种子吸水引起培养皿内水势的改变，定期更换溶液，试验时间为48h，每4h测定1次吸水量。测定时将培养皿内的种子全部取出，用蒸馏水清洗2～3次，再用滤纸吸去种子表面黏附的蒸馏水，快速称质量，计算种子累计吸水率。

1.3 试验指标计算方法[3-4]

萌发率(GP)=GN/SN×100%，式中，GN为种子萌发总数，SN为供试种子总数。

恢复萌发率=〔(a-b)/(c-d)〕×100%，式中，a为全部时间的发芽种子数，b是盐胁迫溶液中的发芽种子数，c是供试种子数，d是复水前萌发的种子数。

2 结果与分析

2.1 打破硬实处理对种子发芽率的影响

表1 浓硫酸浸种时间对窄叶野豌豆种子萌发率的影响

由表1可以看出，浓硫酸浸泡5min时种子发芽率已达到近60%，显著地高于对照的6.1%，之后随着浓硫酸浸泡时间的延长，发芽率呈增加趋势，浓硫酸浸泡15min后发芽率开始下降，浓硫酸浸泡40min时种子发芽率下降至76.43%，显著高于对照却低于其他处理。由此可见，从发芽率来看，浓硫酸浸泡5min到30min都是适合于破除种子硬实的，浓硫酸浸泡15min时种子发芽率最高。

2.2 盐胁迫对种子萌发特性的影响

由表2可见实验设置盐胁迫的条件下，窄叶野豌豆种子在CK，0.1% NaCl处理下，第2d开始萌发，发芽率极显著高于其他处理0.2% NaCl处理下，第3d开始萌发，在0.3% NaCl处理下，第4d开始萌发，0.6% NaCl第5d开始萌发，0.9%NaCl处理第6d开始萌发，1.2%NaCl第7d开始萌发，NaCl浓度达到1.5%NaCl不萌发，随着盐胁迫的加剧和水势的降低，种子发芽率显著减低。窄叶野豌豆种子发芽率降低分别为94%，83%，73.3%，67%，53.3%，46.7%，30%，结果表明：窄叶野豌豆的萌发适应于低浓度NaCl的盐胁迫，而高浓度的NaCl对种子的萌发不利。

表2 盐胁迫对窄野叶豌豆种子的萌发率影响

图1 不同浓度对盐胁迫种子的萌发率

由图1可以看出，不同浓度的NaCl对种子萌发率有极显著影响。0～1.5% NaCl胁迫下，萌发率随胁迫浓度的增加呈迅速下降趋势，1.5%NaCl胁迫下种子萌发率为0，说明种子萌发完全被抑制，表明窄叶野豌豆种子萌发对NaCl的胁迫十分敏感，种子萌发能耐受的NaCl胁迫临界阈值是1.5%。说明盐浓度过高将导致植物吸水困难，抑制植物生长。

2.3 盐胁迫下窄叶野豌豆种子的萌发及恢复萌发

图2显示，不同浓度NaCl处理对窄叶野豌豆种子萌发率的影响不同。随NaCl浓度的升高，窄叶野豌豆种子萌发率呈下降趋势，0.3%NaCl胁迫下窄叶野豌豆种子萌发率极低，在盐胁迫0.1%时萌发率达到94%，0.2%时萌发率达到83%，0.3%时萌发率达到73.3%。

图2 盐胁迫的种子萌发率和恢复萌发率

萌发试验11d后，将0.1%、0.2%和0.3% NaCl胁迫下未萌发的种子转移至蒸馏水中做复水试验。由图2可看出，在解除胁迫后各浓度NaCl胁迫后被具有较高的恢复萌发能力，各浓度胁迫后，未萌发的种子在复水后的第2d就能迅速萌发，0.1%恢复萌发率达到80%，0.2%的达到57.8%，0.3%的达到40%，说明胁迫程度越轻，解除胁迫后种子萌发率越高，反之，胁迫程度越严重，则解除胁迫后种子的萌发率越低。

3 讨论

种子硬实是豆科牧草种子为了物种延续对于对环境的一种特殊适应，硬实破除后，种子萌发率迅速提高，种子萌发到幼苗生长时期是植物生活史中最为敏感的时期，极易受到外界环境各种因子的影响[5]。我国北方干旱地区分布着大面积的盐碱地，豆科牧草种子的硬实及其萌发期抗逆性强弱是种子能否萌发的关键因素。

盐分胁迫推迟了窄叶野豌豆种子萌发的进程，抑制种子萌发，导致窄叶野豌豆种子萌发高峰期推迟，这与高战武[6]等研究结果一致。低浓度盐处理后复萌效果比高浓度盐效果好，这与赵雨霏[7]等研究结果一致。在萌发的初级阶段，目前关于种子萌发受抑制的原因主要有两个，一是渗透原因导致种子不能吸水所致，二是离子效应所致[8]。本次试验复水萌发试验表明，低浓度盐分胁迫的种子在复水后萌发率较高，高浓度盐分胁迫的种子复水后萌发率较低，这说明种子受抑制的主要原因在于盐胁迫引起渗透压改变导致种子吸水困难所致，因此盐胁迫下窄叶野豌豆种子萌发受抑制主要还在于渗透影响，至于盐分离子的毒害作用有待于进一步研究。

窄叶野豌豆耐盐性较强，进一步研究盐分胁迫对其萌发的影响可为北方盐碱地区豆科牧草的栽培驯化提供一定的科学依据。为此，以窄叶野豌豆为试验材料，采用不同浓度NaCl进行胁迫处理，测定种子发芽率等指标，揭示种子萌发期的耐盐特性和适应机制，对于在盐碱地种植窄叶野豌豆力争全苗、壮苗，提高产量，增加效益具有重要意义。