两种金鸡菊属植物的耐盐性比较
2022-09-30刘安
刘 安
(唐山市曹妃甸区市政园林工程有限公司,河北 唐山 063000)
1 引言
两色金鸡菊(Coreopsistinctoria),菊科(Compositae)金鸡菊属(CoreopsiL.),又名孔雀草,一年生草本植物,2012年农业部认证为源产地为新疆和田民丰县,属中国特有植物。现在全国各地可见,主要见于山坡草丛中,已有人工引种栽培[1]。剑叶金鸡菊(Coreopsislanceolata),菊科金鸡菊属,又名大金鸡菊、狭叶金鸡菊,多年生草本植物,原产北美,我国各地目前均有栽培[2]。两种金鸡菊舌状花黄色、花期5~9月份,花色鲜艳花期长,是目前花境、坡地、街心花园、庭院、草坪等地的良好应用材料。
曹妃甸位于河北省唐山市南部沿海、渤海湾中心地带,为古滦河入海冲积而成,属于滨海盐碱区,地理位置N28°55′12″~38°27′23″、E118°18′24″~118°43′16″,属暖温带半湿润大陆季风气候,光照充足、降水集中、雨热同期、四季分明,有利于绝大多数植物生长发育[3,4]。但是盐碱区的总体特点使得现有园林植物叶片发黄、根系吸收能力下降、矿质元素吸收受到抑制[5~9],从而限制了曹妃甸园林绿化植物的选择。筛选耐盐碱性强的园林植物,补充和增加曹妃甸区园林绿化植物种类、丰富景观效果,对于改善以曹妃甸为代表的滨海盐碱地区的城市绿化水平具有重要意义。
本研究利用 NaHCO3溶液对两色金鸡菊和剑叶金鸡菊幼苗进行胁迫处理,探索盐碱胁迫下2个品种间耐盐碱性差异,以期为曹妃甸滨海盐碱区的园林绿化提供新材料,为盐碱地增加园林绿化植物种类提供理论依据。
2 材料与方法
2.1 试验材料
两色金鸡菊和剑叶金鸡菊种子购自北京花儿朵朵花仙子农业有限公司。
2.2 试验设计
2.2.1 幼苗准备
分别选取颗粒饱满的种子,用1%次氯酸钠溶液消毒10 min,清水冲洗3~5次,室温条件下浸种24 h。将处理过的种子置于装有相同培养土的穴盘中育苗,待到幼苗长至4叶1心时,选择健康且生长一致的幼苗移植于装有同种等量营养液的水培容器中,待进行NaHCO3胁迫处理。
2.2.2 试验设计
试验采用单一盆栽模式,设定NaHCO3浓度分别为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 %(编号为N0~N6)共7个浓度,每瓶5株幼苗,3次重复。水培营养液为广谱knop营养液,培养条件为温度22 ℃,光照强度2500 lx,光照14 h。分别于第0 d、3 d、5 d和7 d时对各处理生长情况进行拍照,并在第7 d时对各处理进行生理指标测定。
2.3 测定指标及方法
测定指标包括表型比较,过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性,3次重复,取平均值进行统计。试验方法及步骤参照李合生的方法[10]。
2.4 数据分析及处理
采用Excel2010进行数据统计及分析,采用SPSS21.0进行试验数据显著性分析等。
3 结果与分析
3.1 不同浓度NaHCO3处理两种金鸡菊的表型差异
胁迫处理0、3、5、7 d时,分别对两种金鸡菊的各个处理进行拍照比较。0 d时,两色金鸡菊和剑叶金鸡菊均生长良好且基本保持一致。第3 d时,N0~N3处理都没有明显的萎蔫出现,N4~N6则有不同程度的轻度萎蔫出现,浓度越大,萎蔫越明显。试验进行到等5 d,剑叶金鸡菊除N0、N1、N2外,其余浓度都有明显的萎蔫发生,且浓度越大,症状越明显,而两色金鸡菊在N5浓度以下的萎蔫状态都较剑叶金鸡菊程度轻,选取各自浓度的其中一盆进行脱盐处理,同浓度处理下,两色金鸡菊恢复生长迅速且效果明显,表明在同样浓度条件下,两色金鸡菊的耐盐效果由于剑叶金鸡菊。试验进行到第7 d时,N4~N6处理的剑叶金鸡菊只有N4还表现为存活状态,其余两浓度的剑叶金鸡菊幼苗已经全部死亡,N2~N3处理均有不同程度的萎蔫现象发生;两色金鸡菊当浓度达到N6处理时才在第7 d 表现出程度较重的萎蔫,基本没有继续生长可能,N2~N4处理的萎蔫程度虽有增加的趋势,但整体良好;N5处理萎蔫程度较其余低浓度虽显严重,结合之前脱盐处理效果,具备恢复生长可能性。通过两色金鸡菊和剑叶金鸡菊的表型差异可以看出,两色金鸡菊的耐盐性较剑叶金鸡菊强,其各自可以耐受的最大NaHCO3浓度分别为1.2 %和0.8 %。
3.2 不同浓度NaHCO3处理两种金鸡菊的生理指标变化
3.2.1 不同浓度NaHCO3处理两种金鸡菊的POD活性比较
经NaHCO3胁迫处理后,两种金鸡菊幼苗叶片的POD活性变化情况见表1。由表1可知,随着盐胁迫浓度的增加,两色金鸡菊和剑叶金鸡菊幼苗叶片POD活性均呈现先升高后降低的趋势。其中两色金鸡菊的POD活性在N3处理达到最大,为189.32 U/g,与其它各处理均存在显著性差异,N5处理与N0比较SOD活性值显著下降且与其它处理也存在显著性差异,N1和N2处理之间无显著性差异存在。由此可知,两色金鸡菊可以耐受的最大NaHCO3浓度为N4,即0.8 %。剑叶金鸡菊当NaHCO3浓度达到N5时,其幼苗已经死亡,当浓度为N2处理时,其POD活性最大,且与其它处理之间均存在显著性差异,N1与N3处理之间无显著性差异存在,N4与其它处理之间也存在显著性差异,由此可知,剑叶金鸡菊可以耐受的最大浓度为N3处理,即0.6 %。对相同浓度NaHCO3胁迫处理下进行横向比较,同浓度条件下两色金鸡菊的SOD活性均较剑叶金鸡菊大,说明两色金鸡菊的耐盐性较剑叶金鸡菊较强。
表1 不同浓度NaHCO3处理两种金鸡菊的POD活性比较
3.2.2 不同浓度NaHCO3处理两种金鸡菊的SOD活性比较
NaHCO3胁迫后,两色金鸡菊和剑叶金鸡菊幼苗叶片的SOD活性变化情况见表2。可以看出,随着NaHCO3浓度的提高,两种金鸡菊的SOD活性均表现为先升高后降低的趋势,与POD活性变化规律基本一致。两色金鸡菊在N3处理时SOD活性最大,数值达到96.65 U/g,与其它处理之间均存在显著性差异,随着NaHCO3浓度的增加,其活性显著降低,N4、N5和N6之间均有显著性差异存在, N4与N1、N2间无显著性差异,所有处理与N0之间均存在显著性差异,说明两色金鸡菊可以耐受的最大NaHCO3浓度处理为N4。剑叶金鸡菊在N2处理时SOD活性达到最大值,与其它处理均有显著性差异存在,当NaHCO3处理浓度到1.0 %时,N5和N6处理的剑叶金鸡菊幼苗均已死亡。N1、N3与N0处理之间无显著性差异存在,说明剑叶金鸡菊可以耐受的NaHCO3最大浓度可以达到0.6%。在相同浓度NaHCO3胁迫处理下进行横向比较,同浓度条件下两色金鸡菊的SOD活性均较剑叶金鸡菊大,说明两色金鸡菊的耐盐性优于剑叶金鸡菊。
表2 不同浓度NaHCO3处理两种金鸡菊的SOD活性比较
3.2.3 不同浓度NaHCO3处理两种金鸡菊的CAT活性比较
NaHCO3胁迫后,两色金鸡菊和剑叶金鸡菊幼苗叶片的CAT活性变化情况见表3。可以看出,随着NaHCO3浓度的增加,两种金鸡菊的SOD活性均表现为先升高后降低的趋势,与POD、SOD活性表现规律基本一致。两色金鸡菊在N3处理时CAT活性最大,数值达到76.82 U/g,与其它处理之间均存在显著性差异,随着NaHCO3浓度的增加,其活性显著降低,N4与N5和N6之间存在显著性差异,与N0、N1、N2之间无显著性差异存在,N5与N6之间无显著性差异存在,但与N0之间存在显著性差异,说明两色金鸡菊可以耐受的最大NaHCO3浓度处理为N4。剑叶金鸡菊在N2处理时CAT活性达到最大值,与N1之间无显著性差异存在,与N0及其它处理之间均有显著性差异,其它处理之间也有显著性差异;就CAT活性来看,说明剑叶金鸡菊可以耐受的NaHCO3最大浓度可以达到0.4%。在相同浓度NaHCO3胁迫处理下进行横向比较,同浓度下两色金鸡菊的SOD活性均较剑叶金鸡菊大,说明两色金鸡菊的耐盐性较剑叶金鸡菊强。
表3 不同浓度NaHCO3处理两种金鸡菊的CAT活性比较
4 结论与讨论
盐胁迫对大多植物的生长发育都具有非常大的影响,主要表现为叶片变黄、生长缓慢、活力下降、根系活力低、吸收能力差等,严重者甚至可能死亡[11~15]。因此在类似曹妃甸沿海盐碱地区选择耐盐性强的园林绿化植物就变得非常重要。从本试验结果看,当剑叶金鸡菊幼苗的盐胁迫浓度达到1.0%及以上时,剑叶金鸡菊均已死亡,这表明其不能耐受1.0%的NaHCO3浓度。结合其表型分析与POD、SOD和CAT活性的数值变化规律及与对照之间的关系,可以判断剑叶金鸡菊良好生长可以耐受的最大NaHCO3浓度为0.4%,两色金鸡菊良好生长可以耐受的最大NaHCO3浓度的为0.8%,二者保持生活状态可以耐受的NaHCO3浓度分别为0.8%和1.2%,且两色金鸡菊的耐盐性较剑叶金鸡菊更强。