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盐分和干旱胁迫对鼠尾草种子萌发的影响



全 文 :第31卷第2期
2 0 1 6年6月
河 北 林 果 研 究
HEBEI JOURNAL OF FORESTRY AND ORCHARD RESEARCH
Vol.31No.2
Jun.2 0 1 6
   
文章编号:1007-4961(2016)02-0166 -04 DOI:10.13320/j.cnki.hjfor.2016.0033
盐分和干旱胁迫对鼠尾草种子萌发的影响
赵硕,闫佳伦,刘凯月,董彦娜,刘冬云
(河北农业大学 园林与旅游学院,河北 保定071000)
摘要:为明确鼠尾草种子在逆境条件下的萌发特性,通过试验模拟研究不同浓度的氯化钠(NaCl)和聚乙二醇
(PEG6000)溶液对鼠尾草种子萌发的影响,结果表明:NaCl和PEG6000对鼠尾草种子萌发有不同程度的抑
制作用,发芽率、发芽势和发芽指数均有所下降;在0.10mol/L NaCl溶液胁迫中,发芽率、发芽势最高,分别
为88.33%和66.67%,0.40mol/L时种子不能萌发;在4%PEG6000溶液胁迫中,发芽率、发芽势最高,分别
为81.67%、66.89%。由此可知,鼠尾草种子在中轻度盐土壤中能较正常萌发,在重度盐土壤中则丧失萌发
能力。
关键词:鼠尾草;种子萌发;盐分胁迫;水分胁迫
中图分类号:Q 945.78 文献标志码:A
Effects of salt and drought stress on the germination of sage seeds
ZHAO Shuo,YAN Jialun,LIU Kaiyue,DONG Yanna,LIU Dongyun
(College of Landscape and Travel,Agricultural University of Hebei,Baoding071000,China)
Abstract:To define the germination characteristics of sage seeds under adverse situations,
the authors had done simulation experiments to research the influence of sodium chloride
(NaCl)and polyethylene glycol(PEG6000)with different concentrations on the germination
of sage seeds.The results showed that:NaCl and PEG6000both had restraining influence on
sage seeds in different degrees,which caused the decline of seeds'germination rate,germina-
tion power and germination index.Under the stress of 0.10mol/L NaCl solution,the high-
est germination rate and power were 88.33%and 66.67%,respectively;when in the solu-
tion of 0.40mol/L concentration,the seeds could not germinate.Under the stress of 4%
PEG6000solution,the highest germination rate and power were 81.67%and 66.89%,re-
spectively.These results indicated that the sage seeds can normaly germinate in mild salt
soil,but in heavy salt soil the germination ability of sage seeds wil be lost.
Key words:Salvia officinalis L.;seed germination;salt stress;water stress
  鼠尾草(Salvia officinalis L.)为唇形科鼠尾
草属植物[1-2],又名撒尔维亚,洋苏草,是一种具有芳
香性的宿根花卉。鼠尾草花期较长,色彩美丽,在
园林中可以搭配植于草坪、花镜、池畔等处,以播种
繁殖为主。种子萌发是植物生活史中的重要阶
段[3]。种子萌发除受到温度和水分2个关键生态因
           
收稿日期:2016-04-16;修改稿收期:2016-05-09
基金项目:河北农业大学创新创业项目“河北省野生地被花卉引种、繁育及生态适应性研究”(2015063);河北省科技厅项目
“京津冀地区节约型乡土地被植物资源的搜集与利用”(15227534)。
作者简介:赵硕(1993-),男,河北鹿泉人,在读本科,主要从事风景植物及景观设计等研究工作。
通讯作者:刘冬云(1971-),女,河北赞皇人,博士,副教授,研究方向:园林植物。
第2期 赵硕等:盐分和干旱胁迫对鼠尾草种子萌发的影响 167    
子的影响外,土壤的干旱和盐渍情况也决定了种子
能否正常生长发育。在干旱与半干旱地区,土壤盐
渍化对于种子萌发具有干旱和盐渍双重胁迫效
应[4]。目前,学术界已经研究过鼠尾草种子的萌发
特性,但对干旱和盐分胁迫的研究较少。因此,拟
通过研究鼠尾草种子在盐分胁迫和干旱胁迫下的
萌发特性,探讨其耐盐能力和耐旱能力,以便为鼠
尾草种质资源在园林中更好的应用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料
供试材料为鼠尾草种子,由北京鑫农丰种业公
司提供,试验于河北农业大学园林与旅游学院实验
室进行。
1.2 方法
1.2.1 种子准备 一次性将整个试验需要的颗粒
饱满、大小一致的鼠尾草种子用四分法随机数取出
来,经过10%双氧水消毒、蒸馏水冲洗3~5次后用
滤纸吸干外部水分备用。
1.2.2 盐分胁迫处理 设7个 NaCl浓度进行种
子的盐胁迫处理,分别为0.10mol/L、0.15mol/L、
0.20mol/L、0.25mol/L、0.30mol/L、0.35mol/L、
0.40mol/L,以蒸馏水作为对照(CK),每个处理
100粒鼠尾草种子,3次重复。
1.2.3 干旱胁迫 干旱胁迫采用4%、8%、12%、
16%、20%等5个浓度聚乙二醇(PEG6000)溶液处
理,以蒸馏水为对照,每个处理种子数量为100粒,3
次重复。
盐分胁迫和干旱胁迫整个操作均在无菌条件
下进行。在经过高温消毒的干净培养皿中垫上2层
滤纸,每个培养皿分别加入相同容积的不同浓度处
理溶液使滤纸饱和,将浸种后冲洗干净的种子均
匀、整齐地排放于相应处理的滤纸上。将培养箱温
度控制在25℃。在试验过程中,每天向培养皿补充
水分,使各培养皿中溶液的浓度保持不变,从种子
置床之日起每天对发芽情况进行统计记录,以种子
胚根长度和种子长度相等作为发芽标准。以3个重
复中有1粒种子发芽时作为发芽始期,以后每天对
种子进行统计计数。参照对照组,当连续5d发芽
粒数不足试验种子总数的1/100时作为试验末期停
止试验,进行最终总计数。
1.2.4 测定指标
发芽率:
G=a/A×100%,
式中:a为试验结束后正常发芽的种子数,A为
供试验的种子总数;
发芽势:
Gr=n/N×100%,
式中:n为种子发芽高峰期发芽的种子个数,N
为供试验的种子总数;
发芽指数:
GI=∑Gt/Dt,
式中:Gt 为第t日的发芽种子个数;Dt 为相应
的发芽时间。
1.2.5 数据分析 用统计软件SPSS17.0(One-
Way ANOVA和LSDtest)对数据进行标准误和方
差分析比较。
2 结果与分析
2.1 盐分胁迫和干旱处理对种子发芽数的影响
2.1.1 不同浓度 NaCl溶液下浸种对鼠尾草种子
发芽数的影响 7种不同浓度NaCl溶液处理对鼠
尾草种子发芽数的影响见图1。
图1 不同浓度NaCl溶液浸种对鼠尾草种子发芽数的影响
Fig.1 Influence of seed soaking in NaCl solution at different
concentrations on sage seedsgermination numbers
由图1可知,鼠尾草种子在不同浓度 NaCl溶
液中总发芽数高峰期出现的时间存在细微差异,对
照(CK)在第3天达到发芽的高峰。0.10mol/L
NaCl溶液处理的种子在第5天达到发芽高峰,0.15
mol/L、0.20mol/L、0.25mol/L、0.30mol/L和
0.35mol/L NaCl溶液处理的种子均在第6天达到
发芽高峰的时间。NaCl溶液浓度在0.25mol/L及
其以下时鼠尾草种子开始发芽的时间是第2天,
0.30mol/L NaCl溶液处理的种子开始发芽的时间
是第3天,0.35mol/L NaCl溶液处理的发芽时间
为第4天。鼠尾草种子最终的发芽数随着NaCl溶
168  河 北 林 果 研 究 第31卷   
液处理浓度增大而呈现逐渐下降的趋势,当 NaCl
溶液浓度达到0.40mol/L时,种子丧失发芽能力。
其中,0.25mol/L是一个明显界限,浓度在0.20
mol/L及其以下时,70%以上的种子可以萌发;当浓
度在0.25mol/L及其以上时,能够发芽的种子数不
足30%;当浓度达到0.40mol/L时发芽数为0,鼠
尾草种子不能正常发芽。
2.1.2 不同浓度PEG6000浸种对鼠尾草种子发芽
数的影响 鼠尾草种子在不同浓度PEG6000溶液
中的发芽动态如图2所示。
由图2可知,在不同浓度PEG6000溶液浸种处
理,鼠尾草种子发芽高峰期有所不同。对照组种子
发芽的高峰期出现在第3天,8%、12%和16%
PEG6000溶液浸种处理的种子发芽高峰出现在第6
天,20%PEG6000溶液处理的种子在第5天达到发
芽高峰,4%PEG6000溶液处理的种子在第4天达
到发芽高峰。各浓度处理的鼠尾草种子开始发芽
的时间一致,均在第2天。不同浓度PEG6000溶液
处理的鼠尾草种子的最终发芽数量也有所不同,干
旱胁迫组均较对照组发芽数量有不同程度的减少。
图2 不同浓度PEG6000溶液浸种对鼠尾草
种子发芽数的影响
Fig.2 Influence of seed soaking in PEG6000solution at
different concentrations on sage seedsgermination numbers
2.2 盐分胁迫和干旱胁迫对发芽率、发芽势和发
芽指数的影响
2.2.1 盐分胁迫对发芽率、发芽势和发芽指数的
影响 盐分胁迫对鼠尾草种子发芽率、发芽势和发
芽指数的影响见表1。
表1 不同浓度NaCl溶液浸种对鼠尾草种子萌发的影响
Table 1 Influence of seeds soaking in NaCl solution at different concentrations on sage seedsgermination
NaCl浓度/(mol·L-1)
Concentration
发芽率/%
Germination percentage
发芽势/%
Germination trend
发芽指数
Germination index
0.00  93.33±0.51Aa  79.44±0.49Aa  75.83±1.37Aa
0.10  88.33±0.48Bb  66.67±0.56Bb  66.53±1.73Bb
0.15  83.33±0.57Cc  51.67±0.73Cc  50.08±0.80Cc
0.20  76.67±0.60Dd  40.00±0.37Dd  36.53±0.63Dd
0.25  36.67±0.64Ee  15.56±0.45Ee  16.56±0.79Ee
0.30  23.33±0.48Ff  6.11±0.44Ff  7.97±0.74Ff
0.35  13.33±0.41Gg  1.11±0.47Gg  3.44±1.05Fg
0.40  0.00±0.00Hh  0.00±0.00Gh  0.00±0.00Gh
注:同一列后字母不同表示差异显著,大小写字母分别表示差异达0.01和0.05的显著水平,表2同。
  由表1可知,NaCl在0.10~0.40mol/L浓度
范围内,随着NaCl溶液浓度增大,鼠尾草种子发芽
率、发芽势和发芽指数均呈现逐渐减少的趋势,且
各处理间均存在显著差异。NaCl溶液浓度在0.20
mol/L及其以下时,种子的发芽率在70%以上;当
浓度在0.25mol/L及其以上时,种子发芽率均低于
40%,种子耐盐能力明显下降。0.10mol/L处理的
种子发芽势为66.67%,较对照(CK)下降16.08%;
当浓度大于0.10mol/L时种子的发芽势明显下降。
NaCl溶液浓度为0.10mol/L和0.15mol/L时,发
芽指数分别为66.53和50.08,分别比对照(CK)下
降12.26%和33.96%。
第2期 赵硕等:盐分和干旱胁迫对鼠尾草种子萌发的影响 169    
2.2.2 干旱胁迫对发芽率、发芽势和发芽指数的
影响 干旱胁迫对发芽率、发芽势和发芽指数的影
响见表2。
表2 不同浓度PEG6000溶液浸种对鼠尾草种子萌发的影响
Table 2 Influence of seeds soaking in PEG6000solution at different concentrations on sage seedsgermination
PEG6000浓度/%
Concentration
发芽率/%
Germination percentage
发芽势/%
Germination trend
发芽指数
Germination index
0  93.33±0.91Aa  91.67±0.65Aa  69.17±1.23Aa
4  81.67±0.62Bb  66.89±0.86Bb  64.51±0.97Bb
8  75.00±0.76Cc  41.11±0.83Cc  39.53±0.61Cc
12  70.00±1.44Cd  34.56±0.57Cd  33.88±1.12Ccd
16  64.00±1.12De  33.89±0.88De  21.75±1.11Ce
20  48.33±0.51Ef  23.33±0.96Ef  25.89±0.55Df
  由表2可知,PEG6000溶液在4%~20%浓度
范围内,鼠尾草种子的发芽率、发芽势和发芽指数
随浓度升高均呈现逐渐降低的趋势。这说明不同
浓度的PEG6000溶液对鼠尾草种子有不同程度的
抑制作用,并且随着PEG6000溶液浓度的增加抑制
程度逐渐增大,相邻处理之间的发芽率、发芽势和
发芽指数均差异显著。与其他处理相比,4%
PEG6000溶液处理种子的发芽率、发芽势和发芽指
数最大,分别为81.67%、66.89%、64.51。
3 结论
试验结果表明,不同浓度的 NaCl和PEG6000
溶液对鼠尾草种子萌发具有不同程度的抑制作用,
鼠尾草种子的发芽率、发芽势和发芽指数均随着盐
分和干旱胁迫程度的增加总体呈现下降的趋势。
在0.10mol/L NaCl溶液胁迫中,发芽率、发芽势最
高,分别为88.33%和66.67%;0.40mol/L时种子
不能萌发。在4%PEG6000溶液胁迫中,发芽率、发
芽势最高,分别为81.67%、66.89%。对于鼠尾草
种子,要保证其在园林中正常的应用,达到较高的
发芽率和整齐程度,NaCl浓度应该控制在0~0.10
mol/L,PEG6000溶液应在4%以下。从试验结果
来看,鼠尾草种子在中轻度盐土壤中能正常萌发,
在重度盐土壤中种子即丧失萌发能力。该试验为
实验室结果,与实际应用可能存在差异。
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(编辑 郭丽娟)