全 文 :盐胁迫下紫羊茅种子的发芽特性研究
张天伦 1 ,何莉 1 ,贾文庆 2 (1.周口职业技术学院生物工程系 ,河南周口 466000;2.河南科技学院园林学院,河南新乡 453003)
摘要 [目的 ]为利用紫羊茅改良盐碱地及选育耐盐紫羊茅品种提供理论依据。 [方法 ]以紫羊茅种子为材料 , 分别在 2、4、8、12 g/L
NaCl及 2、4、8、12 g/LNaCl+KCl胁迫下进行发芽试验 ,以蒸馏水处理为对照 ,研究盐胁迫对紫羊茅种子发芽特性的影响。 [结果 ]对照
组种子发芽率为 92%、根最长达 10.27cm、平均根重为 0.197g;低浓度盐胁迫对紫羊茅种子发芽率无明显影响 ,但随盐胁迫浓度的升
高 ,种子发芽率显著降低 ,当NaCl为 4g/L时 ,种子发芽率为 62%,而当 NaCl为 12g/L时 ,种子发芽率仅为 11%;盐浓度为 12g/L时 ,平
均根长和根重分别为 1.87cm和 0.001 4g, NaCl、NaCl+KCl处理的种子活力指数分别降至 0.000 8和 0.010 1。 [结论]盐胁迫对紫羊茅
种子发芽有抑制作用。
关键词 紫羊茅;盐胁迫;发芽率
中图分类号 S543+.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)16-07423-02
StudyonGerminationCharacteristicsofFestucaarundinaceaSchrebSeedunderSaltStress
ZHANGTian-lunetal (DepartmentofBiologyEngineering, ZhoukouVocationalTechnicalColege, Zhoukou, Henan466000)
Abstract [ Objective] ThestudywastoprovidethetheoreticalbasisforimprovingsalinelandwithFestucaarundinaceaSchrebandbreeding
newF.arundinaceavarietywithsalttolerance.[ Method] WithF.arundinaceaseedsasthematerials, thegerminationtestwasconductedun-
derthestressof2, 4, 8, 12g/LNaCland2, 4, 8, 12g/LNaCl+KCl.WiththetreatmentwithdistiledwaterasCK, theeffectofsaltstress
onseedgerminationcharacteristicsofF.arundinaceawasstudied.[ Result] TheseedgerminationrateofF.arundinaceainCKgroupwas
92%withlongestrootof10.27cmandmeanrootweightof0.197g.Saltstresswithlowconcn.hadnoobviousefectonseedgermination
rateofF.arundinacea, butwiththeincreaseofsaltstressconcn., theseedgerminationratesignificantlydecreased.WhenNaClwas4g/L,
theseedgerminationratewas62%, butitonlywas11%whenNaClwas12g/L.Whensaltwas12g/L, theaveragerootlengthandroot
weightofF.arundinaceawere1.87cmand0.001 4gresp.andtheseedvigorindexesofF.arundinaceaintreatmentswithNaCl, NaCl+
KClweredecreasedto0.000 8and0.010 1resp.[ Conclusion] SaltstresshadinhibitiononseedgerminationofF.arundinacea.
Keywords FestucaarundinaceaSchreb;Saltstress;Germinationrate
作者简介 张天伦(1962-),男 ,河南淮阳人 ,副教授 ,从事现代农艺的
教学与科研工作。
收稿日期 2009-03-09
紫羊茅为禾本科羊茅属多年生草本植物 ,根系发达 ,叶
片宽阔粗糙 ,色泽浓绿 ,适应性强 ,耐荫 、耐热 、耐旱 、耐践踏 ,
是羊茅属植物中抗热 、耐旱性最强的一种。土壤盐渍化是农
业生产的一大障碍 ,而盐渍土改良和利用是农业土地资源的
一个重要来源 。我国盐渍土面积约 2 700×104 hm2 ,其中沿
海滩涂盐渍土面积约 60×104 hm2 ,且以每年 0.2×104 ~ 0.4
×104 hm2的速度向外淤涨 [ 1-2] 。利用耐盐作物改良盐碱地
是盐土农业的重要内容之一 ,对盐渍土地区农业生产和沿海
滩涂开发利用具有非常重要的意义 。
笔者探讨盐胁迫对草坪植物紫羊茅种子萌发及活力的
影响 ,以期为利用紫羊茅改良盐碱地 、盐碱土及选育耐盐紫
羊茅品种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 紫羊茅种子由河南省郑州贝得利种子公司提
供;KCl和 NaCl均为优级分析纯。
1.2 方法
1.2.1 种子消毒。用 0.1%的高锰酸钾溶液对供试种子消
毒 10 min,将种子取出用清水冲洗干净 ,晾干备用 。
1.2.2 试验设计。以 NaCl和 NaCl+KCl(1∶1)为处理溶液 ,
2种溶液均设 5种处理浓度 ,即 0、2、4、8、12 g/L。将消毒后
的种子均匀放入铺有 2层滤纸的培养皿(直径 12 cm)中 ,每
皿 100粒种子 ,分别加入 6ml不同浓度的 NaCl和 NaCl+KCl
溶液 ,以蒸馏水处理为对照 ,每处理重复 2次。将培养皿置
于光照培养箱内进行种子发芽试验 ,培养条件:白天 8h温度
为 30 ℃,晚上 16h温度为 20 ℃;每天光照 8h。每天用称重
法补充蒸发的水分 ,以维持盐分浓度恒定。
1.2.3 测定项目。每日观察记录种子发芽数 ,统计发芽率 、
发芽指数和活力指数 ,测量发芽种子胚根长和胚根重(以胚
根长达到种子长度的 1/2,且出现明显的胚芽鞘及胚根作为
发芽标准);第 7天计算种子发芽势 。
发芽率 =(发芽种子数 /供试种子数)×100%
发芽势(GV)=n/N×100%(n为 7 d内发芽种子数 , N
为种子总数)
发芽指数(GI)=Gt/Dt(Gt为发芽种子数 , Dt为对应
发芽天数)
活力指数(VI)=GI×S(S为胚根的平均鲜重)
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对紫羊茅种子发芽率的影响 由图 1可知 ,随着
盐处理浓度的增大 ,紫羊茅种子发芽率逐渐降低。低盐浓度胁
迫下种子发芽率与对照差别不大 ,说明紫羊茅种子具有一定的
耐盐性。NaCl处理与 NaCl+KCl处理的种子发芽率无显著差
异。蒸馏水处理的种子发芽率最高 ,为 92%;而盐胁迫条件下 ,
图 1 不同盐浓度对紫羊茅种子发芽率的影响
Fig.1 Efectsofdiferentsaltsolutionconcentrationongermi-
nationratesofFestucaarundinaceaSchrebseeds
盐浓度越大发芽率越低 ,且芽的整齐度也随之降低。
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(16):7423-7424, 7453 责任编辑 常俊香 责任校对 夏蓉
2.1.1 NaCl处理对紫羊茅种子发芽率的影响。由图 2可
知 ,清水处理的种子发芽快而整齐;而 NaCl胁迫条件下 ,随
着盐处理浓度的增加 ,种子开始发芽的时间推迟 ,发芽进程
减慢 ,萌发曲线趋于平缓。随 NaCl浓度的增加 ,种子发芽率
逐渐降低 , NaCl处理浓度为 4 g/l时种子发芽率为 62%,而
NaCl浓度达 12 g/L时发芽率仅为 11%,说明高浓度 NaCl对
紫羊茅种子有明显的毒害作用。
图 2 NaCl胁迫下紫羊茅种子的发芽曲线
Fig.2 GerminationcurveofFestucaarundinaceaSchrebseeds
withtheNaClstress
2.1.2 NaCl+KCl处理对紫羊茅发芽率的影响。由图 3可
知 ,随着复合盐浓度的增加 ,紫羊茅种子的发芽率逐渐降低 ,
当复合盐浓度达到 12 g/L时种子发芽率仅为 15%,而低盐
浓度下种子发芽率与对照无明显差异 。各处理种子第 3d后
发芽较多。相同盐胁迫浓度下 ,混合盐溶液处理的种子发芽
率明显高于 NaCl处理。
图 3 NaCl+KCl胁迫下紫羊茅种子的发芽曲线
Fig.3 GerminationcurveofFestucaarundinaceaSchrebseeds
withtheNaCl+KClstress
2.2 盐胁迫对紫羊茅种子发芽势﹑发芽指数的影响 由图
4可知 ,紫羊茅种子的发芽势 、发芽指数均随盐处理浓度的增
加而降低。
图 4 盐胁迫处理对紫羊茅种子发芽势﹑发芽指数的影响
Fig.4 EffectsofsaltstresstreatmentongerminationenergyandindexofFestucaarundinaceaSchrebseeds
2.3 盐胁迫对紫羊茅种子生根的影响
2.3.1 不同浓度盐胁迫对紫羊茅种子根长的影响。由图 5
可知 ,对照组紫羊茅种子生长良好 ,根系发达 ,根最长达
10.27cm,而盐胁迫浓度为 12 g/L时 ,种子平均根长仅为
1.87 cm,说明高浓度盐胁迫对种子根的伸长有明显的抑制
作用 。复合盐对种子根系伸长生长的影响与 NaCl胁迫处理
无明显差异。
根是植物体与土壤直接接触的器官 ,也是大量盐分流入
植物体的通道 。该试验结果表明 ,盐胁迫对植物根细胞的分
裂有抑制作用 ,从而抑制根的伸长生长。且随着盐处理浓度
的增大紫羊茅种子发芽及根的生长受到的抑制作用增强 。
NaCl处理与 NaCl+KCl处理紫羊茅根长无明显差异 。
2.3.2 不同浓度盐胁迫对紫羊茅种子根重的影响 。将每天
发芽种子的胚根取下 ,用精密天平称量根鲜重。由图 6可
知 ,不同浓度盐胁迫处理下 ,紫羊茅根重差异明显。随盐胁
迫浓度的增加根重逐渐减轻。清水处理的种子生长良好 ,根
生长正常 ,平均根重达 0.197 g;而盐胁迫条件下 ,根重显著
降低 , NaCl浓度为 12 g/L时 ,平均根重仅为 0.001 4 g。这表
明盐胁迫能够明显抑制紫羊茅根系生长 ,其原因可能是盐胁
图 5 不同浓度盐胁迫对紫羊茅种子根长的影响
Fig.5 Effectsofsaltstresswithdifferentconcentrationonthe
rootlengthofFestucaarundinaceaSchrebseeds
迫抑制了细胞分裂 ,从而影响根系生长。
相同胁迫浓度下 , NaCl处理的种子根重明显低于 NaCl
+KCl复合盐处理。
2.4 盐胁迫对紫羊茅种子活力指数的影响 由图 7可知 ,
NaCl与 NaCl+KCl处理紫羊茅种子的活力指数随盐浓度的
变化趋势一致 ,即活力指数随着盐浓度的升高而下降。种子
(下转第 7453页)
7424 安徽农业科学 2009年
swineinfluenzaH1N2virusinGermany[J].JGenVirol, 2008, 89:271-
276.
[ 22] PASCUAPN, SONGMS, LEEJH, etal.Seroprevalenceandgenetic
evolutionsofswineinfluenzavirusesundervaccinationpressureinKoreanswineherds[J] .VirusRes, 2008, 138(1/2):43-49.
[ 23] QIX, LUCP.GeneticcharacterizationofnovelreassortantH1N2influ-
enzaAvirusesisolatedfrompigsinsoutheasternChina[J].ArchVirol,
2006, 151(11):2289-2299.
[ 24] MALDONADOJ, VANREETHK, RIERAP, etal.Evidenceofthe
concurrentcirculationofH1N2, H1N1andH3N2influenzaAvirusesin
denselypopulatedpigareasinSpain[ J].VetJ, 2006, 172(2):377-381.
[ 25] SHIEHHK, CHANGPC, CHENTH, etal.Surveilanceofavianand
swineinfluenzaintheswinepopulationinTaiwan, 2004[ J].JMicrobiol
ImmunolInfect, 2008, 41(3):231-242.[ 26] LEKCHAROENSUKP, LAGERKM, VEMULAPALLIR, etal.Novel
swineinfluenzavirussubtypeH3N1, UnitedStates[J].EmergInfectDis,
2006, 12(5):787-794.
[ 27] HERMANNJR, HOFFSJ, YOONKJ, etal.Optimizationofasam-
plingsystemforrecoveryanddetectionofairborneporcinereproductive
andrespiratorysyndromevirusandswineinfluenzavirus[ J].ApplEnvi-
ronMicrobiol, 2006, 72(7):4811-4818.
[ 28] BAIGR, SAKODAY, MWEENEAS, etal.EvaluationoftheESPLINE
INFLUENZAA&B-NKitforthediagnosisofavianandswineinfluenza
[J] .MicrobiolImmunol, 2005, 49(12):1063-1067.[ 29] BARB F, LABARQUEG, PENSAERTM, etal.Performanceofacom-
mercialSwineinfluenzavirusH1N1 andH3N2antibodyenzyme-linked
immunosorbentassayinpigsexperimentalyinfectedwithEuropeaninflu-
enzaviruses[J] .JVetDiagnInvest, 2009, 21(1):88-96.
[ 30] 李洪涛,刘明 , 刘春国, 等.猪流感病毒H1亚型HA蛋白特异性单克
隆抗体的研制[ J] .细胞与分子免疫学杂志 , 2009, 25(3):233-235.
[ 31] LEECS, KANGBK, LEEDH, etal.One-stepmultiplexRT-PCRfor
detectionandsubtypingofswineinfluenzaH1, H3, N1, N2virusesin
clinicalsamplesusingadualprimingoligonucleotide(DPO)system[J] .JVirolMethods, 2008, 151(1):30-34.
[ 32] REICHMUTHDS, WANGSK, BARRETTLM, etal.Rapidmicro-
chip-basedelectrophoreticimmunoassaysforthedetectionofswineinflu-
enzavirus[J].LabChip, 2008, 8(8):1319-1324.
[ 33] SCHMIDTKEM, ZELLR, BAUERK, etal.Amantadineresistancea-
mongporcineH1N1, H1N2, andH3N2influenzaAvirusesisolatedinGermanybetween1981and2001[ J].Intervirology, 2006, 49(5):286-
293.
[ 34] KRUMBHOLZA, SCHMIDTKEM, BERGMANNS, etal.Highpreva-
lenceofamantadineresistanceamongcirculatingEuropeanporcineinflu-
enzaAviruses[J].JGenVirol, 2009, 90:900-908.
[ 35] VINCENTAL, LAGERKM, JANKEBH, etal.Failureofprotection
andenhancedpneumoniawithaUSH1N2swineinfluenzavirusinpigs
vaccinatedwithaninactivatedclassicalswineH1N1vaccine[ J].VetMi-
crobiol, 2008, 126(4):310-323.
[ 36] 杨涛 ,刘明,刘春国,等.重组细胞高产型 H3N2猪流感病毒株的拯救[ J].病毒学报 , 2007, 23(6):471-476.
[ 37] 亓文宝,李小康,和君 ,等.用反向遗传操作技术产生具有鸡胚高度适
应性的H1N1亚型重组猪流感病毒[ C].中国畜牧兽医学会动物传染
病学分会第三届猪病防控学术研讨会论文集 , 2008年.
[ 38] 彭亚平,周红波,李春 ,等.H1N1亚型猪流感病毒的拯救 [ J].生物工
程学报, 2008, 24(5):857-861.
[ 39] DUN, LIW, LIY, etal.Generationandevaluationofthetrivalentin-
activatedreassortantvaccineusinghuman, avian, andswineinfluenzaA
viruses[J] .Vaccine, 2008, 26(23):2912-2918.
[ 40] 贾雷立,金宁一,金扩世,等.猪流感复合多表位核酸疫苗的构建及其表达研究 [ J].中国生物制品学杂志, 2006(4):333-335.
[ 41] LIGX, TIANZJ, YUH, etal.FusionofC3dwithhemagglutininen-
hancesprotectiveimmunityagainstswineinfluenzavirus[ J].ResVet
Sci, 2009, 86(3):406-413.
[ 42] MANZOORR, SAKODAY, NOMURAN, etal.PB2proteinofahighly
pathogenicavianinfluenzavirusstrainA/chicken/Yamaguchi/7/2004
(H5N1)determinesitsreplicationpotentialinpigs[J] .JVirol, 2009, 83
(4):1572-1578.
[ 43] LIPATOVAS, KWONYK, SARMENTOLV, etal.DomesticpigshavelowsusceptibilitytoH5N1highlypathogenicavianinfluenzaviruses
[J].PLoSPathog, 2008, 4(7):e1000102.
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活力与胚根生长成正相关 [ 5] ,随着盐胁迫浓度的升高 ,胚根
生长受到的抑制程度增强 ,种子活力指数下降。盐浓度为 12
g/L时 , NaCl和 NaCl+KCl处理紫羊茅种子的活力指数分别
降至 0.000 8和 0.010 1。
图 6 不同浓度盐胁迫对紫羊茅种子根重的影响
Fig.6 Effectsofsaltstresswithdifferentconcentrationonthe
rootweightofFestucaarundinaceaShrebseeds
盐胁迫浓度为 2 ~ 8g/L时 , NaCl处理的紫羊茅种子活
力指数低于 NaCl+KCl处理 ,说明 K+可在一定程度上缓解
Na+对紫羊茅的危害。
3 结论与讨论
该试验结果表明 ,随盐处理浓度的增大 ,紫羊茅种子的
发芽率 、发芽势 、发芽指数 、活力指数均逐渐降低。NaCl+
KCl复合盐处理下 ,由于 K+在一定程度上缓解了 Na+的危
害 ,紫羊茅种子的发芽率和发芽整齐度高于 NaCl单盐处理。
河南省位于华北地区 ,濒临黄河 ,盐碱地面积较大 ,了解紫羊
茅的耐盐性对利用该植物改良盐碱地具有指导意义。
图 7 不同浓度盐胁迫对紫羊茅种子活力指数的影响
Fig.7 Effectsofsaltstresswithdifferentconcentrationonthe
vitalityindexofFestucaarundinaceaSchreb
参考文献
[ 1] 林业大学花卉教研室.花卉学 [ M].北京:中国林业出版社, 1990.
[ 2] 李彬,王志春,孙志高,等.中国盐碱地资源与可持续利用研究[ J].干
旱地区农业研究 , 2005, 23(2):154-158.
[ 3] 张建锋 ,刘小京,刘孟雨,等.中国盐碱地造林绿化的理论与实践 [ M]∥
盐生植利用与区域农业可持续发展.北京:气象出版社 , 2002.
[ 4] 国际种子检验协会(ISTA).国际种子检验规程[ M].北京:中国农业出
版社, 1999.
[ 5] 徐本美.测定种子活力方法之探讨(2)发芽的生理测定法 [ J].种子,
1982(3):34-38.
7453 37卷 16期 张明明等 猪流感研究进展