全 文 ：NaCl胁迫对盐桦种子发芽和幼苗生长的影响
李宏 ,邓江宇 ,程 平
(新疆林业科学院 ,乌鲁木齐　830000)
摘　要:【目的】盐胁迫对盐桦种子萌发和幼苗生长的影响。【方法】实验设置 5 个 NaCl浓度(0、0.1%、0.2%、
0.4%、0.6%),对盐桦种子和幼苗进行盐胁迫 , 测定其种子发芽率 、发芽势 、发芽指数 、胚根长 、胚芽长 、叶长和
叶宽。【结果】当浓度低于 0.1%时 ,种子发芽率 、发芽势 、发芽指数 、胚根长 、胚芽长 、叶长和叶宽均与对照差
异不大 ,而当浓度大于 0.2%时 ,盐桦种子的萌发和幼苗生长受到显著影响 ,并且随着 NaCl浓度的增加 ,种子
萌发和幼苗生长各项指标均呈明显下降的趋势。【结论】确定盐桦种子萌发的耐盐阈值为 0.1%, 并依此推断
如此低的耐盐阈值可能是导致盐桦濒危的重要原因之一。
关键词:盐桦;NaCl胁迫;种子发芽;幼苗生长
中图分类号:S792.159　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-4330(2010)03-0472-05
Effects of NaCl Stress on Seeds Germination and Seedlings
Growth of Betula halophila
LI Hong ,DENG Jiang-yu , CHENG Ping
(Xijiang Academy of Forestry Sciences , Urumqi 830000 , China)
Abstract:【Objective】This study was carried out to investigate the effects of different NaCl concentration on
seeds germination and seedlings growth of Betula halophila.【Method】The experiment had set 5 different NaCl
concentration stress(0 , 0.1%, 0.2%, 0.4% and 0.6%)on seeds and seedlings of Betula halophila , and had
mensurated the seeds germination , germination potential , germination index , length of radicle , embryo and leaf ,
and width of leaf.【Result】The result showed that seeds germination , germination potential , germination index ,
length of radicle , embryo and leaf , and width of leaf had insignificantly changed control with the control under the
0.1%NaCl.As the NaCl concentration were more than 0.2%, seeds germination and seedlings growth of Betula
halophila were seriously affected.With the increasing of NaCl stress , the performance indicators of seeds
germination and seedlings growth were significantly decreased respectively.【Conclusion】As a result , this study
concluded that the tolerance thresholds of seeds germination of Betula halophila is 0.1%, and it may be one of
important reason that Betula halophila had endangered.
Key words:Betula halophila;NaCl stress;seeds germination;seedlings growth
0　引言
【研究意义】新疆位于我国的西部干旱区 ,土地面积约占全国土地总面积的 1/6 ,但是其经济和农业
活动主要集中在全疆土地总面积3.57%的绿洲内部 ,承载着全疆 95%以上的人口 ,而绿洲与荒漠间的
过渡带大都己遭到破坏 ,并且约1/3的耕地发生土壤次生盐碱化[ 1 ,2] 。所以合理开发和利用盐碱地资源
是进一步挖掘新疆农业发展潜力和缓解环境压力的重要出路 ,而选用和推广耐盐植物是改良大面积盐
碱土壤最经济快捷的措施之一 ,因此 ,研究植物的耐盐性及其机理具有重要的理论和现实意义。【前人
研究进展】种子萌发是植物生活周期的重要阶段 ,在此期间 ,其生理活动极易受到外界环境的干扰 ,从而
影响植物的生长和发育 ,而盐胁迫就是影响种子萌发的重要因子之一[ 3 ～ 5] 。种子萌发对盐分的响应反
映了植物适应局地环境的生态机制 ,对于萌发特性的研究可揭示其生活史特征 。盐桦(Betula
halophila),桦木科桦木属植物 ,属落叶小乔木 ,树高 3 ～ 4 m[ 6 ～ 8] ,地理分布范围极为狭小 ,仅产于新疆阿
收稿日期:2010-01-13
基金项目:国家林业局重点科学技术计划项目(2003-015-L15)
作者简介:李宏(1962-),男 ,陕西人 ,研究员 ,博士研究生 ,研究方向为森林培育 ,(E-mail)hong1962@126.com
新疆农业科学　2010 ,47(3):472-476
Xinjiang Agricultural Sciences
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
勒泰地区 ,属于一级保护植物[ 9 ,10] 。调查发现 ,新疆有盐生植物 300 多种 ,但耐盐的乔木种类很少[ 11] ,
盐桦具有非常强的抗盐能力 ,抗盐率达到 1.8%以上[ 12] ,是盐碱地绿化和造林的重要树种 ,其保护和开
发价值很大[ 12] 。【本研究切入点】对盐胁迫对盐桦种子萌发和幼苗生长的影响研究较少。【拟解决的关
键问题】以盐桦种子为试验材料 ,测定不同浓度NaCl溶液对其种子萌发和幼苗生长的影响 ,旨在确定盐
桦种子萌发的耐盐水平 ,以期为耐盐树种选择和栽培提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　材 料
供试材料选用新疆乌鲁木齐市新疆林业科学院(地理坐标 E 87°36′,N 43°49′)温室花房移植保护的
成年盐桦树作为采种对象(实生苗 ,17 a树龄)。2007年 8月 ,在每1株树上 ,选择初花期相同的 20个花
枝挂牌作采种时的标记。当年 10月底 ,当坚果成熟时 ,剪下整个果枝 ,带回实验室 。将每一果枝中部坐
果时间相近 、大小一致的坚果摘下 ,取其种子 ,装布袋中保存备用 。
1.2　实验设计
采用NaCl溶液进行盐胁迫 ,设计 5个浓度处理 ,分别为0(CK ,蒸馏水)、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%。
将种子用 0.1%HgCl消毒 10 min ,蒸馏水冲洗 4次 ,用滤纸吸干外附水分 ,从中随机取 50粒种子 ,均匀
排列在滤纸上 ,加相应NaCl溶液至滤纸饱和的培养皿中 ,每处理 3次重复 。将培养皿放置智能型人工
气候箱中 ,温度保持(22±2)℃,湿度 70%～ 75%,模拟自然条件下光照 。每 24 h用称重法补充蒸发掉
的水分 ,使各皿中盐浓度维持不变 。
1.3　方 法
每天统计发芽数至 9 d发芽基本结束时为止 ,测量每重复所有幼苗的胚芽长度 、胚根长度 、叶长和
叶宽。计算发芽率 、发芽势和发芽指数 ,公式如下:发芽率(GR)=计数时全部正常发芽的种子数/供试
种子总数×100%,发芽势(GV)=1 d最多发芽种子数/供试种子总数×100%,发芽指数(GI)=∑(Gt/
Dt)(Gt 指在时间 t 日内的发芽数 ,Dt 为相应的发芽天数)。
1.4　数据分析
采用 Excel2003和 SPSS11.5软件进行数据分析 、绘制图表 。
2　结果与分析
2.1　NaCl胁迫对盐桦种子萌发各项指标的影响
研究反映了不同浓度的NaCl溶液对盐桦种子发芽率的影响 ,结果表明 ,盐胁迫对盐桦种子的萌发
造成了明显的影响 ,随着NaCl浓度的增加 ,发芽率呈逐渐下降的趋势。0.1%NaCl浓度时盐桦种子的发
芽率(82.3%)与对照(85.7%)相差不大(P>0.05),说明低浓度的盐胁迫对于盐桦种子萌发率影响不
大;而当浓度为 0.2%时 , 盐桦种子的萌发受到严重影响 , 发芽率只有 12.3%, 明显低于 CK 值(P
<0.05);当 NaCl浓度达到 0.6%时 ,盐桦种子的发芽率为 0 ,完全抑制了种子的萌发。图 1
盐桦种子在不同浓度盐分胁迫下 ,发芽势和发芽指数均低于对照 ,并随着盐溶液浓度的增加 ,发芽
势和发芽指数均呈下降的趋势;不同NaCl浓度的发芽指数均显著低于对照(P<0.05),发芽势在 0.1%
NaCl(40.6%)时与 CK值(46.3%)差异不明显 ,其余浓度均显著低于对照。0.1%NaCl浓度的盐胁迫对
盐桦种子发芽率和发芽势影响不明显 ,只是发芽指数较 CK值下降了 24.9%(P <0.05),说明0.1%NaCl
延缓了种子发芽的时间。图 1 ,图 2
NaCl胁迫不仅影响盐桦种子的发芽率 ,而且影响其发芽时间 ,随着NaCl浓度的升高 ,开始发芽时间
会延迟。由累积发芽率可以看出 ,CK和 0.1%NaCl浓度在第 1 d开始萌发 ,NaCl浓度越高 ,发芽开始时
间越迟。0.2%NaCl时 ,盐桦种子在第 3 d才开始萌发;0.4%NaCl时 ,第 5 d才萌发;0.6%NaCl时 ,种
子不萌发 。图 3
综上所述 ,低浓度的盐胁迫(P <0.1%)对于盐桦种子发芽的各项指标没有造成明显的影响 ,当
NaCl浓度达到 0.2%以后 ,即刻降低了种子的发芽率 、发芽势和萌发时间 ,当浓度为 0.6%时 ,种子不能
萌发 。
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2.2　NaCl胁迫对盐桦幼苗生长的影响
受NaCl胁迫后 ,盐桦种子胚芽长和胚根长均发生了明显的变化 ,随着 NaCl浓度的增加 ,胚芽长和
胚根长皆呈减小的趋势。胚芽长在 0.2%NaCl浓度时 ,与CK值之间达到显著差异(P <0.05),为CK值
的75.0%;而胚根长在 0.1%NaCl浓度时 ,就与 CK 值之间的差异显著(P <0.05),仅为对照的 28.1%,
说明盐桦种子在受盐胁迫时 ,胚根的敏感程度要比胚芽大 ,这是因为根先接触到 NaCl溶液 ,受到渗透胁
迫或离子伤害 ,然后迅速做出生理反馈和自我调节 ,阻止盐分向上运输 ,保护了芽的生长 ,所以盐胁迫对
胚芽的伤害相对要小一些 。
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研究反映了 NaCl胁迫时盐桦幼苗叶长和叶宽的变化情况 ,随着NaCl浓度的升高 ,叶长和叶宽均呈
现出下降的趋势 ,但叶宽的变化不明显。当NaCl浓度在 0.2%时 ,叶长显著低于 CK值。说明盐胁迫不
仅影响了盐桦种子的萌发 ,对其早期的生长发育也造成了生理上的影响。图 5
　
　
　
　
3　结论与讨论
种子萌发是植物生命的起始 ,也是植物最早受到盐胁迫的阶段 。研究表明 ,低浓度的 NaCl胁迫(P
<0.1%)对于盐桦种子发芽并没有造成明显的影响 ,而当 NaCl浓度达到 0.2%以后 ,盐桦种子的发芽
率 、发芽势和发芽指数均显著下降 ,并且幼苗的胚根长 、胚芽长 、叶长和叶宽也明显低于对照值 ,说明盐
桦种子萌发的耐盐阈值在 0.1%左右 ,当 NaCl浓度超过 0.2%以后 ,种子萌发受到严重影响。
盐桦为新疆特有的濒危种 ,仅存于新疆阿勒泰地区 ,是一种抗盐能力极强的树种 ,相关研究表明其
1 a生幼苗的耐盐阈值在1.8%左右[ 12] ,但其种子萌发的耐盐阈值却只有0.1%。相关研究结果显示 ,刚
毛柽柳(Tamarix hispida)在 0.3 mol/L NaCl的萌发率与对照无明显差异[ 14] ,浓度低于 0.2 mol/L 的NaCl
溶液对梭梭(Haloxylon ammodendron)种子的发芽率影响不大[ 15] ,盐爪爪(Kalidium foliatum)和盐穗木
(Halostachys caspica)的耐盐阈值分别在 0.2和 0.3 mol/L左右[ 16] ,说明盐桦种子的耐盐阈值要比上述盐
生植物低 ,而盐渍环境下的种子萌发是盐生植物生长的关键及敏感阶段[ 17] ,其萌发能力和耐盐能力往
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往影响着植物种群的分布范围 。因此 ,当盐桦原生地的生态环境遭到破坏时 ,相对较低的种子耐盐阈值
可能是最终导致其灭绝的重要原因 。
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