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不同盐胁迫对苘麻种子萌发的影响



全 文 :不同盐胁迫对苘麻种子萌发的影响
张秀玲
(山东德州学院生物系 ,山东德州 253023)
  摘要:用不同浓度的 NaCl、Na2CO3合盐溶液处理苘麻的种子 ,对苘麻种子的发芽率 、发芽速度 、发芽指数 、质
膜相对透性的影响进行测定分析 , 结果表明:低浓度 NaCl(≤50mmol/L)能促进苘麻种子萌发 ,高浓度的 NaCl(≥
200 mmol/L)能抑制苘麻种子萌发;Na2CO3可抑制苘麻种子萌发;随 NaCl、Na2CO3盐溶液浓度的增加 , 苘麻种子
的发芽率 、发芽速度 、发芽指数均呈下降趋势;质膜相对透性的影响与发芽指标变化一致。
  关键词:苘麻;盐胁迫;发芽率;种子;影响
  中图分类号:S642  文献标志码:A  文章编号:1002-1302(2008)01-0035-03
(上接第 34页)
数对产量的净效应为负值 。说明一定量的二次分枝
数和二次分枝结角数对增产有促进作用 ,尽管二次
分枝的角果质量不如主轴和一次分枝角果 ,但由于
二次分枝的存在会使主轴和一次分枝的角果质量得
以提高 ,从而提高了整个群体的角果质量 。但过多
地利用二次分枝会导致群体中角果质量的下降 [ 6]
这在油菜的高产栽培中值得重视 。此外 ,合理的栽
培措施 [ 6-11]是增产的有效方法 。
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  苘麻(AbutilontheophrastiMedic)属锦葵科一年
生草本植物 ,茎直立 、有柔毛 ,株高 30 ~ 150 cm,叶
片心形 ,花鲜黄色 、单生于叶腋 ,种子灰褐色且呈肾
状卵形 、有毛。苘麻常生长于农田 、荒地或路旁 ,有
大量的野生植株和栽培植株 ,其种子可入药 ,其茎皮
纤维可做绳索[ 1] 。苘麻具有很高的经济价值 ,研究
环境因子对苘麻种子萌发的影响 ,可了解其种子萌
发的最佳条件。
  盐胁迫对植物生长的影响表现在降低种子的萌
发率和成苗率 ,降低植物生物量的积累[ 2] 。苘麻是
收稿日期:2007-10-30
基金项目:国家自然科学基金项目(编号:30470179)。
作者简介:张秀玲(1966—),女 ,山东平原人 ,副教授 ,主要从事资源
植物学研究。 Tel:(0534)8985330。
比较耐盐的植物 ,对盐胁迫下苘麻种子萌发效应方
面的研究还未见报道。本试验以苘麻的种子为材
料 ,研究 NaCl、Na2CO3胁迫对其种子萌发的影响 ,
旨在讨论不同处理下苘麻的耐盐极限 ,为高效栽培
利用苘麻提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
本研究在山东省德州市东郊进行 ,地理位置是
东经 115°45′~ 117°34′、北纬 36°24′25″~ 38°0′32″,
地处黄河下游北岸 ,属华北平原的一个组成部分 ,地
势平坦 ,土层深厚 , 海拔 20 m,年平均气温 13.11
℃,年降雨 600 ~ 700 mm[ 3] 。本试验区属暖温带大
陆性季风气候 ,四季分明 ,光照充足 ,雨量集中 ,雨热
—35—江苏农业科学 2008年第 1期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2008.01.031
同季。气候干旱且春旱严重。由于地处黄河故道 ,
有较大面积的盐碱土 ,土壤含盐量约为 0.25% ~
0.45%。苘麻的种子采自山东省德州市东郊单优群
落地段 。 9月苘麻籽实成熟期采集种子 ,取发育完
善的蒴果 ,剥取苘麻的种子 ,选择均匀饱满的种子作
为试验材料 , 4 ℃的条件下保存备用 。
1.2 试验设计
采用 NaCl、Na2CO3盐溶液进行胁迫苘麻种子 ,
设计 5个浓度处理 (表 1)。苘麻种子用 0.1%的
KMnO4溶液消毒 10 min,然后清水浸泡 12 h,洗净
后置于铺 2层滤纸的培养皿(直径 9cm)中 ,每皿 50
粒种子 ,分别加入 3 ml不同浓度的分析纯溶液 ,每
个处理均设 3个重复 ,蒸馏水处理作为对照(CK)。
各处理的培养皿放入 MGC-300H型微电脑控制人
工气候箱培养 ,设置 20 ℃、11 h和 25 ℃、13 h变温
无光的培养条件 ,每日补充蒸发掉的溶液 。
1.3 测定方法
统计各处理苘麻种子发芽数至 8 d后发芽基本
结束时为止 ,然后解除盐胁迫 ,统计发芽数 ,计算发
芽率 ,并分别计算发芽势和发芽指数 ,计算公式
如下:发芽率(%)=(每天统计发芽种子粒数 /供试
种子数)×100;发芽势(%)=(2 d发芽种子数 /供
试种子数)×100;发芽指数(GI)=∑Gt/Dt(Gt为在
时间 t日的发芽数 , Dt为相应的发芽日数)。
种子细胞质膜相对透过性采用电导法即用
DDSJ-308A型电导率仪测定 [ 3] 。各试验数据分析
采用 SPSS13.0和 Origin7.5软件处理。
表 1 试验中各处理溶液的成分 、浓度及 pH值
项目
处理代号
CK 1 2 3 4 5
NaCl浓度(mmol/L) 0 25 50 100 200 400
NaCl溶液 pH值 7 7 6.40 6.03 6.05 5.76
Na2CO3浓度(mmol/L) 0 7 10 25 50 75
Na2CO3溶液 pH值 7 11.3 11.61 11.67 11.68 11.69
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对苘麻种子发芽率的影响
由表 2可见:不同浓度 NaCl溶液对苘麻种子萌
发有一定影响;NaCl溶液胁迫下苘麻种子发芽率与
对照相比呈降低的趋势;25 ~ 100 mmol/LNaCl处理
下 ,发芽率与对照差异不显著;NaCl浓度为 400
mmol/L时 , 发芽率降为 0。 7、 10、 25 mmol/L的
Na2CO3处理下 ,苘麻种子发芽率与对照相比差异不
显著;当 Na2CO3浓度增至 50 mmol/L时 ,苘麻种子
的发芽率明显降低 ,与对照差异显著(表 2)。由此
可以看出 ,苘麻种子对盐胁迫有一定的耐受力。
表 2 盐胁迫对苘麻种子发芽率 、发芽势 、发芽指数
和相对发芽率的影响
盐分 盐浓度(mmol/L)
发芽率
(%)
发芽势
(%)
发芽指数
(%)
相对发芽率
(%)
NaCl 0(CK) 92±2a 84±9a 22.81±0.83a 100
25 87±12a 40±20b 12.47±2.86b 94
50 90±3a 39±15b 11.18±1.74b 98
100 87±9a 21±5bc 9.27±1.20c 94
200 68±8b 3±3c 5.57±0.54c 74
400 0c 0d 0d 0
Na2CO3 0(CK) 92±2a 84±9a 22.81±0.83a 1
7 89±8a 49±5b 14.31±0.94b 97
10 87±9a 39±2c 11.93±1.88c 94
25 86±8a 22±d 9.09±1.06d 93
50 0b 0.08±0.02e1.28±0.25e 0
75 1±2b 1±2e 0.27±0.46e 1
  注:表中同一列数字后不同字母者表示差异达 0.05显著水平。
2.2 盐胁迫对苘麻种子发芽势和发芽指数的影响
由表 2可以看出:苘麻种子在不同浓度盐分胁
迫下 ,其发芽势和发芽指数与对照相比都降低 ,并且
随着盐分浓度的增加 ,发芽势和发芽指数都显著地
降低;NaCl对发芽势的影响不同于对发芽率和发芽
指数的影响 ,各浓度处理与对照差异显著 , NaCl和
Na2CO3对发芽势的影响与对发芽指数的影响呈现
相同的趋势。这说明盐溶液显著延迟了苘麻种子的
萌发时间 ,降低种子活力 ,高浓度的盐溶液严重降低
苘麻种子活力 ,强烈抑制苘麻种子萌发 。
2.3 盐胁迫对苘麻种子发芽速度的影响
盐胁迫不仅影响苘麻种子发芽率 ,而且影响开
始发芽时间 ,随盐溶液浓度的升高 ,开始发芽时间会
延迟(图 1)。由苘麻种子累积发芽率可看出 , NaCl
低浓度处理(25、50 mmol两个浓度)的苘麻种子在
第二天开始萌发 , 盐浓度越高 ,发芽开始时间越延
迟。随着 NaCl浓度的增加 ,苘麻种子的开始发芽时
间会明显延迟;200mmol/LNaCl处理的种子第三天
开始萌发 。随着 Na2CO3浓度的增加 ,也延缓种子
开始发芽的时间 ,但没有 NaCl的影响明显;高浓度
的盐处理苘麻种子根本不萌发(图 1)。这反映出盐
胁迫超过一定浓度 ,抑制苘麻种子生理活性 。
  不同的盐溶液对苘麻种子的累积发芽率都有显
著的影响 ,但是不同的溶液对其影响不同。累积发
芽率随着 NaCl溶液浓度的增加而降低 ,但其降低的
幅度与对种子开始发芽时间延迟幅度相比 ,幅度较
—36— 江苏农业科学 2008年第 1期
小;Na2CO3溶液浓度的增加也会导致苘麻种子累积
发芽率的降低 ,在 Na2CO3浓度超过 50 mmol/L时 ,
已经发芽的种子也受盐的伤害而死亡 。这说明苘麻
种子萌发对不同盐分的敏感性不同 ,而且不同生理
指标对同一盐分敏感性也不同 。
2.4 盐胁迫对苘麻种子细胞质膜透性的影响
植物组织受到逆境伤害时 ,由于细胞质膜功能
受损 ,使其透性增加 ,细胞内盐类或有机物将有不同
程度渗出 ,通过外渗液电导率的变化 ,可反应出细胞
质膜伤害的程度和植物抗逆性的大小。本试验结果
(图 2)显示 ,随 NaCl溶液浓度的升高 ,苘麻种子细
胞膜透性逐渐增大 ,在 NaCl浓度为 100mmol/L时 ,
苘麻种子细胞质膜透性最大 。 200 mmol/L的 NaCl
胁迫时 ,苘麻细胞质膜的结构破坏。随 Na2CO3溶
液浓度的增加 , 苘麻种子细胞质膜透性增大 ,
Na2CO3浓度为 7mmol/L、10 mmol/L、25 mmol/L时
膜透性相近 ,这与发芽率的趋势一致;Na2CO3浓度
增至 50mmol/L时苘麻细胞质膜结构破坏(图 2)。
3 讨论与结论
多数植物种子在蒸馏水中萌发最好 [ 4 -6] ,苘麻
为非盐生植物 ,但对盐分有一定耐受力 ,种子萌发时
受盐抑制 。低浓度 NaCl、Na2CO3对苘麻种子萌发
率无显著影响 ,当浓度较高时则产生伤害 。本试验
中苘麻种子在高浓度 NaCl(200 mmol/L)时萌发率
依然达到 68%,说明苘麻对中性盐 NaCl有较强的
耐受力 。Na2CO3在 50 mmol/L时萌发的种子会受
盐害而死亡 ,说明苘麻对 Na2CO3的耐受力较低。
高浓度盐对植物的伤害机理有 3个 ,首先是渗
透胁迫 ,造成种子吸水过程迟缓 ,盐浓度越高 ,伤害
月明显;其次是离子毒害 ,这是产生伤害的主要方
式 [ 7] ,盐溶液会破坏膜的结构;三是盐分抑制酶的
活性 ,破坏细胞的新陈代谢 。本试验研究结果表明 ,
苘麻种子对不同盐分的发芽耐盐极限浓度不同 ,
NaCl为 200mmol/L, Na2CO3为 20 mmol/L。
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