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Effects of mixed salt and alkali stress on seed germination of Brassica chinensis L.

混合盐碱胁迫对小白菜种子萌发的影响


用不同浓度的NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3混合液对小白菜(Brassica chinensis L.)种子进行种子萌发试验,观察小白菜种子在不同浓度盐碱胁迫下的发芽率和发芽指数。结果表明,在混合盐碱胁迫下,小白菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均随pH值增大和盐浓度的升高呈下降趋势,且各萌发指标与盐浓度的相关系数明显大于pH值,可见小白菜种子发芽受盐浓度的影响更大。低浓度(50mmol·L-1)盐碱胁迫对小白菜种子萌发影响不大,高浓度(200mmol·L-1)盐碱胁迫下小白菜的种子萌发受到严重影响。

In this paper,we observed the germination rate and germination index of Brassica chinensis L.seeds under mixed salt and alkali stress after they were treated with different concentrations of NaCl,Na2SO4,NaHCO3 and Na2CO3.The results showed that seed germination rate,germination energy,germination index and vigor index were decreased with the increase of pH and salt concentration. The correlation between germination index of B.chinensis with salt concentration was much more significant than with pH,suggesting that salt concentration had a more obvious effect on germination.Low concentration(50 mmol·L-1) salt and alkali stress had little effect on seed germination of B.chinensis,but high concentration(200 mmol·L-1) salt and alkali stress seriously affected seed germination of B. chinensis.


全 文 :第29卷第6期
2010年12月
生态科学
EcologicalS ience
29(6):568—572
Dee.2010
徐芬芬,徐卫红,俞晓风,彭丽文,混合盐碱胁迫对小白菜种子萌发的影响闭.生态科学,2010,29(6):568-572.
XUFen-fen,XUWei—hong,YUXiao-feng,PENGLi-Wen.EffectsomixedsaltandalkalistressonseedgerminationofBrassica
chinensisL.【J】.EcologicalScience,2010,29(2):568—572.
混合盐碱胁迫对小白菜种子萌发的影响
徐芬芬,徐卫红,俞晓凤,彭丽文
上饶师范学院生命科学学院,江西,上饶334001
【摘要】用不同浓度的NaCI、Na2S04、NaHC03和Na2C03混合液对小白菜(BrassicachhlensisL.)种子进行种子萌发试验,观察
小白菜种子在不同浓度盐碱胁迫下的发芽率和发芽指数。结果表明,在混合盐碱胁迫下,小白菜种子的发芽率、发芽势、发芽
指数和活力指数均随pH值增大和盐浓度的升高星下降趋势,且各萌发指标与盐浓度的相关系数明显大于pH值,可见小白菜种
子发芽受盐浓度的影响更大。低浓度(50rnmol·L-I)盐碱胁迫对小白菜种子萌发影响不大,高浓度(200mmol·L-I)盐碱胁
迫下小白菜的种子萌发受到严重影响。
关键词:混合盐碱胁迫:小白菜;种子萌发
doi:10.3969/j.issn.1008.8873.2010.06.013中图分类号:$634.3文献标识码 A 文章编号:1008—8873(2010)06·568—05
EffectsofmixedsaltandalkalistressoneedgerminationofBrassicachinensisL
XUFen-fen,XUWei一[10ng,YUXiao-feng,PENGLi-wen
Departmentof£ifeScience,ShangraoNormalco lege,Jiangxi334001,China
Abstract:Inthispaper,weobs rvedthegerminationrateandgerminationindexfBrassicachinensisL.seedsundermixedsaltand
alkalistressaftertheyweretreatedwithdifferentco centrationsofNaCl,Na2S04,NaHC03andNa2C03.Theresultsshowedthatseed
germinationrate,germinatione ergy,germinationindexandv gorindexWeredecreasedwiththeincreaseofpHandsaltconcentration.
ThecorrelationbetweengerminationindexfRch/nens/swithsaltconcentrationw私muchmoresignificantthan诵mpn.suggesting
thatsaltconcentrationh dam reobviouseffectongermination.Lowc centration(50mmol。L11)saltandalkalistresshadlittleeffect
onseedgerminationofB.chinensis,buth ghconcentration(200mmol。L.1)saltandalkalistressseriouslyaffectedseedgerminationofB
chinensis.
Keywords:mixedsaltanalkalistress;Brassicachinensis;seedgermination
收稿日期:2010.06.27收稿,2010.10.19接受
基金项目:江西省教育厅2010年科技项Ij(GJJl0255):上饶师范学院2010年科技项I;t(201009)
作者简介:徐芬芬(1978一),女,硕士,讲师,主要从事植物逆境生理研究。E-mail:xffylm7875@163.c锄
万方数据
6期 徐芬芬,等:混合盐碱胁迫对小白菜种子萌发的影响 569
1 引言(Introduction)
我国盐渍土地的面积约为1.Oxl08hm2u。,占亚洲
的1/3。由于工业污染的加剧、废水海水的开发利用、
化肥的大量投入以及设施生产的迅猛发展,土壤的次
生盐渍化呈现加重趋势,盐渍土面积还在继续增加。
设施土壤的次生盐渍化是国内外设施栽培中普遍存
在的技术难题⋯,我国张振武在1983年较早地报道
了沈阳郊区保护地土壤的盐分障碍问题汪1,目前己经
成为设施蔬菜生产的主要限制因子,严重影响了蔬菜
的产量和品质。
长期以来,植物耐盐机理以及如何提高植物的耐
盐性,增加在盐胁迫下农作物的产量一直是人们关注
的焦点b1。目前对小白菜的研究较少涉及土壤的盐碱
化问题,尤其是盐碱对小白菜种子萌发的影响还未见
报道,而种子萌发期往往是对盐碱胁迫十分敏感的时
期。我国北方盐碱地多属既含有中性盐又含有碱性盐
的复合盐碱地,盐化与碱化往往相伴发生,碱性盐不
仅具有中性盐的胁迫作用,还具有高pH值及明显降低
矿质元素可利用性等特殊性能,因而较中性盐具有更
大的生态破坏力。所以,混合盐碱胁迫是实际存在的
主要问题。目前在混合盐碱胁迫方面的研究主要集中
在农作物、草坪草及部分木本植物H刮,对蔬菜的研
究鲜见报道。本实验旨在探讨混合盐碱胁迫下小白菜
的胁变规律,了解其对盐碱胁迫的适应性。为盐碱地
区蔬菜栽培提供理论基础。因此,本试验采用不同浓
度的NaCl、Na2S04、NaHC03和Na2C03混合液模拟出
盐度和碱度与天然盐碱地相似的15种盐碱条件,研究
了混合盐碱胁迫对小白菜种子萌发的影响,为小白菜
在盐碱地的栽培实践提供理论依据。
2 材料与方法(Materialsandmethods)
2.1材料与药品
供试的小白菜品种为“上海夏冬青”,试验所用
NaCl、Na2S04、NaHC03和NaEC03均为分析纯,由
北京化学试剂公司生产。
混合盐碱组合。模拟出盐度和碱度(pH)及其变化
规律均与天然盐碱地相似的15种盐碱条件网。
表1不同混合盐组成体积比
TablelThevolumeratioofdifferentmixedsaltcomposition
2.3培养方法
试验采用纸上发芽法,在直径9cm的培养皿内
铺双层滤纸,用移液管吸取10mL不同浓度的盐溶
液于培养皿中,将经浸种3h并消毒后的小白菜种子
均匀放置培养皿中,每个培养皿100粒,各处理重
复3次,将培养皿放置于25℃,12h/12h的光照培
养箱中,每天用称重法补充损失的水分以保持一定的
盐浓度及湿度。
2.4测定指标
12h后开始观察,记录发芽情况,统计发芽率、
发芽势、发芽指数。葫发以胚根长达到种子长度一半
为标准。以后每隔5h观察一次。发芽结束后随机选
取10粒出芽种子测定胚鲜重。发芽率、发芽势、发
芽指数计算公式如下:
发芽率(%)=(第lO天全部发芽的种子数,供试种
子数)×100%:
发芽势(%)----n/N×100%
式中,11为前3次的发芽种子数,N为种子总数100:
发芽指数(GI)=∑Gt/Dt活力指数ⅣD=发芽指
数(Gt)×胚鲜重(g)
式中,Gt为第t天种子发芽数,Dt为对应的种子
发芽的天数;
3结果与分析(Resultsandanalysis)
2.2试验设置
试验培养液采用分析纯。将4种盐按不同体积比 3.1各处理组的盐浓度与pH值
例混合,分成A、B、C、D、E等5组,盐组成体积 由表2可以看出,各处理液的pH呈明显的规律
比见下表:每组内下设3个盐浓度,依次是50、100、变化,由于碱性盐的比例依次增加,从A组到E组
200mmol·L.1,总计15个盐浓度和pH各不相同的
万方数据
570 生态科生EcologicalScience——一一30卷
表3混合盐碱胁迫对小白菜种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的影响
Table3Effectsofcosalinitys1Wessonthegerminationrate,germinationenergy,germinationindexandv gorindexincabbageseed
pH递增。每一处理组内随盐浓度增加pH变化不明
显。总pH值则覆盖了由7.15到10.43,模拟出了与
天然盐碱地相似的15种盐碱条件。
3.2混合盐碱胁迫对小白菜种子发芽率的影响
由表3可知,各组混合盐碱均随盐浓度和pH值
的升高,发芽率基本呈下降趋势。同一处理组不同浓
度之间比较,除处理A在三种浓度间差异较小外,
其余处理组均以50mmol·L。和100mmol·L。1发芽
率差异不明显,而当浓度增加到200mmol·L-1时,
发芽率均明显降低。其中C3、D3、E3的发芽率均低
于10%,E3的发芽率最低,仅1.67%。说明高强度
盐碱胁迫导致种子发芽率降低,发芽整齐度下降。
3.3混合盐碱胁迫对小白菜种子发芽势的影响
由表3可以看出,随pH值增大和盐浓度的升高,
万方数据
6期 徐芬芬,等:混合盐碱胁迫对小白菜种子萌发的影响 571
小白菜种子发芽势基本呈下降趋势,说明增强盐碱胁
迫使小白菜种子发芽势降低,发芽时间推后。D3、
E3两处理发芽势为0,说明,高强度盐碱环境对小
白菜的毒害作用较大,导致发芽时间推后,前期基本
不萌发。
3.4混合盐碱胁迫对小白菜种子发芽指数的影响
为了反映种子萌发的速度和整齐程度,采用发芽指
数分析了种子萌发与盐浓度之间的关系。由表3可以看
出,各处理组内小白菜种子发芽指数随盐浓度增加而减
小;同一盐浓度不同处理组之间发芽指数也随PH值增
大而减小。其中,C3、D3、E3的发芽指数最低,均不
到1,以E3的发芽指数最低(仅0.26)。说明高盐浓度
下的种子即使有萌发,但其萌发的速度也较慢。
3.5混合盐碱胁迫对小白菜种子活力指数的影响
种子活力指数的计算考虑了种子能否生长和生
长整齐度两个因素,在一定盐浓度范围内,小白菜虽
能萌发但生长受抑,种子活力指数降低。通常生活力
高的种子不仅发芽指数高,而且幼苗生长量较大,适
应外界不良环境能力强。在高盐浓度下,小白菜的种
子活力指数明显小于对照,其中,C3、D3、E3的活
力指数最低,分别仅0.52、0.17、0.10:A3、B3其
次。说明高浓度盐胁迫下种子虽有少数萌发,但因生
物量很小导致活力指数极低,生长不良。
3.6各指标与胁迫因素的相关性分析
从表4可以看出,发芽率、发芽势、发芽指数和
活力指数等均与盐浓度和pH值呈负相关。盐浓度与
萌发指标的相关系数明显大于PH值,可见盐浓度对
小白菜种子发芽的影响明显大于pH值。这与杨春武
【71等的研究结果一致。
3.7各指标与盐度和pH的双因素方差分析
由表5可知,盐浓度对各项指标的影响差异均达
到极显著水平(P发芽势和活力指数三项指标的影响差异达到显著水
平(P<0.5)。从这一结果也可看出,小白菜种子的萌
发受盐浓度的影响大于盐组合(PH)。
4结论(Conclusion)
在混合盐碱胁迫下,小白菜种子的发芽受到明显
表4各指标与胁迫因素的相关性
Table4Thecorrelationbetweenindexesanddifferentstress
factors
表5各胁变指标与盐度和pH的双因素方差分析
Table5Resultof wovariancelineanalysisofsalinityandpH
forthestraindexes
注:上表数字代表F值,}表示0.5水平差异显著,表示0.01水平差异显
著。Note:Thefigmmabover presentFvalues.+indicatmgsignificant
differenceofO.5level,”indicatings gnificantdifferenceof0.01level.
的抑制,发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等指
标均呈下降趋势,并随盐碱度递增下降趋势增大。与
殷秀杰【5】等人认为低浓度混合盐碱对种子萌发具有
促进作用不同,本实验得出低浓度混合盐碱溶液下,
小白菜种子萌发也受到一定程度的抑制,但影响较
小,与杨春武[61等的研究结果一致。可能与所用材料
不同有关,不同植物种类对盐碱胁迫的适应能力差异
较大,小白菜对盐胁迫较敏感。
质膜是外界盐分进入细胞的第一道屏障,植物有
机体的活性部分首先接触到盐胁迫的就是质膜。混合
盐碱胁迫下,细胞质膜将发生一系列胁变,渗透性增
大,溶质大量外渗,并进一步影响细胞代谢pJ。混合
盐碱抑制种子的正常萌发可能与渗透胁迫造成低水
势,使种子吸水困难【101有关。
各处理之间比较,活力指数以C3、D3、E3三处
理(盐浓度超过200mmol·L1)最低,A3、B2、B3、
C2、D2、E2六处理虽发芽率、发芽势、发芽指数较
高,但因后期生物积累量较低,导致活力指数也较低,
万方数据
i!兰 竺查型堂里121旦曼生型坠i!呈堡 三!堂
仅次于C3、D3、E3处理。综合分析得出,A1、A2、
C1、D1、E1五处理小白菜种子的发芽率、发芽势、
发芽指数和活力指数均与对照相差不明显。说明,轻
度盐碱胁迫的条件下,小白菜还是可以收获一定的产
量,这可为盐碱地区栽培小白菜提供基础依据。
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2.
3.
4.
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插图应有图序和图题,图题应简明、准确,一般不宜超过25个字。图题及文中所有文字都需中英文同时表述,图题置于
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要求清晰,层次分明,勿用翻拍照片和复印件,表格一律采用“三线表”。
万方数据
混合盐碱胁迫对小白菜种子萌发的影响
作者: 徐芬芬, 徐卫红, 俞晓凤, 彭丽文, XU Fen-fen, XU Wei-hong, YU Xiao-feng,
PENG Li-wen
作者单位: 上饶师范学院,生命科学学院,江西,上饶,334001
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGICAL SCIENCE
年,卷(期): 2010,29(6)

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