全 文 ：收稿日期:2014 － 02 － 25
作者简介:姜云天(1975 －) ，男，吉林四平人;讲师，主要从事植物生理
与生态的教学与研究;E-mail:wwwjyt@ 126． com。
通讯作者:李玉梅，讲师，主要从事植物生理与生态的研究工作;E-mail:
mmmlym@ 126． com。
Na2 CO3 胁迫对野生大丁草种子萌发的影响
姜云天1， 李玉梅2， 顾地周1， 周 繇1， 何晓燕1， 马 丽1
(1．通化师范学院生物系， 吉林 通化 134002; 2．吉林师范大学生态环境研究所， 吉林 四平 136000)
Effect of Na2CO3 Stress on Seed Germination of Leibnitzia anandria
JIANG Yun-tian1，LI Yu-mei2，GU Di-zhou1，ZHOU You1，HE Xiao-yan1，MA Li1
摘要:以野生大丁草种子为试材，研究了不同浓度 Na2CO3 溶液
对大丁草种子萌发特性的影响。结果表明:低浓度的 Na2CO3
(≤10 mmol /L)促进种子的萌发，而高浓度的 Na2CO3(＞ 10
mmol /L)对大丁草种子的萌发有明显的抑制作用;种子发芽
率、发芽势、相对发芽率、发芽指数和活力指数与盐浓度之间均
呈极显著的负相关(p ＜ 0． 01) ，相对盐害率与盐浓度之间呈极
显著的正相关(p ＜ 0． 01) ;大丁草种子萌发期耐盐适宜浓度为
14． 61 mmol /L、耐盐半致死浓度为 22． 31 mmol /L，耐盐极限浓
度为 34． 63 mmol /L。
关键词: 大丁草种子;萌发特性;Na2CO3 胁迫
中图分类号: S 567． 23 文献标志码: A
文章编号: 1001 － 4705(2014)06-0086-03
大丁 草 (Leibnitzia anandria L．)属 于 菊 科
(Compositae)大丁草属 (Leibnitzia)多年生草本植
物［1，2］，生于山坡路旁、林边、草地、沟边等阴湿处。其
株形优美，叶片造型奇特，花序清秀淡雅，具有很高的
观赏价值及应用前景，且全草可入药，具有清热解毒、
利湿消肿、止咳、止血等功效［3］。随着中医药的发展
和对大丁草的开发利用，对大丁草的需求将日益增加，
发展大丁草种植已成为必然趋势。
目前，关于盐胁迫对植物种子萌发的影响，国内不
少学者进行了大量研究，但大多数研究集中在以 NaCl
为主的中性盐方面［4 ～ 6］，而对碱性盐造成的危害涉及
较少，仅在一些牧草［7 ～ 9］、蔬菜［10，11］、部分药用植
物［12，13］和农作物［14］上有所报道。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。现
以大丁草种子为试材，研究碱性盐处理对大丁草种子
萌发的影响，旨在探讨不同浓度的盐溶液对大丁草种
子萌发的影响，以期为野生大丁草的驯化栽培以及园
林绿化应用等方面提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材 料
供试材料为野生大丁草种子，2012 年秋季采于通
化市头道沟。Na2CO3 为分析纯试剂，试验用水为去离
子水。
1． 2 试验设计
采用 Na2CO3 溶液对大丁草种子进行处理，浓度
分别为 0(ck)、5 mmol /L、10 mmol /L、15 mmol /L、
20 mmol /L、25 mmol /L、30 mmol /L、35 mmol /L、
40 mmol /L，以蒸馏水处理的种子为对照。种子精选后
用 0． 1%的 KMnO4 溶液消毒 10 min，用蒸馏水冲洗后
依照《国际种子检验规程》，采用滤纸法将供试种子整
齐置于铺有双层滤纸的玻璃培养皿(Φ12 cm)中，每皿
40 粒种子，分别加入上述不同浓度的 Na2CO3 溶液
10 mL，每处理 3 次重复。培养皿放入恒温培养箱内，
温度 23 ℃，每日补充蒸发掉的溶液，并在同一时间检查
种子萌发情况，记录发芽数(以胚芽突破种皮记为发
芽) ，培养 7 d后结束种子发芽试验并测定相关指标。
1． 3 测定指标
发芽率(%)= 第 7 天的发芽种子数 /供试种子
数 × 100%;
发芽势(GE)=第 5 天的发芽种子数 /供试种子
数 × 100%;
相对发芽率(%)=盐处理发芽率 /对照发芽率 ×
100%;
发芽指数(GI)=∑ Gt /Dt。式中，Gt 指 t 日内
的发芽数;Dt为相应的发芽天数。
活力指数(VI)= GI × S，GI 为发芽指数，S 为幼苗
鲜重。
相对盐害率(%)= (对照发芽率 － 处理发芽
率)/对照发芽率 × 100%。
·68·
第 33 卷 第 6 期 2014 年 6 月 种 子 (Seed) Vol． 33 No． 6 Jun． 2014
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2014.06.063
表 2 大丁草种子相对发芽率与盐浓度的相关性
盐处理 回归方程 相关系数 r 耐盐适宜范围(mmol /L)
耐盐半致死浓度
(mmol /L)
耐盐极限浓度
(mmol /L)
Na2CO3 y = － 3． 246 x + 122． 416 － 0． 944＊＊ 14． 61 22． 31 34． 63
注:＊＊表示相关性达到极显著水平，y为相对发芽率，x为盐浓度。
种子耐盐适宜范围 = 发芽率达到对照发芽率
75%时相对应的盐液浓度。
种子耐盐半致死浓度 = 发芽率达到对照发芽率
50%时相对应的盐液浓度。
种子耐盐极限浓度 = 发芽率达到对照发芽率
10%时相对应的盐液浓度。
1． 4 数据处理
采用 Excel 2003 进行绘图，运用 SPSS 20． 0 软件进
行回归分析和相关性分析。
2 结果与分析
2． 1 Na2CO3 胁迫对大丁草种子发芽指标的影响
发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数是目前评价
种子发芽常用的指标，反映了种子发芽速度、发芽整齐
度和幼苗健壮的潜势，植物能否适应盐碱生境，首先取
决于发芽速度以及发芽后幼苗的活力［15］。
由表 1 可知，随着 Na2CO3 浓度升高，大丁草种子
发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均呈先升高后降
低的趋势。各发芽指标均在 Na2CO3 浓度为5 mmol /L
时达到最大值，且与对照 ck 差异显著(p ＜ 0． 05) ;随
着盐溶液浓度增加，各发芽指标均逐渐下降，当
Na2CO3 浓度≥15 mmol /L 时，发芽率、发芽势和发芽
指数显著低于对照(p ＜ 0． 05) ;活力指数在 Na2CO3 浓
度≥20 mmol /L 时，显著低于对照(p ＜ 0． 05) ;在
Na2CO3 浓度超过 30 mmol /L 时，基本没有种子萌发，
即使有个别种子萌发，芽尖变褐、变黑、腐烂、逐渐失去
活力而死亡。
将各发芽指标与盐浓度进行相关性分析，结果表
明:发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数与 Na2CO3
盐浓度间呈极显著负相关(相关系数 r 分别为
－ 0． 944＊＊、－ 0． 942＊＊、－ 0． 894＊＊和 － 0． 877＊＊)。
可见低浓度的 Na2CO3 溶液促进大丁草种子的萌发，
高浓度的 Na2CO3 溶液则对种子的萌发有显著抑制作
用。由相关系数可以看出，大丁草种子发芽率和发芽
势较发芽指数和活力指数对 Na2CO3 胁迫浓度更
敏感。
2． 2 Na2CO3 胁迫对大丁草种子相对发芽率的影响
由图 1 可看出，随着 Na2CO3 盐浓度的升高，大丁
草种子的相对发芽率呈先升高后降低的趋势。相关分
析表明，相对发芽率与盐浓度间呈极显著负相关
(相关系 数 r 为 － 0． 944＊＊) ，回 归 方 程 为:
y = － 3． 246 x + 122． 416，Ｒ2 = 0． 892。根 据 已 有 文
献［16］，分别以相对发芽率为 75%、50%、10%时所对应
的 Na2CO3 浓度作为大丁草种子耐盐适宜浓度、耐盐
半致死浓度和耐盐极限浓度，带入方程进行计算，结果
表明(见表 2) ，大丁草种子在萌发期的耐盐适宜浓度
为 14． 61 mmol /L;耐盐半致死浓度为 22． 31 mmol /L;
耐盐极限浓度为 34． 631 mmol /L。这与表 1 中所得结
果相一致。
表 1 Na2CO3 胁迫对大丁草种子发芽指标的影响
Na2CO3
(mmol /L)
发芽率
(%)
发芽势
(%) 发芽指数 活力指数
0(ck) 57． 50 b 52． 50 b 30． 57 b 2． 94 c
5 62． 50 a 57． 50 a 41． 56 a 5． 65 a
10 60． 00 ab 50． 00 bc 30． 37 b 3． 43 b
15 52． 50 c 47． 50 c 26． 86 c 3． 23 bc
20 35． 00 d 35． 00 d 24． 25 d 1． 54 d
25 30． 00 e 30． 00 e 19． 61 e 1． 08 e
30 0． 00 f 0． 00 f 0． 00 f 0． 00 f
35 0． 00 f 0． 00 f 0． 00 f 0． 00 f
40 0． 00 f 0． 00 f 0． 00 f 0． 00 f
注:表中同一列不同小写字母表示在 5%水平下差异显著，采用
LSD法对数据进行统计处理。
图 1 Na2CO3 胁迫对大丁草种子相对发芽率的影响
2． 3 在 Na2CO3 胁迫下大丁草种子耐盐性评价
相对盐害率与耐盐性成反比，即相对盐害率值越
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问题探讨 姜云天 等:Na2CO3 胁迫对野生大丁草种子萌发的影响
小耐盐性越强［13］。从图 2 可见，随着 Na2CO3 盐溶液
浓度升高，大丁草种子的相对盐害率先下降后升高。
用 5 mmol /L 的盐溶液处理种子，相对盐害率为
－ 8． 70%，明显低于对照;盐溶液浓度为 10 mmol /L时
相对盐害率开始上升，但其值仍低于对照;当处理浓度
为 30 mmol /L时，相对盐害率达到最大值 100%。相关
分析表明，相对盐害率与 Na2CO3 盐浓度间呈极显著
正相关(相关系数 r 为 0． 944＊＊) ，回归方程为:
y = 3． 246 x － 22． 416，Ｒ2 = 0． 892。这与表 1 中所得的
发芽率分析结果相一致，即 Na2CO3 盐溶液浓度为
0 ～ 10 mmol /L时，均能促进种子萌发，种子表现出较
强的耐盐性;随着盐溶液浓度的升高，大丁草种子受盐
害程度加重，耐盐性减弱。
图 2 Na2CO3 胁迫下大丁草种子相对盐害率
3 结论与讨论
目前，关于 Na2CO3 胁迫对种子萌发特性的研究
主要集中在某些牧草和一些农作物上，但研究结果不
尽一致。张晓晖等［12］研究认为，随着盐浓度的增加，
蒲公英种子的萌发受到不同程度的抑制;窦声云等［9］
研究表明，低浓度的盐对牧草种子的萌发没有影响，但
是随着浓度的升高，盐分对植物有危害;夏瑾华等［10］
研究结果表明，2 mmol /L 的 Na2CO3 处理对萝卜种子
的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均有一定的促
进作用。本试验结果表明，5 mmol /L 的 Na2CO3 处理
对大丁草种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数
等萌发指标均有显著促进作用;当 Na2CO3 胁迫浓度
≥15 mmol /L时，随浓度增加各发芽指标显著降低;达
到 30 mmol /L时，虽然个别种子萌发，但芽尖变褐、变
黑、腐烂、逐渐失去活力而死亡，表明高浓度盐溶液显
著抑制大丁草种子的萌发。
相关分析表明，Na2CO3 盐溶液浓度与发芽率、发
芽势、发芽指数、相对发芽率和活力指数均呈极显著负
相关(p ＜ 0． 01) ;进一步做线性回归分析表明，大丁草
种子在萌发期的耐盐适宜浓度为 14． 61 mmol /L;耐盐
半致死浓度为 22． 31 mmol /L;耐盐极限浓度为
34． 63 mmol /L。可见，低浓度 Na2CO3 胁迫促进种子
的萌发，高浓度盐溶液对种子的萌发具有一定的伤害
作用。
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