全 文 ：中国园艺文摘 021 4年第 8 期
盐胁迫对野生大丁草种子萌发的影响
姜云天 { , 顾地周 { , 周 蒜 { , 李玉梅 2
( }
. 通化师范学院 生物系 , 吉林 通化 } 乙4。。 2 ; 2 . 吉林师范大学生态环境研究所 , 吉林 四平 } 乙6。。0)
摘 要 : 以 野生大 丁草种子为试材 , 研 究碱性盐 Na日0C : 对 大丁草种子萌发特性的影响 。 结果表明 : 低浓度的
Na毗 0s( 簇 20 m m ol / L ) 促进种子萌发 , 而 高浓度的 Na日C 0s( > 20 m m ol / L ) 对大丁草种子的萌发有明显的抑制作 用 ;
种子 发茅率 、 发茅势 、 相对发茅率与盐浓度之间呈显著的负相关 (P < 。 . 0 5 ) ; 大丁草种子萌发期耐盐适宜浓度为
2 8
.
4 m m ol / L
, 耐盐半致死浓度为 42 . 6 m m ol / L , 耐盐极限浓度为 65 . 34 m m ol / L 。
关键词 : 大丁草 ; Na日C。 : 胁迫 ; 种子萌发
大丁草 (eL l bn l御 a an an dr la L . ) 属于菊科 ( co n 月)O is at e)
大丁草属 (L el bn l松 la ) 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 , 在我国的云南 、 西藏 、 辽宁 、
吉林等地均有分布 。 其株形优美 , 叶片造型奇特 , 花序清
秀淡雅 , 可用作地面和早春花坛 、 花镜的绿化 ; 全草可人
药 , 具有清热解毒 、 利湿消肿 、 止咳 、 止血等功效 l3] , 是
我国传统的中药材 。 因此 , 野生大丁草在医药和园林绿化
方面具有潜在的开发价值和应用前景 。
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 lrt] 。 盐胁迫是影响植物种子萌发的重要因子之一 。
目前 , 有关盐碱胁迫对植物种子萌发的影响已有大量报道 ,
但大多数研究集中在以 N a CI 为主的中性盐方面 12一月 , 对于
碱性盐胁迫的研究较少 , 仅在一些牧草 ,一 7] 、 蔬菜 以 9 ]、 部
分药用植物 l10, 川 和农作物 1 2]上有所报道 。 迄今有关大丁草
的研究多集中在化学成分分离与分析 1 3一 ` 6] 、 药理药性等方
面 l17, ` 8 ], 而对其种子萌发特性以及在盐碱胁迫下种子萌发
状况尚未见报道 。 本文以长白山区野生大丁草种子为试材 ,
探讨不同浓度碱性盐 (N a H c O 3) 胁迫对大丁草种子发芽率 、
发芽势等指标的影响 , 明确大丁草种子萌发期对 N a H C O 3
胁迫的耐受阂值 , 以期为野生大丁草的栽培驯化以及绿化
种苗的利用提供理论依据 。
1 材料与方法
1
.
1 材料
供试材料为野生大丁草种子 , 2 01 2 年秋季采于通化市
头道沟 。 N a H c O 3为分析纯试剂 , 试验用水为去离子水 。
1
.
2 试验设计
采用 N a H c O 3溶液对大丁草种子进行处理 , 浓度分别
设定为 0( C K ) 、 10 、 20 、 30 、 40 、 刃 ~ ol / L
, 以蒸馏水
处理的种子为对照 。 精选饱满 、 大小一致的种子 , 用 , %
的 N a CI O 溶液消毒 10 m山 , 用蒸馏水冲洗后依照 《国际种
第一作者简介 : 姜云天 ( 1 9 7 5一 ) , 男 , 硕士 , 讲师 ; 主要从事植
物生理与生态的教学与研究 。
通讯作者 : 李玉梅 , 讲师 。 E一。 il : ~ l y翩 1 2 6
. 。 。 。 。
项 目来源 : 通化师范学院自然科学基金资助项 目 ( 2 0 1 2 1 6) ; 吉林
省教育厅项目 ( 吉教科合字 「2 0 1 2 ]第 3 61 号 ) 。
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 (中 12 cm ) 中 , 每皿 40 粒种子 , 分别加人
上述不同浓度的 N a H C O 3 溶液 10 耐 , 每个处理 3 次重复 。
培养皿放人恒温培养箱内 , 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 一 第 7 天的发芽种子数 / 供试种子数 “ 10 %
发芽势 (G )E 一 第 , 天的发芽种子数 / 供试种子数 “
100%
相对发芽率 (0)/ 一 盐处理发芽率 / 对照发芽率 x 10 0%
发芽指数 (G l) 一 叉 G t/ D t。 式中 , G t 指 t 日内的发芽数 ,
D t 为相应的发芽天数 。
活力指数 (V l) 一 G l x s 。 式中 , G l 为发芽指数 , S 为幼
苗鲜重 。
相对盐害率 (0)/ 一 (对照发芽率 一处理发芽率 )/ 对照发
芽率 “ 10 0%
1
.
4 数据处理
采用 E x ce l 2 00 3 进行绘 图 , 运用 S P S S 20 . 0 软件进
行回归分析和相关性分析 。
2 结果与分析
2
.
1 N a 日C O 。胁迫对大丁草种子发芽指标的影响
由表 1 可以看出 , 随着 N a H C O 3浓度的升高 , 大丁草
种子发芽率 、 发芽势 、 发芽指数和活力指数均呈现先升高
后降低的趋势 。 在蒸馏水处理的对照条件下 , 大丁草种子
的发芽率和发芽势分别为 刃 . , 0% 和 犯 . , 0% ; 当 N a H C O 3
浓度在 10( T 1) ~ ol / L 和 20 (T
Z
) ~
ol / L 时 , 大丁草种
子的发芽率和发芽势均显著高于对照 , 发芽率和发芽势比
对 照分 别高 出 17 . 39 % 、 13 . 04 % 和 19 . 仍% 、 14 . 29 % , 但
T
l 与 T : 之间差异不显著 ; 当浓度 > 20 ~ ol / L 时
, 种子
的发芽率和发芽势随着浓度的增高而下降 , 且与 C K 、 T l 、
T
: 差异显著 (P < 0 .伪 ) 。 在对照 条件下 , 发芽指数和活
力指数分别为 29 . 10 和 2 . 7 ; N a H C O 3浓度为 10 、 20 和
30
~
ol / L 时发芽指数和活力指数均显著高于对照 ; 当浓
度 > 30 mm ol / L 时 , 发芽指数和活力指数大幅度下降 , 与
对照差异显著 (P < 0 . 0习 。 这表明低浓度的碱性盐对大丁
2 5
C HI NES E HO R TIC U L TU R EA BS TRA C TS
草种子萌发有一定的促进作用 , 而高浓度则抑制种子的萌发 。
将发芽率 、 发芽势 、 发芽指数和活力指数与盐浓度进
行相关性分析 , 结果表明 : 发芽率 、 发芽势与 N a H C O 3盐
浓度间呈显著负相关 (相关系数 r分别为 一0 . 8 71 ’ 、 一 0 . 8 79 ’ ) ,
其 回 归方程分 别 为 y一 1 . 01 4x + 72 . 024 , R Z 一 0 . 7刃 和
夕一 0 . 94 3x + 6 . 07 1 , R Z 一 0 . 7 3 ; 发芽指数 、 活力指数与
N a H c o 3盐浓度间无显著相关性 。 可见 , 大丁草种子发芽
率和发芽势较发芽指数和活力指数对 N a H c O 3胁迫更敏感 。
表 1 N a CH 0 3胁迫对 大丁草种子发芽指标的影响
N a H C O 3(m
o l / L ) 发芽率 (% ) 发芽势 (% ) 发芽指数 活力指数
0 ( C K ) 5 7
.
5 0 b 5 2
.
5 0 b 2 9
.
10 2
.
7 7 d
6 7
.
5 0 a
6 5
.
0 0 a
5 0
.
00 C
2 5
.
0 0 d
6 2
.
5 0 a 36
.
6 1 b 5
.
7 9 b
6 0
.
0 0 a 4 0
.
1 s a 6
.
62 a
4 2
.
5 0 C 32
.
2 9 C 4
.
70 C
2 5
.
0 0 10
.
5 7 e 0
.
4 9 e
212J4T01
气,J4
5 0 (T
S
) 15
.
00 e 12
.
5 0 e 7
.
11 f 0
.
15 e
注 : 表中同列不同小写字母表示在 5%水平下差异显著 。 采用 L S D 法对数据进行统计处理 。
2
.
2 N a 日C O 。 胁迫下大丁草种子耐盐性评价
相对盐害率反映了种子萌发期盐胁迫对种子的伤害程
度 。 由图 1 可见 , 随着 N a H C O 3 盐浓度的增加 , 大丁草种
子的相对盐害率总体呈上升趋势 , 即对种子的伤害程度逐
渐增大 。 当 N a H C O 3 盐浓度为 10 和 20 ~ ol / L 时
, 相对
盐害率为负值 , 分别达到 一 17 . 39 % 和 一 13 . 04 % , 说明此浓
度促进了种子的萌发 ; 当浓度超过 20 In l l l o l/ L 时 , 相对
盐害率逐渐趋于正值 , 说明此浓度开始抑制种子的萌发 ;
相关回归分析表明 , 相对盐害率与 N a H C O 3 盐浓度间呈显
著正相关 ( 相关系数 r 为 0 . 871 ’ ) , 回归方程为夕一 1 . 76 4x 一
2 ,
.
2 , 7
。 这与表 1所得结果一致 , 即 N a H CO 3 盐溶液浓度
< 30 ~
ol / 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 。
为了进一步研究大丁草种子萌发期的耐盐程度 , 对相
对发芽率与盐浓度的关系进行曲线回 归分析 。 结果表明 :
相对发芽率与 N a H CO 3 盐浓度之间呈良好的线性函数关
系 ( 见图 2) , 因此 , 可用相对发芽率与盐浓度建立的线性
函数方程来预测大丁草种子的耐盐程度 。 二者之间的最优
线性函数方程为夕一 1 . 76 4x + 12 , . 2刃 , 其中夕表示大丁草
种子相对发芽率 , x 表示 N a H C O 3 盐浓度 (见表 2) 。 根据
相关文献 1 9] 分别以相对发芽率为 7 , % 、 , 0% 、 2 , % 时所对
应的 N a H c O 3浓度 , 作为大丁草种子萌发期对盐胁迫的
适宜值 、 临界值和极限值 , 分别将其代人最优线性函数方
程 , 可进一步求出大丁草种子在萌发期的耐盐适宜浓度为
28
.
49 I n l l lol / L
; 耐盐半致死浓度为 42 . 6 In l l l o l/ L ; 耐盐
极限浓度为 6 , . 34 ~ ol / L
。 这与表 1所得结果基本一致 。
14 0 r 一 1 7 64科 1 25 2 5 7
R Z= 0 7 59川086420ǎ享à瓣袱节州沐皿份nCCù只642
ǎ享à哥枷朝衡罕
〔:: 10 2 0 30 4 0 50N a王笠 0 3浓度 (
~
l /L )
图 1 N a HCO: 胁迫下 大丁草种子相对盐害率的变化 图 2 N a HCO: 胁迫对大丁草种子相对发芽率的影响
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 才目关系数 r 耐盐适宜范围 (mm o l / )L 耐盐半致死浓度 (mm o l / )L 耐盐极限浓度 (mm o l / )L
N a H C O 3 少= 一 1 . 76 x4 十 12 5
.
2 5 7 一 0 . 87 1 2 8 . 4 9 4 2 . 6 6 6 5 . 34
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 。
3 结论与讨论
发芽率 、 发芽势 、 发芽指数和活力指数是评价种子发
芽常用的指标 , 是表示种子活力高低及其表达程度的主要
指标 , 也是反映种子发芽速度 、 发芽整齐度和幼苗健壮的
潜势 l20] 。 随着 N a H c o 。盐胁迫浓度的增大 , 各项指标均
呈先上升后下降的趋势 。 试验研究表明 , 大丁草种子在 10
和 20 ~ ol / L N
a H C O 3 盐溶液处理下的种子发芽率 、 发
芽势 、 发芽指数和活力指数显著高于对照 , 说明此浓度对
大丁草种子萌发具有一定的促进作用 , 这种现象可能与低
盐促进细胞膜渗透调节有关 l21] ; 随着 N a H c o 。 盐浓度的升
2 6
中国园艺文摘 20 14 年第 8 期
高 , 盐胁迫对种子的抑制作用逐渐增强 , 在盐溶液浓度为
30
~
ol / L 时 , 发芽率 、 发芽势显著低于对照 , 表明高盐
胁迫会使种子细胞膜的结构和功能遭到破坏 , 导致代谢紊
乱 、 活力降低 , 以至丧失萌发能力 1 月。 蔡子平等 l2] 研究认
为 , 低浓度的 N a CI 胁迫可以促进秦羌种子萌发 , 高浓度
N a CI 胁迫不仅可以推迟种子的初始萌发时间 、 降低萌发速
率 , 还可以显著影响种子萌发的整齐度和萌发速度 。 本试
验与此结果相一致 。
经相关分析表明 , N a H C O 3 盐溶液浓度与发芽率 、 发
芽势 、 相对发芽率呈显著负相关 (P < 0 . 仍 ) , 而 与发芽
指数和活力指数间无显著相关性 , 说明大丁草种子发芽率
和发芽势较发芽指数和活力指数对 N a H c O 3 胁迫浓度更
敏感 。 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 28 . 49 In l l l o l/ L , 耐盐半致死浓度为
2
.
66 In l l l ol / L
, 耐盐极限浓度为 6 , . 34 I n l l l o l/ L 。 可见 ,
大丁草种子在低浓度碱性盐 (N a H C O 3) 胁迫条件下均能正
常萌发 , 而当盐浓度超出一定范围则对种子的萌发具有一
定的伤害作用 。
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