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NaCl胁迫对莴笋种子萌发及幼苗根系生理生化指标的影响



全 文 :NaCl胁迫对莴笋种子萌发及幼苗根系
生理生化指标的影响
韩春梅 李春龙 贺阳冬 陈华
(成都农业科技职业学院农学园艺分院,四川成都,611130)
近年来,随着温室、大棚蔬菜生产的发展,设施
内土壤次生盐渍化程度不断加重,使蔬菜产量逐年
下降,已成为国内外设施栽培中普遍存在的问题 [1],
严重影响栽培设施的充分利用,影响蔬菜设施栽培
的可持续高效发展。
近年来,科研工作者们对番茄、辣椒、苦瓜、黄
瓜的耐盐性进行了大量研究 [2~5],但对于莴笋的耐盐
性研究不多。 试验以 2 个莴笋品种的种子为材料,
以 NaCl 作为盐胁迫因子进行发芽和营养液水培试
验,了解莴笋种子萌发期的耐盐特性,以期为在盐
碱地上种植莴笋,争取全苗、壮苗,以及莴笋耐盐品
种的鉴定、筛选和提高其耐盐性提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
参试的 2 个莴笋品种为“绵兴”和“攀研”,均购
于四川省农科院,供试的 NaCl为分析纯。
1.2 试验设计
①种子萌发 选取大小基本一致的莴笋 “绵
兴”和“攀研”的种子,用 10%次氯酸钠液消毒 20 min
后, 用自来水冲洗几遍。 设 NaCl 浓度分别为 0
(CK),0.2%,0.4%,0.6%,0.8%和 1.0% 共 6个处理,
每个处理 3次重复,每重复为 50粒种子。 在每个处
理条件下, 分别对 2 个品种进行滤纸皿床发芽试
验。 种子直接在 5 mL 处理液的滤纸皿床中进行发
芽,培养箱温度为(28±1)℃,每天定时观察、补水,
并记录种子发芽数。 发芽期间,以称重法补充蒸馏
水,保持各处理浓度的相对稳定。 6 d 后结束发芽,
计算种子发芽率、测定所有萌发幼苗的根长、苗长,
取其平均值。
②营养液水培 试验于 2008 年 8~10 月在成
都农业科技职业技术学院玻璃温室内进行。 “绵兴”
和“攀研”2种莴笋种子经消毒、浸种、催芽后播于装
有石英砂的育苗盘中,温室昼温 25~30℃,夜温 15~
18℃ 。 待幼苗子叶完全展开后浇灌 1/2 剂量的
Hoagland 配方营养液, 待幼苗第 2 片真叶展平时,
挑选整齐一致的植株定植于装有 1 个剂量的
Hoagland 营养液水槽内进行预培养, 调节营养液
pH 值 6.5±0.1,EC 值 2.2~2.5 mS/cm,用气泵进行间
歇通气(40 min/h),维持溶氧浓度为 6~8 mg/L。预培
养 3 d 后,对幼苗分别进行处理,每天 18:00 向营
养液中添加不同浓度(0,0.2%,0.4%,0.6% 和 0.8%
的 NaCl(分析纯)溶液,处理 8 d 后取幼苗根系进行
各项生理生化指标测定,每个处理取样 3株,3次重
复。
韩春梅(1977-),女,博士,讲师,主要从事设施农业等教学工
作,电话:13882235621。 E-mail:hanchunmei@tom.com
收稿日期:2008-10-06
摘 要 研究了 NaC1 胁迫对 2 个莴苣品种种子萌发及幼苗生长的影响。 研究结果表明,随着 NaC1 胁迫浓度的增
大,对 2 个参试品种种子萌发及幼苗生长的抑制作用明显增强。 同时采用营养液水培法,研究了盐胁迫对其幼苗根
系活力、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响。 研究结果表明,2
个品种根系的相对电导率和 MDA 含量均随着 NaCl 浓度的增加呈现出增大的趋势, 而 2 个品种的根系抗氧化酶
(SOD 和 POD)活性和根系活力则随着 NaCl浓度的增加而呈现出降低的趋势,并且每个盐浓度处理下相对电导率和
MDA 含量较对照的增强程度、SOD 和 POD 活性和根系活力较对照的下降程度“攀研”>“绵兴”。
关键词 莴笋 盐胁迫 根系 生理生化指标
DOI:10.3865/j.issn.1001-3547.2009.10.008
2009(10):21-23JOURNAL OF CHANGJIANG VEGETABLES
(学术版)
21- -
韩春梅,等.NaCl 胁迫对莴笋种子萌发及幼苗根系生理生化指标的影响
1.3 试验方法
细胞膜透性用 DDS-11A型电导率仪测定[6],根系活
力用 TTC 法测定 [6],丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比
妥酸法测定 [8],超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶
(POD)活性的测定均参照陈建勋等 [7]的方法 ,其中
SOD活性单位:以 1 min 抑制光化还原 50%的 NBT为
一个酶活性单位 (U);POD 活性单位:U 为 1 min A470
的变化值 0.01为一个相对酶活单位。
1.4 数据分析
采用 SPSS(12.0)统计软件进行单因素方差、LSD
和相关性分析(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对 2 个莴笋品种种子萌发及幼苗生长
的影响
由表 1 可以看出,随着 NaCl 胁迫浓度的增大,
2 个参试品种种子的相对发芽率均呈降低的趋势,
其受抑程度有所加强。 在 0.2%的低盐浓度下,“攀
研”的相对发芽率较对照下降了 22.4%;而“绵兴”在
0.6% NaC1 胁迫下,其相对发芽率仅较对照下降了
17.1%。
当 NaCl 浓度达到 1.0%时,2 个参试品种的根
长和苗长均被抑制为 0,均未生长发育;而当 NaCl
浓度低于 1.0%时,2个品种的根长和苗长均随着盐
溶液浓度的增加而降低。当 NaCl浓度达到 0.4%时,
“攀研”的根长和苗长分别较对照的缩短了 35.0%和
26.8%,而“绵兴”的根长和苗长分别较对照的缩短
了 30.9%和 23.8%。
由此可见,同一胁迫条件下,不同品种对 NaCl
胁迫的敏感性不同;亦即同一胁迫条件下,不同品
种受盐胁迫的程度不同。 无论是从种子的相对发芽
率,还是从幼苗的根长、苗长衡量 2 个品种的耐盐
性强弱均为“绵兴”>“攀研”。
2.2 盐胁迫对 2 个品种莴笋根系各生理生化指标
的影响
2 个品种根系的相对电导率和 MDA 含量均随
着 NaCl 浓度的增加而呈现出增大的趋势, 并且同
一品种各 NaCl 浓度处理间的相对电导率和“攀研”
的 MDA 含量均达到了差异显著性水平(表 2)。 而
“绵兴” 的 MDA 含量直到 NaCl 浓度达到 0.4%时,
才与对照达到差异显著性水平,并且其含量是对照
的 2.67倍。在相同 NaCl浓度处理下,“攀研”的相对
电导率和 MDA 含量均较“绵兴”的高,并且每个盐
浓度处理下相对电导率和 MDA 含量较对照的增强
程度均为“攀研”>“绵兴”。例如,当 NaCl为 0.2%时,
“攀研”的相对电导率和 MDA 含量分别较对照增加了
38.2%和 27.0%,而“绵兴”的分别较对照增加了 24.4%
和 25.6%。
而 2 个品种的根系抗氧化酶(SOD 和 POD)活性
则随着 NaCl 浓度的增加而呈现出降低的趋势, 其中
两个品种的根系 SOD 和 POD 活性各 NaCl 浓度处理
与对照均达到了差异显著性水平。 在相同 NaCl 浓度
处理下,“攀研”的 SOD和 POD 活性均较“绵兴”的低,
而每个盐浓度处理下 SOD和 POD 活性较对照的下降
程度均为“攀研”>“绵兴”。 例如,当 NaCl 为 0.2%时,
“攀研”的 SOD 和 POD 活性分别较对照降低了 12.8%
表 2 不同浓度 NaCl 胁迫对莴笋幼苗根系生理生化指标的影响
品种
NaCl 浓 相对电导
率/%
MDA POD SOD
度/% nmol/g FW U/mg Protein U/g FW
攀研
0 39.02±0.29 e 14.72±0.43 e 762±35 a 117.0±6.0 a
0.2 53.93±0.11 d 18.70±1.29 d 564±20 b 102.0±1.0 b
0.4 68.44±0.52 c 24.77±1.15 c 503±13 bc 78.7±3.3 c
0.6 82.07±0.55 b 33.17±0.30 b 443±20 c 59.0±2.1 d
0.8 85.05±1.33 a 39.29±1.64 a 361±27 d 48.3±0.3 e
绵兴
0 31.11±0.34 e 10.08±0.36 c 959±20 a 134.7±0.3 a
0.2 38.72±0.65 d 12.66±1.31 c 818±28 b 119.7±0.9 b
0.4 60.76±1.97 c 20.74±0.68 b 669±23 c 96.3±0.9 c
0.6 73.86±0.80 b 24.27±1.93 b 521±70 d 82.0±1.2 d
0.8 78.74±0.60 a 28.57±0.67 a 449±58 d 52.7±0.9 e
表 1 不同浓度 NaCl 胁迫对莴笋种子萌发率及幼苗生长的影响
品种 指标
NaCl 浓度/%
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
攀研
发芽率/% 83.2 a 64.6 b 61.1 bc 56.7 c 30.0 d 3.3 e
根长/cm 4.0 a 3.5 a 2.6 b 0.8 c 0.4 c 0.0 c
苗长/cm 4.1 a 3.6 ab 3.0 c 2.0 d 1.2 d 0.0 e
绵兴
发芽率/% 84.4 a 83.3 a 78.9 a 70.0 b 36.4 c 9.7 d
根长/cm 4.2 a 3.7 a 2.9 b 1.5 c 0.9 c 0.0 d
苗长/cm 4.2 a 3.9 ab 3.2 b 2.3 c 1.4 d 0.0 e
图 1 不同浓度 NaCl 胁迫对莴笋幼苗根系活力的影响
2009/10
0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
 








 






( g
·
h)
-1
22- -
和 26.0%,而“绵兴”的 SOD 和 POD 活性分别较对照
降低了 11.1%和 14.7%。
2.3 盐胁迫对 2个品种莴笋根系活力的影响
从图 1可以看出, 随着 NaCl 处理浓度的增加,2
个莴笋品种的根系活力均逐渐下降。 从 2个品种的差
异来看,每个盐浓度处理下根系活力较对照的下降程
度均为“攀研”>“绵兴”。 “攀研”的根系活力随着 NaCl
处理浓度的增加, 分别较对照降低了 38.8%,62.3%,
78.2%和 82.6%;而“绵兴”的根系活力分别较对照降低
了31.1%,48.2%,73.3%和 81.9%。
3 小结与讨论
研究结果表明,NaCl对莴笋幼苗根系的生理特性
有明显的影响。 在 NaCl 胁迫下,2个莴笋品种幼苗根
系内均积累了大量的丙二醛、根系的相对电导率明显
增加、根系活力下降、根系内抗氧化酶 SOD和 POD 活
性下降,且随着 NaCl 处理浓度的提高,盐对上述指标
的影响进一步加大。NaCl诱导莴笋根系的相对电导率
和丙二醛含量的增加,表明根系发生了膜脂过氧化作
用,导致细胞膜系统受损;而 SOD和 POD 的主要功能
是消除逆境胁迫下细胞内诱导产生的活性氧,抑制膜
内不饱和脂肪酸的过氧化作用,维持细胞质膜的稳定
性和完整性,提高植物体的适应性[9~10]。 本试验中 NaCl
处理,降低了保护酶活性,在一定程度上削弱了防御
系统的清除能力,破坏了正常情况下细胞内自由基的
产生与清除的平衡,自由基大量积累,膜脂过氧化产
物含量增加,同时,破坏了细胞膜的结构和功能 [11~12],
进而导致莴笋幼苗根系活力的下降。
总之,无论是从种子萌发试验来看,还是从营养
液水培幼苗根系的生理生化试验来看,两个莴笋品种
的耐盐性强弱顺序均为“绵兴”>“攀研”。
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Effect of NaCl on Seed Germination, Root Physiological and Biochemical Index
in Lettuce
HAN Chunmei, LI Chunlong, HE Yangdong, CHEN Hua
( Department of Agriculture and Horticulture, Chengdu Agricultural Science Vocational and Technology College,
Chengdu 611130 )
Abstract: The effects of salt stress on the seed germination and seedling growth were studied in lettuce. The results
showed that the inhibitive effects on the seed germination and seedling growth obviously increased with NaCl concentra-
tion. At the same time, effect of salt stress on seedling root activity, relative conductivity, MDA content, SOD and POD
activity was studied by the method of water culture. The results showed that relative conductivity and MDA content in root
of 2 cultivars increased with the NaCl concentration. While SOD, POD and root activities decreased with the NaCl con-
centration. Furthermore, the sequence of increasing degree of relative conductivity, MDA content, and decreasing degree
of SOD, POD and root activities was Panyan>Mianxing.
Key words: Lettuce; Salt stress; Root; Physiological and biochemical index
2009 年 5 月下半月刊(学术版)23- -