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收稿日期 ：２００６唱０８唱１２ 　 改回日期 ：２００６唱１１唱２９
硅对盐胁迫下黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响
侯玉慧 　韩晓日 倡 杨家佳 　王 　晶
（沈阳农业大学土地与环境学院 　 沈阳 　 １１０１６１）
Effects of silicon on cucumber seed germination and seedling growth under salt stress ．HOU Yu唱Hui ，HAN Xiao唱Ri ，
YANG Jia唱Jia ，WANG Jing （ College of Land and Environment Science ，Shenyang Agricultural University ，Shenyang
１１０１６１ ，China） ，CJEA ，２００７ ，１５（６） ：２０６ ～ ２０７
（Received Aug ．１２ ，２００６ ；revised Nov ．２９ ，２００６）
近年来研究表明 ，Si可显著提高作物的抗盐性 ，降低作物盐害［５ ，６］ 。 在盐胁迫条件下 ，加入 Si可使小麦
产量降幅从 ４６ ％ 减到 ４ ％ 。 Si可提高盐胁迫下大麦叶片的光合速率 ，提高 K 、Na吸收选择性比率 ，并且认为
这是 Si降低大麦盐害的机理之一［１］ 。 黄瓜（ Cucum is sativ us L ．）在我国蔬菜设施栽培中占有重要地位 ，由
于设施栽培采用特殊的覆盖结构 ，致使土壤次生盐渍化的程度越来越高 。 然而有关 Si对黄瓜耐盐性的研究
却鲜有报道 。 本研究分析了外源 Si对盐胁迫下黄瓜种子萌芽期及其幼苗生长期部分生理指标和形态学指
标的影响 ，以期阐明 Si的生物学意义 。
1 　 试验材料和方法
试验所用材料为天津黄瓜研究所选育的优良黄瓜品种“津优 １ 号” ，试验于 ２００４ 年 ４ 月至 ２００５ 年 ２ 月
在沈阳农业大学植物营养生理实验室进行 。
种子萌发试验以 １００mmol／L NaCl 溶液作为盐胁迫处理 ，分别配制 １mmol／L （Si１） 、２mmol／L （Si２） 、
２畅５mmol／L（Si３） 、３mmol／L（Si４）的 K２ SiO３ 溶液作为 Si 处理 ，以 １００mmol／L NaCl（Si０）溶液为对照 ，用稀
H２ SO４ 将溶液 pH 调至 ６畅２ 。 按国家种子质量检验标准（GB／ T３５４畅３ — １９９５）进行发芽试验 ，根据发芽过程的
需水情况更换等体积相应的溶液 ，以保证处理液中盐浓度和 Si浓度不变 ，以芽长超过种子长度约 １／２ ，根长
达种子长度一半为发芽标准 ，每天记录发芽数 。
幼苗培育试验中将催芽后的黄瓜种子播于装有石英砂的育苗盆中 ，置于 SPS唱３００IC MODEL 微电脑人
工气候箱中培养至 ２ 叶 １ 心期后 ，挑选长势均匀的幼苗移栽到容量为 １０L 的塑料箱中（外用黑色玻璃纸包
裹） ，营养液用日本山崎黄瓜配方 ，每天通气 ０畅５h 。 一周后进行处理 。 设 CK（营养液处理） 、１００mmol／L
NaCl 、１００mmol／LNaCl ＋ ２畅５mmol／LK２ SiO３３ 个处理 。 处理液用稀 H２ SO４ 调 pH 至 ６畅２ ，每处理重复 ３ 次 ，处
理 ５d 后取样测定各项生理指标 。 其中根系活力测定采用 TTC 法 ，根系质膜透性测定采用电导率法［２］ ；淀粉
酶活力测定采用 ３ ，５ — 二硝基水杨酸法 ，蛋白酶活力测定采用 Folin 酚法［３］ ；超氧化物歧化酶（SOD）活性采
用氧化硝基四氮唑蓝（NBT）法测定［４］ ，以 SOD 抑制 NBT 光还原 ５０ ％ 为一个酶活性单位（ U） ，过氧化氢酶
（CAT）活性采用 Na２ S２ O３ 滴定法测定［４］ ，过氧化物酶（POD）活性采用愈木创酚氧化法测定 。
表 1 　 外源 Si对盐胁迫下黄瓜种子萌芽的影响 倡
Tab ．１ 　 Effects of silicon on cucumber seed germination under salt st ress
处理T reat ment 发芽率 ／ ％Germination rate 发芽指数／芽·d
－ １
Germinat ion index 活力指数 ／芽 ·g
－ １ ·d － １Vigor index
Si０ ２１畅２０b ４畅２１c １畅３７c
Si１ ２３畅１８b ４畅８６bc １畅４０bc
Si２ ２６畅２２ab ５畅２０b １畅４１bc
Si３ ４２畅３７a ５畅８６a １畅６４a
Si４ ３１畅０７ab ５畅２２b １畅５２ab
　 　 倡 表中同列数据中不同字母表示差异显著 （ P ＜ ０畅０５） ，下同 。
2 　 结果与分析
2畅1 　 外源 Si对盐胁迫下黄
瓜种子萌发的影响
　 　 由表 １ 可见 ，盐胁迫下黄瓜
种子发芽率偏低 ，加入不同浓度
的外源 Si均能提高盐胁迫下黄
瓜种子的发芽率 、发芽指数和活
第 １５卷第 ６ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ 　 No ．６
２ ０ ０ ７年 １ １月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture Nov ．，　 ２００７
　 　力指数 。 当 Si浓度为 ２畅５mmol／L（Si３）时 ，对盐胁迫的缓解作用最好 。 发芽率 、发芽指数 、活力指数分别比
对照增加 ９９畅８５ ％ 、３９畅１９ ％ 、１９畅７１ ％ 。 其中 ２畅５mmol／L 处理与对照各指标差异均达显著水平 ，３mmol／L
（Si４）处理的发芽指数和活力指数与对照差异显著 。
2畅2 　 Si对盐胁迫下黄瓜萌发种
子中淀粉酶 、蛋白酶活性
的影响
　 　 淀粉酶 、蛋白酶可分解淀
粉 、蛋白 ，为幼苗生长提供能源
和物质基础 ，有利于幼苗生长 。
从表 ２ 中可以看出 ，盐胁迫下淀
粉酶 、蛋白酶活性均有不同程度
的下降 ，且随着处理时间的延长
呈增加的趋势 。 加入外源 Si可
以显著提高种子萌芽期淀粉酶 、
表 2 　 Si对盐胁迫下黄瓜种子萌芽期淀粉酶 、蛋白酶活力的影响
Tab ．２ 　 Effects of silicon on activities of amylase and protease in endosperm
of cucumber germination seed under salt st ress
处理
T reat ment
胚乳淀粉酶 ／ U·mg － １（DW）
Endosper m amylase
　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 处理时间 ／d 　 T reating t ime
胚乳蛋白酶 ／ U·mg － １（DW）
Endosper m prot ease
２ ３ ４ ２ ３ ４
Si０ 　 １６c 　 ２４c 　 ２９b 　 ７c 　 １０c 　 １２c
Si１ 　 ２５bc 　 ３６bc 　 ４３ab 　 ９c 　 １７bc 　 ２６bc
Si２ 　 ３４bc 　 ４１b 　 ５１ab 　 １９ab 　 ２８ab 　 ２bc
Si３ 　 ４０a 　 ４９a 　 ５６a 　 ２４a 　 ３２a 　 ３６b
Si４ 　 ４２a 　 ４７ab 　 ５０ab 　 ２４a 　 ２９ab 　 ４０a
蛋白酶活性 ，且以 ２畅５mmol／L K２ SiO３（Si３）处理效果最好 。
2畅3 　 Si对盐胁迫下黄瓜幼苗根系质膜透性及其生长的影响
根系活力 、根系的选择透性反映了植物根系的生长状况 ，是根系生命力的综合评价指标 。 CK 、NaCl 、
NaCl ＋ Si ３ 种处理条件下黄瓜幼苗根系活力及根系相对电导率值分别为 １００畅１ ，６４畅３ ，８９畅３ ；２９畅３４ ，４３畅２２ ，
３１畅６７ 。 盐胁迫下黄瓜幼苗根系活力下降了 ３５畅７６ ％ ，根系质膜透性上升了 ４７畅３１ ％ 。 加 Si处理能显著提高
黄瓜幼苗的根系活力 ，降低根系质膜透性 。 且盐胁迫下根系生长受抑制 ，发根少且生长缓慢 ，加 Si处理可明
显缓解盐害并且根系长势同 CK 相近 。 说明 Si具有影响盐胁迫下黄瓜幼苗根系的功能 ，使根系的选择性增
强 ，促进盐胁迫下黄瓜幼苗的根系生长 ，有利于根系对营养的吸收利用 。
表 3 　 Si对盐胁迫下黄瓜幼苗叶片 SOD 、CAT 、POD活性的影响
Tab ．３ 　 Effects of silicon on SOD ，CAT ，POD activities in leaves of
cucumber seedlings under salt stress
处理
T rea tment
超氧化物歧化酶
活性／ U·g － １（ FW）
SOD act ivit y
过氧化氢酶活
性／ ΔA２４０·min － １（ FW）
CA T activit y
过氧化物酶活
性／ Δ A４６０·min － １ （FW）
P OD acti vity
CK ８６ ８７畅５ ５９
NaCl ４９ ６３畅５ ３６
NaCl ＋ Si ８５ ６１畅９ ５７
2畅4 　 Si对盐胁迫下黄瓜幼苗体内 SOD 、
POD 、CAT活性的影响
　 　 SOD 、POD 、CAT 的主要功能是通过
消除盐分胁迫诱导产生的细胞内活性氧 ，
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
对盐胁迫的适应性［６］ 。 盐胁迫下黄瓜幼
苗 SOD 、POD 、CAT 活性均有不同程度的
　 　下降（表 ３） ，加 Si处理可显著提高黄瓜幼苗体内 SOD 、POD 活性 ，而对盐胁迫下黄瓜叶片 CAT 活性的影响
不大 ，说明外源 Si能透导黄瓜幼苗体内保护酶的活力 ，增强其对盐胁迫的适应性 ，缓解了盐害 。
3 　 小 　 结
试验结果表明 ，适当浓度的外源 Si对增强黄瓜种子萌芽期及幼苗期的抗盐性具有一定的作用 ，可提高盐胁
迫下黄瓜种子的发芽率 、发芽指数和活力指数 ，提高盐胁迫下黄瓜种子萌芽期胚乳淀粉酶 、蛋白酶活力 ，有利于
幼苗的生长 。可提高盐胁迫下黄瓜幼苗的根系活力 ，降低盐胁迫下根系质膜透性 ，使根系的选择透性增强 。 有
利于植物的生长并增强了其抗逆性 ，可提高黄瓜幼苗体内 SOD 、POD活性 ，而对盐胁迫下黄瓜叶片 CAT 活性的
影响不大 。 可有效缓解盐胁迫造成的活性氧伤害 ，增强黄瓜幼苗对胁迫的适应性 ，缓解盐害 。
参 　 考 　 文 　 献
１ 　 梁永超 ，丁瑞兴 ，刘 　 谦 ．硅肥对大麦耐盐性的影响及其机制 ．中国农业科学 ，１９９９ ，３２（６） ：７５ ～ ８３
２ 　 张宪政 ，陈凤玉 ，王荣富 ．植物生理学实验技术 ．沈阳 ：辽宁科学技术出版社 ，１９９４ ．５４ ～ ５５
３ 　 黄 　 明 ，彭世清 ．植物多酚氧化酶研究进展 ．广西师范大学学报 （自然科学版） ，１９９８ ，１６（２） ：６５ ～ ７０
４ 　 郝建军 ，刘延吉 ．植物生理学实验技术 （第 １ 版 ） ．沈阳 ：辽宁科学技术出版社 ，１９９９ ．９８ ～ １０１
５ 　 Ahmad R ．，Zaheer S ．，et a l ．Role of silicon in salt tolerance o f w heat ．Plant Sci ．，１９９２ ，８５ ：４３ ～ ５０
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第 ６期 侯玉慧等 ：硅对盐胁迫下黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响 ２０７