全 文 ：收稿日期:2010 -01-22
基金项目:中国林科院热带林业研究所基本科研业务专项资金 “木麻黄
杂交育种技术的研究 ”(2007-24)资助;“十一五 ”林业科技支
撑计划 “优质抗逆生态树种木麻黄新品种选育 ”(2006 BAD
01 A1605)研究内容;福建省林木种苗科技攻关项目第三期
“木麻黄杂交育种和种子园营建技术研究 ”研究内容。
作者简介:武　冲(1983-),男 ,硕士研究生 ,研究方向:林木遗传育种。
通讯作者:仲崇禄。
盐胁迫对木麻黄种子萌发的影响
武　冲 1, 2 , 　张　勇 2 , 　唐树梅1 , 　仲崇禄 2
(1.海南大学农学院 , 　海南 儋州 571737;　2.中国林科院热带林业研究所 , 　广东广州 510520)
摘要:研究了在 0.1%、0.3%、0.5%、0.7%和 1%NaCl胁迫条件下 ,山地木麻黄(CasuarinajunghuhnianaMiq.)、细枝木麻
黄(C· cunninghamianaMiq.)和粗枝木麻黄(Casuarinaglauca)种子萌发和幼苗生长状况。结果表明 , 随着 NaCl浓度的
增加 , 3个树种的种子萌发率 、活力指数 、发芽势以及幼苗的苗高和根长均呈下降趋势 , 不同种之间的木麻黄种子的发芽
率差异显著。
关键词:　木麻黄;种子萌发;NaCl胁迫;发芽率;活力指数
中图分类号:　S722.1　　　文献标志码:　A　　　文章编号:　1001-4705(2010)04-0030-04
EfectofNaClStressonCasuarinaSeedGermination
WUChong1, 2 , ZHANGYong2 , TANGShu-mei1 , ZHONGChong-lu2
(1.Colegeofagriculture, HainanUniversity, DanzhouHainan571737, China;
2.TheResearchInstituteofTropicalForestry, CAF, Guangzhou510520, China)
Abstract:CasuarinajunghuhnianaMiq., C·cunninghamianaMiq., andCasuarinaglaucaSeedgermination
andthegrowthofseedlingsundertheconditionof0.1%, 0.3%, 0.5%, 0.7% and1% NaCl.Streswere
studied.Theresultshowedthatseedgerminationrate, vigorindex, germinationtrends, seedlingheightand
seedlingsrootlengthofthesethreespecieswoulddeclinewiththeconcentrationincreasingofNaCl.Itshowed
thatdiferentCasuarinaspeciesseedshadsignificantdiferencesingerminationrate.
Keywords:　casuarina;seedgermination;NaCl.stress;germinationrate;vigorindex
　　盐分是限制植物生长和生产力的主要环境因
素 [ 1] ,土壤盐渍化也是当今世界农业面临的重要非生
物胁迫 [ 2] 。若能充分利用盐地资源 ,选择耐盐树种 ,
营造人工林分 ,将对我国许多立地困难的森林植被恢
复与建设 、改善脆弱生态环境具有重要意义。近年来 ,
对耐盐植物的选育和栽培研究已引起国内外学者的关
注 [ 3, 4] 。木麻黄 (Casuarinaceae)具有抗盐碱 、抗风害 、
耐沙埋能力 ,成为沿海防护林的主要造林树种。但随
着木麻黄栽培范围不断向沿海重盐碱地扩展 ,木麻黄
在重盐碱地造林面临着盐害的问题。种子萌发所处的
位置决定了此后成年植物生长的环境条件 [ 5, 6] ,它在
发芽阶段的耐盐状况在一定程度上也反映了其耐盐程
度 。本试验以木麻黄(Casuarinaceae)为试验材料 ,研
究不同浓度 NaCl对木麻黄种子萌发及萌发幼苗生长
的影响 ,以期探讨木麻黄的耐盐性 ,为人工林营建提供
参考。
1　材料与方法
1.1　材　料
山地木麻黄(C.junghuhnianaMiq.)种子收集于
2009年海南上涌林场 ,细枝木麻黄 (C.cunninghami-
an)和粗枝木麻黄(Casuarinaglauca)种子于 2009年
在福建省泉州市惠安赤湖林场采集 ,种子采摘后 ,室
温 、通风晾干 ,放置密封袋中 4℃条件下贮藏备用。
1.2　方　法
1.2.1　种子的预处理
挑选大小一致的种子 ,先用 10% H2O2表面消毒 ,
并用无菌水反复冲洗 ,然后用无菌水浸种 24 h。
1.2.2　发芽试验
试验设置 5种浓度的 NaCl溶液:0.1%、0.3%、
0.5%、0.7%、1.0%,以蒸馏水作对照(ck), 3次重复 ,
每次重复 50粒种子。在培养皿中(直径为 9 cm)置两
层滤纸 ,先用少量相应浓度的 NaCl溶液浸润 ,将经过
预处理的木麻黄种子摆放在其中 ,在室温(26 ±2)℃
条件下培养 ,每天观察并记录发芽数 。
1.2.3　测定项目与方法
(1)发芽能力指标:参照 《国际种子检验规程 》[ 7]
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第 29卷　第 4期　2010年 4月　　　 　　 　 　　　　　种　子　(Seed)　　　 　　　　 　 　　Vol.29　No.4　Apr.　2010
DOI :10.16590/j.cnki .1001-4705.2010.04.081
计算发芽率 、发芽势 、发芽指数和活力指数;
发芽率(%)=种子发芽数 /供试种子数 ×100%;
发芽势(%)=发芽达到高峰期的种子发芽数 /供
试种子数 ×100%;
发芽指数 GI=∑(Gt/Dt),其中 Gt为第 t天发芽
数 , Dt为发芽的天数(t);
活力指数 VI=GI×L,其中 L为幼苗长度(cm)。
(2)幼苗形态指标:发芽试验结束后 ,在每个处理
的 3次重复中分别随机抽取幼苗 10株 ,测定其苗高 、
根长。
2　结果与分析
2.1　NaCl胁迫对木麻黄种子发芽能力的影响
图 1　NaCl胁迫下木麻黄种子的发芽势和发芽率比较
　　发芽率和发芽势是反映种子发芽能力的主要指
标 ,在胁迫条件下 ,种子的发芽能力受到影响 ,从而发
生变化 。由图 1可知 , 3组木麻黄种子在 NaCl胁迫下
其发芽势和发芽率有一定的差异 ,随着 NaCl处理浓度
的升高 ,发芽势和发芽率均呈下降趋势 。方差分析表
明 ,不同种源间 、不同 NaCl处理浓度间的发芽率差异
极显著(p<0.01)。山地木麻黄 、细枝木麻黄和粗枝
木麻黄 ,在 0.1%的 NaCl溶液中可以正常萌发 ,和对
照组差异不明显 ,其中山地木麻黄在 0.3%的 NaCl胁
迫下可以正常萌发 , 而细枝木麻黄和粗枝木麻黄在
0.3%的 NaCl胁迫下与对照差异显著。当 NaCl浓度
为 0.5%时山地木麻黄 、细枝木麻黄和粗枝木麻黄各
自发芽率是 52%、16.7%和 49.5%,与对照组差异极
显著;当 NaCl浓度达到 0.7%时 ,木麻黄种子萌发已
严重受到抑制。从数据分析可知 , 3种木麻黄在 NaCl
浓度为 0.1%时 ,其发芽势对照组差异不显著 ,当 NaCl
浓度达到 0.3%时 ,细枝木麻黄和粗枝木麻黄发芽势
明显低于对照组 ,差异显著 ,而山地木麻黄与对照组没
有明显差异 ,说明山地木麻黄的抗盐性强于前两种木
麻黄。当 NaCl浓度达到 0.5%和 0.7%时 ,木麻黄种
子的萌发受到严重的抑制作用 ,当 NaCl浓度为 1%
时 ,种子基本不萌发。
2.2　NaCl胁迫对木麻黄种子发芽指数和活力指数的
影响
　　发芽率是种子发芽的常用指标 ,但用发芽指数和
活力指数作为种子活力综合指标更具优越性 ,它们同
每粒发芽种子的相应发芽时间及其整齐度均发生关
系;活力强的种子在不利环境条件下的出苗能力强 ,贮
藏后能保持发芽力 ,活力弱的种子则相反 。由此可见 ,
种子活力不是单一的特性 ,而是描述种子出苗不同方
面(包括试验 、田间和贮藏期间)的综合特性 。由图 2
可知 ,在 NaCl胁迫下 ,各组种子的发芽指数随着处理
浓度的增大均呈下降趋势 ,不同种源 、不同胁迫处理浓
度对发芽指数的影响极显著(p<0.01)。当 NaCl浓
度为 0.1%时 ,山地木麻黄种子发芽指数于对照组差
异不显著 ,而细枝木麻黄和粗枝木麻黄的种子发芽指
数都明显小于对照组 ,呈极显著性差异;随着 NaCl浓
度的增加各浓度间都呈极显著性差异 。说明高的盐浓
度明显地抑制木麻黄种子的萌发。
图 2　NaCl胁迫下木麻黄种子发芽指数的比较
注:显著性 α=0.01相同字母表示处理间差异不显著。
从图 3可以看出 ,不同种之间的木麻黄的活力指
数明显不同 ,山地木麻黄的活力指数高于细枝木麻黄
和粗枝木麻黄 ,随着 NaCl浓度逐渐升高 ,木麻黄种子
的活力指数逐渐下降 ,当 NaCl浓度为 0.1%时 , 3组木
麻黄均与各自对照组呈显著性差异 ,随着 NaCl浓度逐
渐升高 ,各浓度之间都呈显著性差异(p<0.01)。
·31·
研究报告　　武　冲 等:盐胁迫对木麻黄种子萌发的影响
图 3　NaCl浓度对木麻黄种子活力指数的影响
2.3　NaCl胁迫对幼苗根长和苗高的影响
试验结束后 ,对发芽种子长出的小幼苗的形态指
标进行测定 ,以比较不同处理间的差异。由表 1可知 ,
随胁迫浓度的升高 ,小幼苗的根长和苗高都是在逐渐
减小。不同种源间小幼苗的根长和苗高差异显著
(p<0.05),不同浓度处理间小幼苗的根长差异极显
著(p<0.01)。当 NaCl浓度为 0.1%时 , 3组试验根
长和苗高与对照组都存在显著性差异 ,而 NaCl浓度为
0.1%和 0.3%时 ,根长和苗高各组之间均无显著性差
异 ,说明这两种浓度对木麻黄幼苗生长影响差异不显
著 ,当 NaCl浓度为 0.7%时 ,根长受到明显的抑制作
用 。通过表 3可以看出 ,不同种之间的根长和苗高差
异显著 ,而同种之间差异不显著 。
表 1　NaCl胁迫下木麻黄种子的幼苗苗高的影响
NaCl
(%)
山地木麻黄(cm) 细枝木麻黄(cm) 粗枝木麻黄(cm)
根长 苗高 根长 苗高 根长 苗高
ck 1.78 1.97 1.69 2.46 1.57 2.02
0.1 1.64 1.55 0.82 1.89 0.95 1.76
0.3 1.28 1.65 0.74 1.65 0.68 1.67
0.5 0.85 1.47 0.61 1.13 0.52 1.57
0.7 0.69 1.15 0.48 0.85 0.52 1.38
1 0.50 0.40 0.40 0.50 0.32 0.46
3　结论与讨论
种子萌发受很多因素影响 ,包括种子内部的生理
因素和种子外部的生态环境因素 。通常情况下 ,环境
胁迫对种子的萌发会产生不利的影响。大量研究表
明 ,盐胁迫会破坏种子细胞膜的结构和功能 ,导致代谢
紊乱 ,活力降低乃至失去萌发能力[ 8, 9] 。树木种子萌
发对盐胁迫的反映趋势基本一致 ,但不同树种种子萌
发与幼苗早期生长期间对盐胁迫的忍耐程度不一。各
种盐生植物的种子对盐度的耐受阈限不同 ,相同盐浓
度下的萌发率也不同 [ 10, 11] 。如 S.bigelovi种子可以在
856mmol/LNaCl溶液中萌发 [ 12] , Suaedamaritime(属
藜科)种子能够在海水中萌发 [ 13] , S.rubra和 H.glome-
ratus的种子甚至在 1 000 mmol/LNaCl溶液中仍有萌
发 [ 14, 15] 。但 Salicorniapacificavar.uathensis(属藜科)的
种子在 856 mmol/LNaCl溶液中的萌发率仅为
3%[ 16] 。
发芽率 、发芽指数和活力指数是表示种子活力及
其表达程度的主要指标 ,根据它们在不同 NaCl浓度下
的下降幅度或被抑制程度 ,可以判断种子萌发期间的
耐盐状况。本试验结果表明 ,木麻黄种子在盐胁迫下 ,
发芽率 、发芽指数 、活力指数都随着盐浓度的升高而降
低 ,萌发后获得的小幼苗的早期生长受到一定的抑制;
随着 NaCl浓度的增大 ,对种子萌发 、幼苗生长的抑制
作用越强 ,不同 NaCl浓度的影响差异显著;当 NaCl浓
度为 0.1%时 , 3组木麻黄中的发芽势和发芽率以及苗
高与对照组差异不显著 ,说明木麻黄可以在低的盐浓
度下正常萌发生长 ,而当 NaCl浓度为 0.3%时 , 3组木
麻黄种子的发芽率 、发芽指数 、活力指数以及幼苗高 、
根长 、鲜质量等与对照相比下降幅度较大 ,受到明显抑
制;不同种源的种子萌发对 NaCl胁迫表现出不同的耐
盐反应 ,盐胁迫对山地木麻黄种源的种子萌发的影响
最小 ,其耐盐性较强 , 而细枝木麻黄的种子耐盐性
较差。
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第 29卷　第 4期　2010年 4月　　　 　　 　 　　　　　种　子　(Seed)　　　 　　　　 　 　　Vol.29　No.4　Apr.　2010
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收稿日期:2010 -01-06
基金项目:新疆维吾尔自治区重大科技专项科技支疆项目(200840102-40)。
作者简介:樊丛照(1984-),男 ,陕西人;硕士研究生 ,研究方向:植物逆境生理与分子生物学;E-mail:fcz840701@yahoo.com.cn。
通讯作者:李　群 ,女 ,副教授 ,研究方向:植物逆境生理与分子生物学;E-mail:liqun 007@126.com。
两种短命植物种子萌发特性和幼苗生理的研究
樊丛照 , 　赵惠新 , 　高兴旺 , 　李　群
(新疆大学生命科学与技术学院 , 　乌鲁木齐 830046)
摘要:研究了两种短命植物卷果涩芥(Malcolmiascorpioides)和四齿芥(Tetracmequadricornis)种子在不同处理条件下的萌
发情况 ,并对卷果涩芥和四齿芥幼苗进行 NaCl胁迫 ,测定了两种植物幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、
过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量。结果表明:卷果涩芥和四齿芥种子自然萌发率不足 15%, 通过赤霉素
(GA3)处理和刺破种皮的方法可使两者种子的萌发率提高到 90%以上;种子萌发的适宜温度在 15 ～ 30℃, 而光照和黑
暗对种子的萌发率影响不显著;卷果涩芥对 NaCl和 PEG-6000的耐受程度比四齿芥更高一些;在相同 NaCl浓度和相同
时间段胁迫下 ,卷果涩芥幼苗的 SOD、POD、CAT活性均高于四齿芥 ,而其 MDA含量低于四齿芥 , 并且随 NaCl浓度的增
加 , 3种酶活性均为先升高后降低的趋势 , 而 MDA含量一直处于上升的趋势。
关键词:　卷果涩芥;四齿芥;种子萌发;NaCl胁迫
中图分类号:　Q945　　　文献标志码:　A　　　文章编号:　1001-4705(2010)04-0033-05
StudyonSeedGerminationCharacteristicsandSeedling
PhysiologicalofTwoEphemeraPlants
FANCong-zhao, ZHAOHui-xin, GAOXing-wang, LIQun
(XinjiangUniversity, ColegeofLifeScienceandTechnology, 830046, China)
Abstract:TheseedoftwoephemeraplantsMalcolmiascorpioidesandTetracmequadricorniswereusedin
germinationexperimentstoinvestigatetheefectsofdiferentconditionsongermination.TheactivetiesofSOD,
POD, CATandMDAcontentsweredetectedaftertreatedwithNaCl.Resultsshowedthatthegerminationrate
ofthetwoplantswaslessthan15%, butdealingwithGA3 orpuncturingtheseedcoatcouldelevatethegermi-
nationrateto90%.Thebestseedgerminationtemperatureofthetwoplantwasbetween15 ℃to30℃.How-
ever, lighthaslitleefectonthegermination.MalcolmiascorpioideshasmoretolerantthanTetracme
quadricornisaftertreatedwithNaClandPEG-6000.Underthesameconcentrationandtreatingtimewith
NaCl, theactivityofSOD, PODandCATinMalcolmiascorpioideswashigherthanthatofTetracme
quadricornis, butthequantityofMDAwaslower.WiththeconcentrationofNaClenhancing, theactivityofthe
threeenzymesinthetwoephemeraplantsfirstupandthendown, butthequantityofMDAwasalwaysup.
Keywords:　Malcolmiascorpioides;Tetracmequadricornis;seedgermination;NaClstress
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研究报告　　樊丛照 等:两种短命植物种子萌发特性和幼苗生理的研究