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外源水杨酸对盐胁迫下凤仙花种子萌发特性的影响



全 文 :北方园艺2013(13):75~77 植物·园林花卉·
作者简介:何会流(1968-),男,重庆人,硕士,副教授,现主要从事
园林植物逆境生理研究工作。
基金项目:三峡库区生态环境与生物资源省部共建国家重点实验
室基金资助项目(SKL2012-01)。
收稿日期:2013-03-04
外源水杨酸对盐胁迫下凤仙花种子萌发特性的影响
何 会 流1,2
(1.重庆城市管理职业学院,重庆401331;2.三峡库区生态环境与生物资源省部共建国家重点实验室,重庆400715)
  摘 要:以凤仙花成熟种子为试材,研究比较了水杨酸(SA)处理对盐胁迫下凤仙花种子的发
芽势、发芽率、发芽指数等萌发指标,胚根长、下胚轴长及幼苗的可溶性糖、可溶性蛋白质与丙二
醛(MDA)含量等的影响。结果表明:SA处理后种子萌发指标和幼苗生理指标均有不同变化。其
中SA浓度为50mg/L时,萌发指标均达到最大值;幼苗MDA含量为最小值。50mg/L的SA能
够有效的缓解盐胁迫对凤仙花种子及幼苗产生的伤害,提高种子及幼苗的抗盐性。
关键词:凤仙花;水杨酸(SA);盐胁迫;种子萌发;生理特性
中图分类号:S 681.1 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)13-0075-03
  凤仙花(Impatiens balsamina L.栽培种),别名急性
子、指甲花,是我国广泛种植的一种观赏和药用花卉植
物[1]。水杨酸(Salicylic Acid,简称SA)属于桂皮酸的衍
生物[2]。SA具有多种生理作用,可诱导作物抗病、抗逆
境胁迫,促进种子萌发的作用[3-4]。目前,国内外对凤仙
花种子萌发、离体培养、药用成分、水分以及钙盐胁迫等
方面研究较多[5-9]。但在SA对盐胁迫下种子萌发特性
的研究鲜见报道。该试验研究了SA对盐胁迫下凤仙花
种子萌发和幼苗某些生理指标的影响,以期为解决设施
栽培中园林花卉盐渍化问题提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为凤仙花(Impatiens balsamina L.栽培
种)成熟种子,由北京金丹隆种子有限公司提供。水杨
酸(SA)为北京化工厂生产(分析纯)。
1.2 试验方法
选取健壮、饱满、大小一致的凤仙花种子,用1.0%
次氯酸钠溶液消毒5min,再用蒸馏水冲洗干净,吸水纸
吸干;置于光照培养箱(25±2)℃中催芽,1d后将种子
取出;在铺有2层纱布的培养皿中按每皿100粒种子
放置,3次重复。CK组加入适量清水。其它处理组加
入50mmol/L NaCl溶液胁迫6h;取出种子后将盐溶液
吸干净,加入10、25、50、75、100mg/L 5种不同浓度的
SA溶液;然后将种子放置于光照培养箱 (温度同上,光
照时间12h,光照强度2 000lx)进行培养,每天定时补
充相应浓度溶液[10]。
1.3 项目测定
1.3.1 种子萌发指标的测定 试验期间每天按时统计
萌发数,第3天计算发芽势,第5天统计发芽率和发芽指
数。同时,在第5天每个处理随机取用30株幼苗,测量
幼苗胚根长、下胚轴长并称取鲜重以及干重。发芽势
(Gv)=第3天发芽的种子数/供试的所有种子数×
100%;发芽率(Gr)=正常情况下发芽的种子数/供试的
所有种子数×100%;发芽指数(Gi)=∑(Gt/Dt)。式中,
Gt为t日内的增殖数,Dt为相应的发芽天数[10]。
1.3.2 幼苗部分生理指标的测定 SA处理第7天随机
    
Abstract:Taking 2varieties common plants of Vaccinium(V.fragile var.fragile and V.fragile var.mekongene)in
Yanglin of Kunming as test materials,the efect of light and temperature range in the indoor and outdoor environment on
their phenological phase,ornamental characteristics,adaptability,resistance etc.at same water and fertilizer condition were
studied.The results showed that the color of the leaves,braxts and flowers of 2varieties had no turned red,long
flowering and no fruiting indoors,each phenological later than outdoor,al strong adaptability and stress tolerance;
phenology of V.fragilevar.Fragile was earlier than V.fragilevar.mekongense both indoor and outdoor,and its color of
the leaves,bracts and flowers veins more easily afected by the temperature.
Key words:Vaccinium;introduction;cultivation;ornamental characteristics
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·园林花卉·植物 北方园艺2013(13):75~77
选取处理后的幼苗测定其生理指标。丙二醛含量及可
溶性糖含量测定采用张志良等[11]的方法,以μmol/g表
示丙二醛(MDA)含量及可溶性糖含量。可溶性蛋白质
的测定参照Bradford[12]方法,以mg/g表示可溶性蛋白
质含量。
1.4 数据分析
使用Excel 2003和SSPS 11.5统计软件对数据进行
统计分析,采用Duncan’s新复极差法进行差异显著性
检测。
2 结果与分析
2.1 SA处理对盐胁迫下凤仙花种子萌发的影响
从表1可以看出,50mmol/L盐胁迫处理后种子发
芽势、发芽率以及发芽指数和CK相比都有显著性降低。
当用浓度较低的SA处理胁迫后的种子,其发芽势、发
芽率以及发芽指数都较盐处理有显著性的升高。随着
SA浓度增加,各项指标呈先升后降的趋势。当SA为
50mg/L时,各项指标均为最大值,且种子发芽势、发芽
指数均显著高于CK;但当SA为100mg/L时,其种子发
芽势、发芽指数显著低于盐处理,显示其受到明显抑制。
综上,低浓度SA可缓解盐胁迫,而高浓度则有明显的抑
制作用。
表1    SA处理对盐胁迫下凤仙花
    种子的发芽势、发芽率、发芽指数的影响
  Table 1 The efects of SA on germination vigor,
germination rate and germination index of Impatiens balsamina L.
seeds under NaCl stress
处理 发芽势/% 发芽率/% 发芽指数
CK  78.333±3.283b 91.667±1.202a 34.372±0.095bc
NaCl(50mmol/L) 52.333±0.882c 79.000±0.557b 25.972±0.532d
SA(10mg/L) 74.333±0.882b 86.333±2.186a 32.505±0.953c
SA(25mg/L) 82.667±1.202ab  89.667±3.180a 35.783±1.520b
SA(50mg/L) 86.000±2.000a 91.667±1.202a 39.317±1.101a
SA(75mg/L) 76.667±1.202b 86.667±0.882a 34.645±0.250bc
SA(100mg/L) 16.000±3.215d 78.667±0.882b 23.061±0.827e
  注:表中同一列数据中字母不同者表示差异达5%显著水平,下同。
2.2 SA处理对盐胁迫下凤仙花种子生长指标的影响
从表2可以看出,NaCl(50mmol/L)胁迫处理后,凤
仙花种子鲜重、下胚轴和胚根长均有显著性下降。当用
SA处理后,鲜重显著升高,且随着浓度进一步升高反而
降低,当SA达到100mg/L时,其重量低于盐处理。下
胚轴和胚根长度与盐处理对照比较均有显著地升高,且
随着浓度增加而表现出下降的趋势,在SA为10mg/L
时达到最大平均下胚轴长0.570cm;在SA为25mg/L
达到平均胚根长最大值0.774cm。盐胁迫后干重有显
著地增加,SA处理后干重呈现下降趋势。综上可知,适
当浓度的SA能够有效缓解盐胁迫,但较高浓度对其有
抑制作用。
表2    SA处理对盐胁迫下凤仙花
    种子的干鲜重、下胚轴及胚根长的影响
  Table 2 The efects of SA on dry weight,
fresh weight,average radicle length and average hypocotyl length of
Impatiens balsamina L.seeds under NaCl stress
处理 10株鲜重/g  10株干重/g 下胚轴长/cm 胚根长/cm
CK  0.254±0.002a 0.078±0.003b 0.570±0.024a0.968±0.003a
NaCl(50mmol/L)0.184±0.005b0.105±0.004ab 0.163±0.009c0.131±0.031e
SA(10mg/L) 0.291±0.054a0.106±0.006ab 0.570±0.025a0.646±0.002c
SA(25mg/L) 0.297±0.011a0.102±0.002ab 0.563±0.009a0.774±0.021b
SA(50mg/L) 0.284±0.008a 0.129±0.024a 0.547±0.020a0.455±0.020d
SA(75mg/L) 0.269±0.004a0.108±0.003ab 0.530±0.006a0.413±0.019d
SA(100mg/L) 0.177±0.011b0.100±0.005ab 0.333±0.024b0.128±0.015e
2.3 SA处理对盐胁迫下凤仙花幼苗部分生理指标的
影响
2.3.1 SA处理对盐胁迫下凤仙花幼苗MDA含量的影
响 从表3可以看出,经过不同盐胁迫处理后的凤仙花
幼苗的MDA的含量产生了明显的变化。单一盐处理后
的MDA含量显著高于CK,表明盐胁迫后植物细胞膜受
到破坏,透性增加。当用不同浓度SA处理后,缓解了
MDA含量的上升趋势,MDA含量总体显著下降达到
CK水平。随着SA浓度增加MDA含量出现升-降-升的
趋势。当SA浓度为50mg/L时,减缓的效果最为显著。
但当SA达到100mg/L时,MDA含量则显著增加达到
最大值,对凤仙花的萌发和生长产生了抑制效果。综
上,外源SA处理能够降低膜脂过氧化产物的含量,有效
减缓盐胁迫下MDA升高的趋势,增强凤仙花对盐胁迫
的适应,且50mg/L浓度处理较为合适。
2.3.2 SA处理对盐胁迫下凤仙花幼苗可溶性糖含量
的影响 从表3可以看出,盐胁迫使可溶性糖含量显著
升高。当用SA处理后,可溶性糖含量总体显著下降。
随着SA浓度增加可溶性糖含量出现升-降-升的趋势。
当SA浓度为100mg/L时,可溶性糖含量达到最大值。
2.3.3 SA处理对盐胁迫下凤仙花幼苗可溶性蛋白质
含量的影响 从表3可以看出,单一盐处理后可溶性蛋
白质含量显著高于CK。随着SA浓度增加可溶性蛋白
质含量出现升-降-升的趋势。在SA为100mg/L时,可
溶性蛋白质含量达到最大值。
表3    SA处理对盐胁迫下凤仙花幼苗
    可溶性糖、可溶性蛋白质及MDA含量的影响
  Table 3 The efect of SA on soluble sugar,
soluble protein and malondialdehyde(MDA)of Impatiens balsamina L.
seedlings under NaCl stress
处理
MDA含量
/μmol·g-1
可溶性糖含量
/μmol·g-1
可溶性蛋白质含量
/mg·g-1
CK  1.869±0.152c 0.079±0.014c 3.595±0.195c
NaCl(50mmol/L) 3.261±0.493b 0.127±0.023b 5.918±0.010a
SA(10mg/L) 2.125±0.197bc  0.080±0.008bc  5.426±0.207b
SA(25mg/L) 2.301±0.201bc  0.104±0.008bc  5.897±0.039a
SA(50mg/L) 1.671±0.180c 0.074±0.013c 5.201±0.107b
SA(75mg/L) 1.960±0.307c 0.070±0.013c 5.875±0.089a
SA(100mg/L) 4.214±0.351a 0.198±0.018a 6.031±0.010a
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北方园艺2013(13):75~77 植物·园林花卉·
3 讨论
在50mmol/L盐胁迫下,凤仙花种子萌发指标都受
到显著的抑制。这可能是因为盐胁迫下,破坏了细胞生
物膜的生理功能引起的,细胞膜结构的破坏,功能的紊
乱,透性的改变,使整个细胞的伤害明显[13]。特别是细
胞膜透性的增加,使大量的细胞内物质外渗,导致可溶
性糖、可溶性蛋白含量增加。同时,膜脂过氧化,自由基
增多而导致MDA含量显著增高。
适宜浓度的SA可促进盐胁迫下凤仙花种子的萌
发,而高浓度SA却降低了凤仙花种子萌发指标。影响
种子萌发具有浓度依赖效应的类似研究结果比较
多[14-16]。作为植物体内的一种信号分子,SA可能够激
活盐胁迫反应相关的基因启动子,从而诱导逆境相关蛋
白的合成,还可通过调节抗氧化酶、非酶促抗氧化体系
以及活性氧来提高植物抗逆性[17]。因此,低浓度SA处
理盐胁迫后的凤仙花种子,其萌发指标均有一定程度的
升高,显示明显的促进效果;高浓度SA体现出来的抑制
效应,可能是由于SA诱导活性氧剧增,对植物产生了毒
害作用而使MDA等生理指标明显升高[14]。
综上可知,经过盐处理后的凤仙花种子萌发及其幼
苗生长受到明显的抑制,但通过适当浓度的SA处理后,
降低了细胞中可溶性糖、可溶性蛋白质以及 MDA的含
量,提高了植株的耐盐性,显著缓解了盐胁迫对凤仙花
种子萌发以及幼苗生长的抑制。水杨酸价格比较低廉,
用量少,使用简单方便,在园林生产实践中具有推广
价值。
参考文献
[1] 陈俊愉.中国花卉品种分类学[M].北京:中国林业出版社,2001.
[2] 潘瑞炽.植物生理学[M].6版.北京:高等教育出版社,2008:196.
[3] 殷全玉,张利军,柯油松,等.水杨酸浸种对低温下烟草种子萌发率
和几个与幼苗抗寒性有关的生理生化指标影响[J].植物生理学通讯,
2007,43(1):189-190.
[4] Senaratna T,Touchel D,Bunn E,et al.Acetyl salicylic acid(aspirin)
and salicylic acid induce multiple stress tolerance in bean and tomato plants
[J].Plant Growth Regulation,2000,30:157-161.
[5] 林琼,肖娟.凤仙花种子萌发特性研究[J].衡阳师范学院学报,2007,
28(3):79-81.
[6] 向太和,王利琳.凤仙花离体培养再生植株并试管内开花[J].杭州
师范学院学报(自然科学版),2005(4):293-294.
[7] 鞠培俊,孔德云,李晓波.凤仙花化学成分及药理作用研究进展[J].
沈阳药科大学学报,2007,24(5):320-324.
[8] 罗英,杨仁强,肖莲,等.水杨酸预处理对水分胁迫下凤仙花幼苗抗
氧化能力的影响[J].江苏农业科学,2010(6):243-245.
[9] 梁海英,张雪平,胡志超.Ca2+对盐胁迫下凤仙花种子发芽的影响
[J].江苏农业科学,2011,39(6):327-329.
[10]杜丹丹,何平,张春平,等.外源ALA、SNP和Spd对NaCl胁迫下桔
梗种子萌发特性的影响[J].广西植物,2011,31(6):801-805.
[11]张志良,瞿伟菁,李小方.植物生理学实验指导[M].4版.北京:高等
教育出版社,2009:103-104.
[12]Bradford M M.A rapid sensitive method for the quantitation of micro-
gram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding[J].
Analytical Biochemistry,1976,72:248-254.
[13]赵福庚,孙诚,刘友良,等.盐胁迫对大麦幼苗质膜、液泡膜上共价和
非共价结合多胺含量的影响[J].植物学报,2000,42(9):920-926.
[14]王俊斌,王海凤,刘海学.水杨酸促进盐胁迫条件下水稻种子萌发的
机理研究[J].华北农学报,2012,27(4):223-227.
[15]韩浩章,王晓立,张丽华.低温胁迫下水杨酸对香樟幼苗抗寒性的影
响[J].南方农业学报,2011,42(12):1519-1522.
[16]王淑芳,杨雪清,田桂香,等.水杨酸对NaCl胁迫下黄芩幼苗生长的
影响[J].西南师范大学学报(自然科学版),2006,31(5):159-162.
[17]Kang G Z,Wang Z X,Sun G C.Participation of H2O2in enhancement of
cold chiling by salicylic acid in banana seed lings[J].Acta Botanica Sinica,
2003,45(5):567-573.
Effect of Exogenous Salicylic Acid on the Seeds Germination Characters of
Impatiens balsamina L.Under NaCl Stress
HE Hui-liu1,2
(1.Chongqing City Management Colege,Chongqing 401331;2.State Key Laboratory Breeding Base of Eco-Environments and Bio-Resources of
the Three Gorges Reservoir Region,Chongqing 400715)
Abstract:Taking mature Impatiens balsamina L.seeds as test materials,the efects of SA under NaCl stress on the
indexes such as the germination vigor,germination rate,germination index,the average radicle length and average
hypocotyl length were determined.In addition,such indexes as soluble sugar,soluble protein and malondialdehyde(MDA)
contents of the seedlings were also measured.The results showed that SA treatment caused significant efects on the
germination indexes of the seeds and the physiological indexes of the seedlings.The seeds treated by SA at the
concentration of 50mg/L had the most significant increases in al indexes.MDA content in the seedlings decreased to the
minimum value.50mg/L SA could efectively aleviate the damages of salt stress to the seeds and seedlings of Impatiens
balsamina L.and promote the salt resistance of the seeds and seedlings.
Key words:Impatiens balsamina L.;salicylic acid(SA);salt stress;seed germination;physiological characteristics
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