ＮａＣＩ脅迫對西瓜種子發芽的影響

孫敏紅　孫德璽　鄧　云　何蘭銀

摘要：為了研究2個西瓜品種(鄭抗2號及中科6號)種子的耐鹽情況，采用不同濃度的NaCl溶液處理西瓜種子，并研究其發芽勢、發芽率、胚根長度、發芽指數和活力指數的變化情況。結果表明，中科6號在NaCI溶液低濃度條件下(40mmol／L)各項指標均有上升；超過40mm／l時，各項指標則下降。鄭抗2號的各項指標隨著NaCl溶液濃度的增加均下降，在80一200mmol／L時，對鹽脅迫的適應能力弱于中科6號。

關鍵詞：西瓜；NaCl脅迫；種子；發芽；耐鹽性

我國西瓜的栽培面積居世界之冠．占世界西瓜栽培面積的40％以上，且西瓜栽培模式多樣．其中設施栽培面積逐年擴大。與此同時．土壤次生鹽漬化也日趨嚴重，嚴重影響西瓜的生長和發育．對產量和品質造成很大的影響，而選育耐鹽性強的西瓜品種對于發展西瓜設施栽培具有重要意義。中科6號是湖南地區早熟西瓜主栽品種之一．鄭抗2號是早熟抗枯萎病品種，作為南方設施栽培主栽品種．對其耐鹽性的研究少見報道。本試驗以這2個品種為試材，研究了不同濃度NaCl脅迫對西瓜種子發芽勢、發芽率、平均胚根長、發芽指數以及活力指數的影響，旨在對中科6號和鄭抗6號進行耐鹽性研究．以指導生產，并為耐鹽資源的篩選、種質資源評價、耐鹽育種及設施抗鹽栽培提供理論依據。

1材料與方法

1.1材料

供試西瓜品種為早熟西瓜品種中科6號和鄭抗2號，種子均由中國農業科學院鄭州果樹研究所提供；供試NaCI為分析純試劑．市購。

1.2方法

試驗于2007年1月在中南林業科技大學園藝實驗室進行。將NaCl配成40、80、120、160、200、240 nlm01／L 6種溶液濃度，以不加NaCl的清水為對照，共7個處理。每個處理20粒種子，3次重復。先將6個處理的干種子用不同濃度的NaCI溶液浸種6 h，以清水浸種作為對照，置于鋪有1層濾紙的培養皿中，倒人與浸種濃度相同的NaCI溶液．放入(30+1)℃恒溫培養箱中催芽，處理后第3天開始記錄種子發芽數，第4天測定發芽勢，第7天測量并統計胚根長度、發芽率、發芽指數和活力指數．

1.3測定方法

1.3.1發芽勢測定處理第4天以胚根突破種皮0.5 am為準統計發芽數，計算2個品種的發芽勢。

1.3.2胚根長度測定處理后第7天用刀片將發芽種子的胚根切下，量其長度，取3次重復平均值．

1.3.3發芽率測定測定處理后第7天發芽種子的百分數。

1．3．4發芽指數、活力指數測定發芽指數是反映種子活力的指標．發芽指數越大，種子發芽速度越快：活力指數大，表明發芽快而且好。

2結果與分析

2．1NaCI脅迫對西瓜種子發芽勢的影響

西瓜種子在NaCI溶液脅迫下．發芽勢降低且種子萌發緩慢。2個品種發芽勢有較一致的變化規律，均隨NaCl溶液濃度的增加呈下降趨勢。當NaCl為0 mmol／L時．鄭抗2號和中科6號的發芽勢分別為76．67％和53．33％；NaCl濃度0-40 mmol／L時，鄭抗2號的發芽勢明顯高于中科6號；NaCl為40 mmol／L時．2個品種的發芽勢分別為66．67％和53．30％；當NaCl濃度超過80 mmol／L時．鄭抗2號的發芽勢低于中科6號．且隨著NaCl濃度的增加發芽勢下降幅度也明顯大于中科6號：當NaCl濃度達到200mmol／L時．2個品種的發芽勢均為0。說明NaCl濃度在80-200 mmol／L區間內中科6號的耐鹽性好于鄭抗2號。

在0-80 mmol／L區間內．中科6號的發芽勢由53．33％降至50．00％。說明在此范圍內該品種對NaCl脅迫不敏感：當NaCl濃度為80～160 mmol／L時．其發芽勢從50．00％下降到10．00％，對NaCl脅迫敏感。從鄭抗2號的發芽勢曲線看，在0-120mmol／L范圍內發芽勢由76．67％降到13．33％(圖1)．說明鄭抗2號對低濃度的NaCl脅迫比較敏感。

2．2NaCI脅迫對西瓜種子發芽率的影響

試驗結果表明．當NaCl濃度為0mmol／L時，中科6號和鄭抗2號的發芽率均為90．00％；當NaCl濃度為80mmol／L時．中科6號和鄭抗2號的發芽率分別降到86．67％和70．0％；在160 mmol／L時，中科6號和鄭抗2號的發芽率則分別僅為16．67％和13．33％：在200 mmol／L時，2個西瓜品種的發芽率為0。

在NaCl濃度為0～40mmol／L的條件下。中科6號的發芽率由90％上升到96．67％，說明低濃度NaCl對中科6號種子發芽具有促進作用；當NaCl濃度高于40mmol／L時．中科6號發芽率逐漸降低。而鄭抗2號隨著NaCl濃度的增加發芽率呈下降趨勢(圖2)。由此可看出，NaCl脅迫對鄭抗2號的發芽具有明顯的抑制作用。

2．3NaCl脅迫對西瓜胚根長度的影響

試驗結果表明．在NaCl脅迫下，2個西瓜品種胚根長度的變化規律存在差異。鄭抗2號的胚根長度隨著NaCl濃度的增加呈下降趨勢，0～80 mmol／L范圍內其平均胚根長度從1．66 cm下降到0．57 cm，說明此濃度范圍內的NaCl脅迫會顯著降低鄭抗2號的根系生長能力：在80-160 mmol／L濃度范圍內。鄭抗2號的胚根長度曲線變化平緩，胚根長度由80mmol／L濃度下的0．57 cm降至160 mmol／L濃度下的0．51 cm。中科6號的胚根長度隨NaCl濃度的增加呈S形曲線變化．在0-40mmol／L范圍內先緩慢上升．胚根長度由0．77 cm增加到0．91 cm，NaCl濃度高于40 mmol／L時胚根長度呈下降趨勢。

2．4NaCI脅迫對西瓜種子發芽指數的影響

試驗結果顯示．NaCl脅迫對2個西瓜品種的發芽指數影響不同。在NaCl濃度0-40 mmol／L條件下．鄭抗2號的發芽指數由79．13下降到72．3．而中科6號的發芽指數由58．52上升到65．64．但仍低于鄭抗2號：但在80~200mmol／L范圍內，中科6號的發芽指數均高于鄭抗2號．說明此濃度范圍內的NaCl脅迫對鄭抗2號的抑制作用比中科6號明顯。就單個品種來說．隨著濃度的增加．鄭抗2號受脅迫作用增強．種子的發芽指數呈下降趨勢：中科6號的發芽指數呈先升后降的趨勢．其最大值出現在40mmol／L處．為65．64。

2．5NaCI脅迫對西瓜種子活力指數的影響

試驗結果顯示．鄭抗2號與中科6號的活力指數變化曲線存在明顯差異．當NaCI溶液為0 mmollL時，鄭抗2號的活力指數為1．31，中科6號為0．45：40 mmol／L時．鄭抗2號和中科6號的活力指數分別為0．58和0．60；在0～40mmol／L范圍內鄭抗2號的

活力指數顯著高于中科6號．超過40 mmol／L時．2個品種的活力指數變化無明顯差異．均呈下降趨勢。

中科6號的活力指數在0~40 mmol／L區間內呈上升趨勢，40~200mmol／L范圍內呈下降趨勢．說明較低濃度NaCl溶液有助于中科6號種子的萌發。而鄭抗2號隨著NaCl濃度的增加．活力指數呈下降趨勢，尤其是在0～80 mmol／L范圍內活力指數從1．31急劇下降到0．27．說明即使是低濃度NaCl脅迫對鄭抗2號種子發芽都有顯著的抑制作用。

3討論

本試驗對NaCl脅迫后鄭抗2號和中科6號西瓜種子發芽勢、發芽率、平均胚根長度、發芽指數和活力指數等各個指標的測定結果表明．西瓜種子耐鹽程度因品種而異．耐鹽品種在低濃度的NaCl脅迫下有助于種子萌發．這與前人的研究結果是一致的。這種在一定脅迫條件下種子萌發速率不變或者加快，可能與存在耐鹽脅迫基因(或特異生理機制)目，也可能與低鹽促進細胞膜滲透調節有關，或是微量的無機離子(Na)對呼吸酶有一定的激活作用嗍。

在高濃度NaCl脅迫下．種子發芽率顯著降低．這可能是由于高濃度NaCl的毒害作用．也可能是由于NaCI濃度過高，降低了K、Ca等元素的含量．造成這些元素的虧缺，引發一系列代謝紊亂。此外，溶液中鹽分過多，水勢降低，種子幼芽(胚)吸水困難，造成細胞內水分虧缺，影響幼芽(胚)的生長；賀軍民等也認為．鹽脅迫會破壞種子細胞膜的結構和功能。導致代謝紊亂，活力降低乃至失去萌發能力。

種子發芽過程本身是一個極復雜的生理生化過程，而西瓜發芽期鹽脅迫受多種因素影響．因此要綜合評估西瓜種質資源的耐鹽性．要以多個指標為依據綜合考慮。本試驗所用品種為當地早熟主栽品種之一，但不足的是試驗品種過少。有待于今后對更多的新品種、主栽品種進行耐鹽性試驗、資源分析和評價。同時，本試驗采用發芽勢等5項指標進行耐鹽性分析，僅是西瓜種質資源發芽期耐鹽性的分析結果，同一西瓜種質資源發芽期能否預測其他生理期的耐鹽性也有待于進一步研究．

4結論

本試驗結果表明．中科6號耐鹽性強于鄭抗2號。二者在NaCl脅迫下萌發的適宜濃度范圍為0～80 mmol／L，超過這個范圍，發芽勢、發芽率、胚根長度、發芽指數和活力指數5項指標都有較大幅度的下降。中科6號在較低濃度(0～80 mmol／L)下各項指標變化平緩，在40 mmol／L時各項指標高于用清水浸種催芽的對照，說明低濃度(40 mmol／L)NaCl脅迫有助于中科6號的生長：而鄭抗2號隨著NaCl濃度的加大則各項指標呈下降趨勢。