外源維生素對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

楊萍 羅慶熙 張珂珂 柳翠霞 劉健偉

限制植物生長最重要的因素是環(huán)境脅迫，其中以鹽漬化和干旱影響最為嚴(yán)重[1]。由于設(shè)施覆蓋使內(nèi)部土壤得不到雨水淋洗，加之設(shè)施內(nèi)復(fù)種指數(shù)高，施肥、灌溉及耕作頻率大，鹽分極易聚集造成設(shè)施內(nèi)土壤不同程度的次生鹽漬化[2]。目前土壤次生鹽漬化已成為國內(nèi)外設(shè)施蔬菜栽培中普遍存在的難題，嚴(yán)重影響栽培設(shè)施的利用效率及蔬菜設(shè)施栽培的高效可持續(xù)發(fā)展[3]。

維生素作為植物體內(nèi)某些重要酶促反應(yīng)的輔酶或輔酶的組成，在植物生長發(fā)育中具有重要的作用。有研究表明，外施維生素可以刺激植物生長發(fā)育，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，增強抗逆性[4，5]。但目前關(guān)于這方面的研究報道僅見于大田作物。黃瓜是當(dāng)前設(shè)施栽培的重要蔬菜之一，設(shè)施土壤鹽漬化的產(chǎn)生導(dǎo)致黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)下降嚴(yán)重。所以提高黃瓜的耐鹽性對黃瓜設(shè)施生產(chǎn)具有重要意義。本研究以蔬菜作物黃瓜為材料，研究鹽脅迫條件下，VC、VB1、VB6、VPP四種外源維生素對黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，以期為緩解設(shè)施生產(chǎn)中的鹽害提供新思路。

限制植物生長最重要的因素是環(huán)境脅迫，其中以鹽漬化和干旱影響最為嚴(yán)重[1]。由于設(shè)施覆蓋使內(nèi)部土壤得不到雨水淋洗，加之設(shè)施內(nèi)復(fù)種指數(shù)高，施肥、灌溉及耕作頻率大，鹽分極易聚集造成設(shè)施內(nèi)土壤不同程度的次生鹽漬化[2]。目前土壤次生鹽漬化已成為國內(nèi)外設(shè)施蔬菜栽培中普遍存在的難題，嚴(yán)重影響栽培設(shè)施的利用效率及蔬菜設(shè)施栽培的高效可持續(xù)發(fā)展[3]。

維生素作為植物體內(nèi)某些重要酶促反應(yīng)的輔酶或輔酶的組成，在植物生長發(fā)育中具有重要的作用。有研究表明，外施維生素可以刺激植物生長發(fā)育，提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，增強抗逆性[4，5]。但目前關(guān)于這方面的研究報道僅見于大田作物。黃瓜是當(dāng)前設(shè)施栽培的重要蔬菜之一，設(shè)施土壤鹽漬化的產(chǎn)生導(dǎo)致黃瓜產(chǎn)量和品質(zhì)下降嚴(yán)重。所以提高黃瓜的耐鹽性對黃瓜設(shè)施生產(chǎn)具有重要意義。本研究以蔬菜作物黃瓜為材料，研究鹽脅迫條件下，VC、VB1、VB6、VPP四種外源維生素對黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，以期為緩解設(shè)施生產(chǎn)中的鹽害提供新思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2009年3月在西南大學(xué)園藝園林學(xué)院園藝實驗室進(jìn)行。試材為重慶市農(nóng)科院育成的黃瓜品種“燕白黃瓜”。鹽脅迫采用NaCl（分析純），供試VC、VB1、VB6、VPP 均為分析純。

1.2 試驗方法

選取大小相當(dāng)?shù)狞S瓜種子，清水浸種6 h，吸干種子表面水分后置于鋪有兩層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿30粒。用200 mmol/L NaCl溶液分別配制濃度為0，40，80，120，160 mg/L 的 VC、VB1、VB6、VPP 處 理液，共17個處理，分別取處理液7 mL加入不同培養(yǎng)皿中，于25℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)。每天用相應(yīng)的處理液沖洗種子，以保證處理液中鹽濃度和維生素濃度不變。每處理重復(fù)3次，以芽長超過1/2種子長為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，處理后第3天統(tǒng)計發(fā)芽勢，第5天統(tǒng)計發(fā)芽率，并測定幼苗株高、根長、脯氨酸及丙二醛含量。脯氨酸含量測定采用茚三酮法[6]。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法，均參考李合生的方法[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 VC對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

由表1可以看出，不同濃度的VC處理液均可提高鹽脅迫條件下黃瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及幼苗的株高、根長，且隨著VC濃度的增高，它們均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。當(dāng)VC濃度為40 mg/L時，黃瓜種子發(fā)芽率及發(fā)芽勢最高，分別為80%和75.557%，且均與對照差異顯著。而幼苗株高及根長則在VC濃度為80 mg/L時最大，均與對照差異顯著，分別為3.447 cm，6.652 cm。說明一定濃度的VC溶液可以促進(jìn)鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長。而添加VC的處理與對照相比均能提高幼苗在鹽脅迫下的脯氨酸含量，緩解鹽脅迫對黃瓜幼苗的膜脂傷害。且隨著VC濃度的增加，脯氨酸含量在VC濃度為40 mg/L時達(dá)到峰值，為382.476 μg/g，且與對照差異顯著，其他處理均與對照差異不顯著。

表1 VC對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

表2 VB1對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

表3 VB6對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

表4 VPP對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

2.2 VB1對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

表2表明，不同濃度的VB1處理液也可促進(jìn)鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長，提高黃瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及幼苗的株高、根長，且它們隨著VB1濃度的增高均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。當(dāng)VB1濃度為80 mg/L時，黃瓜種子發(fā)芽率最高，達(dá)到94.443%，與對照差異顯著。而幼苗發(fā)芽勢、株高及根長則在VB1濃度為40 mg/L時最大，均與對照差異顯著。與對照相比，各處理脯氨酸含量都有提高，且除20 mg/L處理與對照差異不顯著外，其余處理均與對照差異顯著。

2.3 VB6對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

VB6處理液對鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)的效應(yīng)與VC、VB1相同。當(dāng)VB6濃度為80 mg/L時，黃瓜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、株高、根長均達(dá)到峰值，分別為 87.781%，83.333%，3.706 cm，6.957 cm， 且與對照差異顯著。脯氨酸含量也在VB6濃度為80 mg/L時最高，為412.157 μg/g，并與對照差異顯著，其他處理均與對照差異不顯著。

2.4 VPP對鹽脅迫黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

由表4可看出，隨著VPP濃度的增高，黃瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及幼苗的株高、根長均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。當(dāng)VPP濃度為80 mg/L時，黃瓜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢及株高分別為91.110%，81.110%，3.520 cm，達(dá)到最大值，且與對照差異顯著。幼苗根長增長但與對照差異不顯著。各濃度處理下脯氨酸含量均高于對照，80 mg/L時脯氨酸含量最高，為512.713 μg/g，與對照差異顯著。

3 小結(jié)

VC、VB1、VB6、VPP 四種維生素均能不同程度地提高鹽脅迫條件下黃瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢，促進(jìn)幼苗生長，表現(xiàn)出對鹽脅迫的緩解作用。

脯氨酸作為植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在植物受環(huán)境脅迫時大量積累，有助于增加細(xì)胞持水力，對原生質(zhì)起到保護(hù)作用。本試驗研究結(jié)果表明，鹽脅迫條件下，外源維生素可以顯著提高黃瓜幼苗脯氨酸含量，緩解鹽脅迫對幼苗的傷害。

[1]林棲鳳，李冠一.植物耐鹽性研究進(jìn)展[J].生物工程進(jìn)展，2000，20（2）：20-25.

[2]童有為，陳淡飛.溫室土壤次生鹽漬化的形成和治理途徑研究[J].園藝學(xué)報，1991，18（2）：159-162.

[3]薛繼澄，畢德義，李家金，等.保護(hù)地栽培蔬菜生理障礙的土壤因子與對策[J].土壤肥料，1994（1）：4-9.

[4]Brar Z S,Singh M.Effect of plant regulators on biomass and productivity of cotton cossypium[J].Indian of Ecol，1983，10：254-259.

[5]Tomar R P S,Singh B P,Chaudhary B S.Effect of modes application of growth regulators on wheat[J].Indian J Agr Res，1977，5：41-44.

[6]李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，1999：258-261.