水楊酸浸種對低溫下白三葉種子萌發及幼苗生長的影響

武季玲 陳桂平

摘要：以白三葉種子為材料，研究外源水楊酸（SA）不同濃度，不同浸種時間處理對低溫下種子萌發和幼苗生長的影響。結果表明，隨水楊酸濃度的增加，種子發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數均呈現先上升后降低的變化趨勢；幼苗株高、根長，鮮重、干重和葉綠素含量的變化相同，也是先上升后降低，其中，以SA濃度為0.02 mmol/L，浸種12 h處理效果最好，較高濃度SA>0.1 mmol/L對白三葉種子萌發及幼苗生長均產生抑制作用。

關鍵詞：白三葉；水楊酸；低溫脅迫；種子萌發；幼苗

中圖分類號：S 330.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-5500（2013）03-0053-04

收稿日期：2013-06-10； 修回日期：2013-08-31

作者簡介：武季玲（1972-），女，河南西平人，副教授，博士，主要從事植物生理學及組織培養方面的教學及研究工作。

E-mail：wujl@gsau.edu.cn

白三葉（Trifolium repens），又名白車軸草，屬豆科白三葉草屬多年生草本植物，在我國西南、新疆都有野生分布，在溫帶及亞熱帶高海拔地區也有生長[1]。白三葉壽命長，適應性廣，生長快，草叢濃厚，具根瘤，有改土肥田作用。在坡地、堤壩及公路種植，對防止水土流失，減少塵埃均具有良好的作用。另外，由于白三葉低矮，抗逆性強，葉色花色美麗，也是近年來廣泛應用的綠化美化物種之一[2]。

種子是植物生活史中新生命開始的幼小植物體，種子萌發和幼苗的建成是植物生長的關鍵時期[3]。植物種子萌發期和出苗期是其生活史各環節中抗逆性最薄弱的一環，對溫度變化較為敏感[4]，低溫是影響種子萌發和幼苗成長的主要因素之一[5-8]。水楊酸（SA），即鄰羥基苯甲酸，是一種小分子酚類物質，廣泛存在于高等植物體內。水楊酸被認為是一種具有促進種子發芽、調節植物生長發育、誘導植物抗病、抗逆境脅迫等多種生理作用的物質，近年來有關水楊酸提高植物抗逆性的試驗很多[9-12]。有眾多研究表明，水楊酸在植物抵抗環境冷脅迫中具有重要作用[13-15]。試驗通過不同濃度SA的浸種試驗，研究不同濃度SA及不同處理時間對低溫下白三葉種子萌發及早期幼苗生長的影響，以期篩選出提高白三葉抗寒性的適宜SA濃度和浸種時間，進而為SA類物質在植物抗寒性中的應用提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

白三葉種子由蘭州市園林科學研究所提供。SA為分析純，購于武漢市合中制造化工有限公司。

1.2 試驗方法

采用蒸餾水將SA溶解后分別配成0（CK）、0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.500、1.000 mmol/L 9個濃度待用。選取大小一致、飽滿無殘缺的種子，在40 ℃的水中浸泡3.5 h，用蒸餾水反復沖洗3～4遍；用0.2%的高錳酸鉀溶液消毒15 min，蒸餾水漂洗3次，再用濾紙吸干水分，然后將種子分別放入不同濃度的SA溶液中，于室溫條件下分別浸泡12、24 h后，用蒸餾水將種子沖洗干凈，將種子均勻置于鋪有雙層濾紙且加有適量蒸餾水的培養皿中（ 50粒/皿），置于LRH-300-G光照培養箱，5 ℃低溫脅迫處理48 h，25 ℃萌發，每處理重復3次。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 萌發指標測定及方法[16] 從種子置床當日起開始觀察記錄。第一粒種子發芽時為種子發芽始期，以后每天記錄發芽種子數，連續3～5 d不發芽為發芽結束期。每天觀測記錄發芽數，直至萌發結束。

1.3.2 幼苗生長指標 發芽結束后隨機選取20個生長正常的幼苗，用直尺分別測量株高（cm），根長（cm），地上部分鮮（干）重（g），根鮮（干）重（g），取平均值。

1.3.3 葉綠素含量測定 用丙酮法測定幼苗葉綠素含量[17]。

1.4 數據處理

利用SPASS統計軟件處理分析試驗數據，并用Microsoft Excel繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 SA對低溫下白三葉種子萌發的影響

2.1.1 SA對低溫條件下白三葉種子發芽勢的影響 發芽勢是用來衡量種子發芽速度和整齊度的指標，表示種子生活力的強弱。種子發芽勢高，則表示種子活力強，發芽整齊，出苗一致，增產潛力大。不同濃度外源SA處理對白三葉種子發芽勢的影響不同（表1）。SA浸種12 h的白三葉種子，與對照組相比，0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 mmol/L SA浸泡白三葉種子發芽勢分別增加了2%、8%、10%、18%、12%、3%；而0.500、1.000 mmol/L SA處理的發芽勢較對照組降低了2%、13%。所有的濃度處理，0.020 mmol/L SA處理的發芽勢最高，與其他處理差異極顯著。浸種24 h的白三葉種子與浸種12 h呈相似趨勢，先上升后下降，在0.020 mmol/L SA處理的發芽勢最高。

2.1.2 SA對低溫條件下白三葉種子萌發率的影響 萌發率是反應種子品質的重要指標[15]，不同濃度外源SA對白三葉種子萌發率有一定的影響（表1）。SA浸種12 h的白三葉種子與對照組相比，0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 mmol/L SA浸泡的白三葉種子發芽勢分別增加了1%、2%、3%、5%、10%、7%、2%；而0.500、1.000 mmol/L SA處理的發芽勢較對照組降低1%和2%。所有的濃度中，0.020 mmol/L SA處理的萌發率最高，當SA濃度高于0.100 mmol/L時對白三葉種子的萌發有一定的抑制作用。浸種24 h與12 h呈相似趨勢，對萌發先促進后抑制，0.020 mmol/L SA處理的萌發指數最高，提高了0.73%。

2.1.3 SA對低溫條件下白三葉種子萌發指數的影響 萌發指數不僅受發芽種子數影響，而且受發芽速度的影響。每天發芽的種子在構成萌發指數中所起的作用都不同，故萌發指數是評價種子活力的指標之一。SA浸種12 h的白三葉種子與對照組比，0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 mmol/L SA浸泡的白三葉種子發芽勢分別增加了0.08%、0.15%、0.6%、0.71%、0.68%、0.18%；0.500、1.000 mmol/L SA處理的發芽勢比對照組降低了0.06%、0.32%（表1）。所有濃度處理，0.020 mmol/L SA處理的萌發指數最高，與其他處理相比差異顯著。SA浸種24 h與12 h呈相似趨勢，0.020 mmol/L SA處理的萌發指數最高，提高了12%。

2.1.4 SA對低溫條件下白三葉種子萌發活力指數的影響 種子的活力指數能更全面的反應種子萌發期的抗逆能力，較低濃度水楊酸處理可以提高白三葉的活力指數。隨著SA濃度的增大白三葉種子的活力指數表現出先上升后下降的趨勢，0.002～0.100 mmol/L的水楊酸可提高種子活力指數，其中0.020 mmol/L SA處理差異極顯著（P<0.01），處理效果最明顯，水楊酸浸種12、24 h活力指數分別較對照提高8.79%、8.19%，當濃度超過0.100 mmol/L時，種子活力指數呈下降趨勢。

2.2 SA對低溫下白三葉幼苗早期生長的影響

白三葉幼苗鮮重隨水楊酸濃度呈增加先升高后下降，0.020 mmol/L處理鮮重達最大值，浸種12與24 h，幼苗鮮重分別提高24.27%和20.95%，與對照差異顯著（P<0.01）。但0.500 mmol/L處理，幼苗鮮重開始下降。幼苗株高、根長和干重呈現與鮮重相似的變化趨勢。高于0.500 mmol/L濃度處理，胚根、胚芽的生長受到抑制。葉綠素是植物進行光合作用的重要物質，影響植物有機物質的積累。葉綠體是植物體內冷敏感性很強的細胞器，低溫脅迫可造成其中所含色素的降解[18]。結果表明，隨SA濃度的升高，葉綠素含量先增加后減少，0.020 mmol/L時含量最高。浸種12與24 h，葉綠素含量分別提高1.44%和1.38%，與對照差異顯著。說明適宜濃度的水楊酸處理提高白三葉幼苗的抗逆性時還與葉綠素含量有關。

表1 不同濃度SA對低溫下白三葉種子萌發的影響

Table 1 Effects of salicylic acid on seed germination of white clover under low temperature stress

表2 不同濃度SA對低溫下白三葉幼苗生長的影響

Table 2 Effects of salicylic acid on seedlings growth of white clover under low temperature stress

3 討論與結論

種子的萌發除受本身活力的影響外，還需適宜的溫度、充足的氧氣和水分等環境條件。白三葉種子萌發的適宜溫度是19～22 ℃，低溫、高溫都會抑制其萌發。試驗結果表明，隨水楊酸濃度的升高，白三葉種子各項萌發指標呈現“先上升后降低”的趨勢。水楊酸浸種12、24 h，白三葉種子各萌發指標差異不顯著，表明不同浸種時間對白三葉種子萌發及幼苗生長影響不大。0.020 mmol/L SA浸種12 h處理效果最好。

播種至出苗，是種子最易受不良環境影響的時期。利用水楊酸促進種子萌發，對提高白三葉幼苗質量有一定作用。通過實驗得知，0.005～0.050 mmol/L外源SA處理12 h對白三葉幼苗株高、根長和葉綠素含量均有一定促進作用，其中，0.020 mmol/L效果最佳，當SA濃度超過0.100 mmol/L時對幼苗生長產生抑制。蘆燕等[19]研究表明，適宜濃度的水楊酸對脅迫下的辣椒種子的葉綠素含量有一定的作用；馬志國等[20]研究表明，黃瓜光合色素含量增加是對低溫脅迫的適應；水楊酸處理能緩解低溫脅迫下葉綠素的降解，從而提高植物對低溫的適應能力[18，21]。實驗結果也表明，通過適宜濃度水楊酸處理，白三葉幼苗抗逆性的提高與葉綠素含量增加有關。

0.005～0.050 mmol/L較低濃度SA處理對白三葉種子萌發和幼苗生長有不同程度的促進作用，而較高濃度SA>0.1 mmol/L則產生抑制。適宜濃度水楊酸處理能提高白三葉種子及幼苗的抗低溫能力。參考文獻：

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Effects of salicylic acid on germination and seedling

growth of white clover seeds under low

temperature stress

WU Ji-ling，CHEN Gui-ping

（1.College of Life Science and Technology，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China；

2.College of Agronomy，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）

Abstract：Exogenous salicylic acid （SA） was used to study the effects on seeds germination and seedling growth of white clover under low temperature.The results showed that the germination rate，germination potential，germination index and vigor index of seeds increased first and then decreased along with the increase of SA concentration.The change of plant height，root length，fresh matter weight，dry matter weight and chlorophyll content showed the same trend.The seeds germination and seedling growth was inhibited when the concentration of SA was above 0.1 mmol/L.The best treatment was 0.02 mmol/L SA for 12 hours.

Key words： white clover；salicylic acid；low temperature stress；seed germination