摘要[目的]探究NaCl溶液對王不留行種子萌發的影響。[方法]采用培養皿發芽法研究不同濃度的NaCl對王不留行種子萌發主要生理指標的影響。[結果]王不留行種子的發芽率、發芽勢、發芽指數均表現出隨著NaCl濃度的升高而降低的趨勢,相對鹽害率則表現出與NaCl濃度的正相關。[結論]王不留行種子具有一定的耐鹽性;濃度為0.7%的NaCl是脅迫王不留行種子萌發的極限濃度。
關鍵詞 王不留行;種子萌發;NaCl脅迫;影響
中圖分類號S567文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)30-10521-02
作者簡介王淑敏(1965- ),女,河北安國人,副教授,從事生物教學研究。*通訊作者,教授,碩士,從事動物學教學研究。
王不留行是石竹科麥藍菜(Vaccaria segetalis (Neck)Garcke)的種子,有行血通經、催生下乳、消腫斂瘡等功效。其植物資源豐富,除華南外,全國各地均有分布,尤以河北產量最大。王不留行多野生于荒地、路旁,耐干旱、耐瘠薄,也可與小麥一起生長,適應性極強[1]。鹽分是影響植物生長和產量的一個重要環境因子[2],鹽脅迫會影響植物的種子萌發、生長、光合等生命過程。該試驗著眼于NaCl脅迫對王不留行種子的萌發及其幼苗生長的影響進行初步研究,總結鹽脅迫下王不留行種子萌發期以及幼苗生長期的一些耐鹽特性,旨在為王不留行的栽培和育種研究提供可靠依據。
1材料與方法
1.1試驗材料王不留行種子,市售一年新種,購于安國市勝利秧苗種子站。
1.2試驗方法
1.2.1種子預處理。手工選擇籽粒飽滿、黑色、有光澤、成熟的無病害的王不留行種子,清洗數次,浸種吸脹24 h,其間換水1~2次。將吸脹后的王不留行種子置于含有2層紗布的玻璃培養皿中,在 25±1 ℃、16 h/d條件下培養催芽。
1.2.2NaCl溶液配制。用自來水將NaCl分別配制成0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.7%(m/v)共6個不同濃度,記為2~7組,以自來水為對照,重復3次。
1.2.3發芽。將吸脹后的王不留行種子置于放有 2 層紗布的玻璃培養皿中。每個培養皿放置 100 粒種子,然后分別加入自來水和濃度為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.7%的NaCl溶液,置于25±1 ℃的恒溫室內培養催芽,及時補充溶液,觀察并記錄種子的萌發情況,重復3次。
1.2.4數據統計。發芽率(GR)=Gt/N×100%(Gt為相應各日的正常發芽數,N為供試種子數);發芽勢(GP)=(n4/N)×100%(n4 種子發芽4 d內的正常發芽粒數,N 為供試種子數) ;發芽指數(GI)=(Gt/Dt)(Gt為相應各日的正常發芽數,Dt為對應的天數)[3] 。
2結果與分析
2.1NaCl對王不留行種子發芽率的影響通過對種子萌發率的統計處理結果(圖1)可見,王不留行種子經過不同濃度NaCl脅迫處理后,其發芽率隨著鹽濃度的升高而下降。通過對不同鹽濃度對王不留行發芽率影響的方差分析可知,Sig.=0.000<0.05,表明NaCl對王不留行種子發芽率的影響作用是顯著。由圖1可見,低濃度(≤0.3%)NaCl溶液對種子的發芽率抑制作用較小,發芽率均超過了50%;濃度為0.3%與0.4%處理的發芽率差異較大,當濃度為0.5%時,抑制作用進一步加強,當濃度為0.7%時抑制作用非常顯著。
圖1不同鹽濃度對王不留行種子發芽率的影響2.2NaCl對王不留行種子發芽勢的影響王不留行種子的發芽指數與發芽勢均受鈉鹽濃度的影響,由圖2可見,NaCl對王不留行種子的發芽勢有一定影響,王不留行的發芽勢隨NaCl濃度的增加呈下降趨勢;在NaCl濃度為0~0.3%的條件下,王不留行的發芽勢由77%下降至58%,抑制作用不明顯;當濃度為0.4%時,抑制作用明顯增強, 隨著濃度的增加,鹽脅迫對王不留行種子的發芽勢的抑制作用進一步增強,但當NaCl濃度為0.7%時,發芽勢為4%。其方差分析結果為Sig.=0.000<0.05,說明NaCl對王不留行種子發芽勢的影響作用顯著。
2.3NaCl對王不留行種子發芽指數的影響由圖3可見,NaCl對王不留行種子的發芽指數有一定影響,王不留行的發芽指數隨NaCl濃度的增加呈下降趨勢;在NaCl濃度為0~0.3%的條件下,王不留行的發芽指數由57.6%下降至39.0%,抑制作用不明顯;當濃度為0.4%時,抑制作用明顯增強, 隨著濃度的增加,鹽脅迫對王不留行種子發芽指數的抑制作用進一步增強,但當NaCl濃度為0.7%時,發芽指數為2.3%。其方差分析結果為Sig.=0.000<0.05,可見NaCl對王不留行種子發芽指數的影響作用顯著。
3討論
發芽率是種子質量優劣的重要指標之一,是種子生產企業和制種戶一年生產成敗與收益的重要依據。種子發芽勢和發芽率對種好地和出好苗非常重要[3]。在該試驗中,經過不同濃度鹽脅迫處理后,王不留行種子的發芽率、發芽勢、發芽指數均受到不同程度的抑制作用,且隨著鹽脅迫溶液濃度的增大,其抑制作用也愈加明顯,呈負相關[4]。植物對鹽的敏感程度存在著差異,每種植物均有一個生長明顯受到抑制的臨界濃度,也就是閾值[5]。從該試驗來看,0.7% NaCl溶液是王不留行鹽脅迫的閾值。
鹽脅迫下,植物根系最早感受逆境脅迫信號,并產生相應的生理反應,繼而影響基質上部生長,鹽脅迫常導致植物根系生長受抑制[6]。短期鹽脅迫下,植物根系總吸收面積受到一定抑制、質膜透性升高并伴隨吸水能力下降,隨著鹽脅迫時間的延長,根系活力和根系活躍吸收面積受抑制程度加大,根系吸收能力持續下降,鹽脅迫對植株的傷害加重[7]。鹽分脅迫明顯抑制了根系對大量元素的吸收,進而影響植株總體的營養供給。過量鹽分對植物造成滲透脅迫和干擾營養離子平衡,鹽分通過抑制和誘導多種酶系統來影響植物的正常生長。鹽脅迫下植株體內發生的一系列生理生化改變是一個相當復雜的過程,在鹽對植物形態建成及生理功能影響方面研究還不透徹,有待進一步探索。
參考文獻
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[3] 王朱建軍,柏新富,張萍,等.鹽脅迫下大麥根系木質部壓力的自調節現象[J].植物生理與分子生物學學報,2005,31(1):436-440.
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