中性和堿性鹽脅迫對(duì)吉雜124、吉雜127種子萌發(fā)的影響

摘要：以吉雜124和吉雜127兩種高粱種子作為實(shí)驗(yàn)材料，分別用中性鹽和堿性鹽對(duì)其進(jìn)行處理。測(cè)定不同濃度的鹽脅迫下高粱種子的萌發(fā)率、萌發(fā)指數(shù)、發(fā)芽勢(shì)、萌發(fā)活力指數(shù)、相對(duì)鹽害率、單株根干鮮重、單株葉干鮮重。結(jié)果表明：種子的萌發(fā)率無(wú)論是在中性還是堿性鹽脅迫的影響下均下降，并且有隨著鹽的濃度越大萌發(fā)率越低的現(xiàn)象。堿性鹽脅迫對(duì)高粱幼苗生長(zhǎng)的抑制程度要高于中性鹽的抑制程度，而且隨著中性與堿性鹽脅迫程度的增強(qiáng)高粱幼苗的根長(zhǎng)、葉長(zhǎng)、干鮮重等形態(tài)指標(biāo)均有顯著降低的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：高粱;萌發(fā);鹽脅迫

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（30671491）資助;吉林省教育廳科技計(jì)劃項(xiàng)目（吉教科合字〔2011〕第 164 號(hào)）

中圖分類號(hào)： S514 " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： "A " " " " " " " " " " "DOI編號(hào)： " 10.14025/j.cnki.jlny.2015.22.044

高粱（Sorghum bicolor L. Moench），禾本科高粱屬，為一年生的草本植物，性喜溫，耐澇，耐鹽堿，抗旱。不僅可以做食用、釀酒的材料，還有藥用價(jià)值。高粱屬于經(jīng)濟(jì)作物之一。鹽脅迫這一問(wèn)題無(wú)疑降低了高粱的產(chǎn)量，培育耐鹽新品種及提高高粱對(duì)鹽堿的耐受性為近年來(lái)人們所廣泛關(guān)注[1-3]。高粱種子耐鹽性不強(qiáng)，在鹽濃度較高的土地種植高粱，會(huì)使高粱出現(xiàn)出苗差、成苗率低等癥狀，且會(huì)造成缺苗斷壟， 進(jìn)而影響高粱的后期產(chǎn)量。怎樣提高高粱在苗期的耐鹽性是鹽堿地種植高粱首先要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。目前，關(guān)于鹽脅迫對(duì)作物影響的研究進(jìn)展很大，由于植物的耐鹽特性受多個(gè)基因的調(diào)控，屬于植物體內(nèi)各種因素綜合作用的結(jié)果，而且受到外界環(huán)境因子的影響與制約，因此，很多的重要問(wèn)題還有待于深入探索與研究。本實(shí)驗(yàn)研究中性鹽脅迫和堿性鹽脅迫對(duì)兩種不同高粱種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響。為進(jìn)一步研究高粱種子對(duì)中性鹽脅迫與堿性鹽脅迫的適應(yīng)能力奠定一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為高粱吉雜124和吉雜127兩個(gè)品種，種子購(gòu)于吉林省農(nóng)科院。實(shí)驗(yàn)前供試材料采用10%過(guò)氧化氫消毒法進(jìn)行消毒。

1.2 中性鹽脅迫設(shè)計(jì)

將NaCl與Na2SO4按1∶1摩爾比混合，配制成800mmol.L-1的堿性鹽母液（A），按照吉雜124品種對(duì)于鹽分的耐受程度，將其稀釋設(shè)置6個(gè)處理濃度（A1～A6），各濃度下母液所占的體積見表1。

表1各處理組所含鹽分及其體積比

1.3 堿性鹽脅迫設(shè)計(jì)

將Na2CO3和NaHCO3按1∶1 摩爾比混合，配制成400 mmol.L-1的堿性鹽母液（B），按照吉雜127品種對(duì)于鹽分的耐受程度，將其稀釋設(shè)置5個(gè)處理濃度（B1～B5），分別為40、80、120、160、200mmol.L-1。各濃度下母液所占的體積見表2。

1.4 萌發(fā)處理

采用紙上發(fā)芽法。

1.5 指標(biāo)測(cè)定

發(fā)芽指標(biāo)。種子置于培養(yǎng)皿內(nèi)培養(yǎng)，每天在固定的時(shí)間進(jìn)行觀察記錄。以種皮裂口視為發(fā)芽。

萌發(fā)率=（萌發(fā)的種子數(shù)/測(cè)試種子數(shù)）× 100%

萌發(fā)指數(shù)=GI=Gt/t （式中，Gt為td內(nèi)發(fā)芽種子數(shù);t為相應(yīng)的萌發(fā)天數(shù)）

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用excel 2003處理數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度鹽溶液處理對(duì)高粱種子萌發(fā)率的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：無(wú)論是中性還是堿性的鹽脅迫均會(huì)使高粱種子的萌發(fā)能力受到一定的影響。這主要是因?yàn)樵谔幚睇}濃度較高的時(shí)候，高粱種子很難從外界吸收到足夠的水分用以合成種子萌發(fā)過(guò)程中所必需的各種酶與結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)。進(jìn)而影響到細(xì)胞分裂分化與胚生長(zhǎng)。最終導(dǎo)致種子的萌發(fā)率降低。隨著處理鹽濃度的增高，種子的萌發(fā)率降低。

由圖1 可以看出，在中性鹽濃度增高的情況下，吉雜124和吉雜127兩品種的萌發(fā)率與對(duì)照組相比均下降。當(dāng)中性鹽濃度640mmol·L-1時(shí)，吉雜124的萌發(fā)率僅為0.8%，與對(duì)照組的萌發(fā)率差異很顯著。而在中性鹽濃度為640 mmol·L-1時(shí)，吉雜127種子的萌發(fā)率為0。這些都表明了抑制的程度是隨著鹽脅迫強(qiáng)度而增強(qiáng)的。

堿性鹽處理下高粱種子吉雜124與吉雜127的萌發(fā)率也受到影響，具體為隨著處理鹽溶液濃度的增高，高粱種子的萌發(fā)率下降，但結(jié)果沒有中性鹽處理下下降的幅度大。但整體還是呈下降趨勢(shì)，具體見圖2。

2.2 不同濃度鹽溶液處理對(duì)高粱種子萌發(fā)指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)可以用來(lái)反映種子發(fā)芽是否整齊與幼苗是否健壯。也就是說(shuō)發(fā)芽指數(shù)越高，則高粱幼苗越健壯。通過(guò)圖3可以看出，在中性處理鹽溶液的濃度在80 mmol·L-1的時(shí)候，吉雜124種子的萌發(fā)指數(shù)與對(duì)照組的萌發(fā)指數(shù)差距不大，但隨著處理鹽濃度的增大，如在中性處理鹽濃度增大到480 mmol·L-1時(shí)，吉雜124種子的萌發(fā)指數(shù)僅為1;同理，在堿性鹽處理的情況下：吉雜124品種在處理鹽濃度為40 mmol·L-1時(shí)，其萌發(fā)指數(shù)為13.5，當(dāng)鹽濃度為80 mmol·L-1時(shí)，其萌發(fā)指數(shù)為12.0，當(dāng)處理鹽濃度為120 mmol·L-1時(shí)，其萌發(fā)指數(shù)為11.0。因此可以說(shuō)，隨著處理鹽溶液（無(wú)論是中性鹽還是堿性鹽）的濃度的增高，吉雜124與吉雜127高粱種子的萌發(fā)指數(shù)均降低。具體見圖3和圖4。

3 討論與結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)表明，隨著處理鹽溶液濃度的增高，即鹽脅迫程度的增強(qiáng)，高粱種子吉雜124和吉雜127的萌發(fā)率、萌發(fā)指數(shù)、活力指數(shù)、發(fā)芽勢(shì)以及幼苗生長(zhǎng)量等各項(xiàng)指標(biāo)均呈下降趨勢(shì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察，不難發(fā)現(xiàn)，吉雜124高粱品種對(duì)鹽分的耐受性普遍要高于吉雜127高粱品種。

通過(guò)本實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)在處理液的鹽分較低的情況下，吉雜124和吉雜127高粱品種的發(fā)芽勢(shì)要高于對(duì)照組的發(fā)芽勢(shì)，但隨著處理鹽溶液濃度的增高，兩個(gè)品種的發(fā)芽勢(shì)均呈下降趨勢(shì)，因此低濃度鹽溶液對(duì)吉雜124和吉雜127高粱種子的發(fā)芽勢(shì)有促進(jìn)作用，而高濃度鹽溶液對(duì)其則有抑制作用。還發(fā)現(xiàn)了活力指數(shù)隨著鹽脅迫程度的增高而下降的趨勢(shì)。最終，鹽脅迫會(huì)威脅到吉雜124和吉雜127高粱幼苗的生長(zhǎng)，致使種子的生長(zhǎng)量（葉鮮重、根鮮重、葉長(zhǎng)）呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，影響到幼苗的生長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：李長(zhǎng)有，博士，吉林師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，副教授，研究方向：植物逆境生理學(xué)。