水培條件下番茄品種對NaCl脅迫的反應

商德虎 王恩旭 王罡

摘要：本試驗以番茄L-402、上海908、上海903和白果強豐4個品種為材料，評價水培條件下不同濃度NaCl脅迫對各番茄品種種子萌發(fā)與幼苗生長的影響。結(jié)果表明，不同番茄品種對NaCl脅迫的耐受性不同，依番茄品種的不同在NaCl濃度為100～175 mmol/L時完全抑制種子萌發(fā)；4個品種番茄的芽長、根長、芽重、根重均隨NaCl濃度的增加而降低，上海908對NaCl脅迫的耐受性顯著優(yōu)于其他3個品種。

關(guān)鍵詞：番茄；品種；NaCl脅迫；水培；萌發(fā)與生長

中圖分類號：S641.2文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）08-0054-03

AbstractUsing 4 tomato varieties of L-402， Shanghai 908， Shanghai 903 and Baiguoqiangfeng as materials， the effects of different concentrations of NaCl stress on seed germination and seedling growth were analyzed under hydroponic condition. The results showed that different NaCl tolerances were observed among different tomato varieties. The seed germination of the 4 varieties were completely inhibited by NaCl at the concentrations of 100～175 mmol/L. The bud length， root length， shoot weight and root weight of the 4 varieties all declined with the increase of NaCl concentration. Among them， the tolerance of Shanghai 908 to NaCl stress was demonstrated to be the best in the 4 varieties.

KeywordsTomato； Variety； NaCl stress； Hydroponic condition； Germination and growth

番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是茄科（Solanaceae）番茄屬（Lycopersicon）一年生或多年生植物，是我國主要的栽培蔬菜之一，屬中度鹽敏感植物，在高鹽分土壤上生育狀況較差，選育耐鹽性強的品種一直是番茄育種的重要目標[1]。番茄是嚴格的自花授粉植物，經(jīng)過長期的馴化和選育，其遺傳背景逐漸變窄，因此篩選、發(fā)掘番茄耐鹽種質(zhì)資源，并以其為材料培育出耐鹽品種從而提高番茄在鹽脅迫條件下的產(chǎn)量，一直是一個重要的研究課題。近年來，隨著設施蔬菜不斷發(fā)展，設施內(nèi)土壤次生鹽漬化程度不斷加重，導致蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)下降，已成為設施栽培的限制性因素和設施生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的嚴重障礙[2]。NaCl脅迫抑制玉米[3]、小麥[4]、水稻[5-7]等主要糧食作物的種子萌發(fā)與植物生長的研究已有報道。我國有廣大的沿海灘涂和鹽堿土，開發(fā)和利用大面積的鹽漬化土地，利用耐鹽植物資源發(fā)展鹽漬地生態(tài)農(nóng)業(yè)顯得十分迫切和必要。本研究探討了水培條件下不同濃度NaCl脅迫對4個品種番茄種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，評價了番茄品種對NaCl脅迫的耐受性，以期為番茄耐鹽品種的選育奠定一定理論基礎。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試番茄品種為L-402、上海908、上海903和白果強豐，種子分別來自于遼寧省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所、上海番茄研究所、上海億涵種苗貿(mào)易有限公司和內(nèi)蒙古赤峰國明種子有限公司。試驗在濟南軍區(qū)黃河三角洲綜合訓練基地進行。

1.2試驗設計和方法

試驗共設0（對照）、25、50、75、100、125、150、175、200 mmol/L 9個NaCl濃度處理，每個處理20粒種子，重復4次。挑選籽粒飽滿且無病斑的番茄種子，用75%的酒精消毒30 s，蒸餾水沖洗后用濾紙吸干表面水分，分裝于鋪兩層濾紙的培養(yǎng)皿中，分別用不同濃度NaCl溶液浸泡6 h。將多余的溶液用移液槍吸取，保持濾紙濕潤，在（25±1）℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待種子萌發(fā)、幼苗長至培養(yǎng)皿高度時打開培養(yǎng)皿蓋繼續(xù)培養(yǎng)。每24 h記錄番茄各品種、各NaCl濃度處理下的種子發(fā)芽數(shù)，計算發(fā)芽勢、發(fā)芽率及其相對值；測量芽長、芽重、根長、根重等性狀，并計算其相對值。

2結(jié)果與分析

2.1NaCl脅迫對番茄種子萌發(fā)的影響

L-402、上海908、上海903和白果強豐番茄種子經(jīng)不同濃度NaCl處理后，發(fā)芽均受到不同程度的抑制（圖1）。隨著NaCl濃度的增加， 4個品種的相對發(fā)芽勢均大幅下降。在NaCl濃度為25 mmol/L時，相對發(fā)芽勢除上海908與對照無顯著差異外，其他3個品種均顯著低于對照。不同品種的番茄種子對NaCl脅迫的耐性不同，上海908的相對發(fā)芽勢顯著優(yōu)于其他3個品種。

由圖2可知，不同濃度NaCl對各品種種子發(fā)芽率影響不同，在NaCl濃度為25 mmol/L時，除白果強豐相對發(fā)芽率與對照間存在顯著差異、下降到70.0%外，其他3個品種的發(fā)芽率與對照均無顯著差異；在NaCl濃度為50 mmol/L時，4個品種的發(fā)芽率均顯著低于對照。在NaCl濃度為75 mmol/L時，上海908和上海903的相對發(fā)芽率顯著高于其他2個品種。隨著NaCl濃度的增加，番茄4個品種的相對發(fā)芽率均呈下降趨勢。

綜上所述，在種子萌發(fā)過程中，上海908和上海903對NaCl脅迫的耐性優(yōu)于L-402和白果強豐。

2.2NaCl脅迫對番茄幼苗芽長與根長的影響

由圖3和圖4可以看出，隨著NaCl濃度的增加，番茄幼苗相對芽長與相對根長均呈下降趨勢，不同品種間下降速度存在差異。上海908不論是芽長還是根長對NaCl脅迫都有較好的耐性，當NaCl濃度為50 mmol/L時，其芽長和根長分別是對照的93.2%和100%，顯著高于其他3個品種； 當NaCl濃度為150 mmol/L時，上海908仍有芽和根，而其他3個品種在NaCl濃度為100 mmol/L時就不能形成芽和根。

2.3NaCl脅迫對番茄幼苗芽重與根重的影響

由圖5、圖6看出，上海908對NaCl脅迫的耐性較好，相對芽重和相對根重均明顯高于其他3個品種。當NaCl濃度為125 mmol/L時，上海908的芽重和根重分別是對照的9.9%和6.8%。其他3個品種在NaCl濃度為100 mmol/L時已不能形成芽和根。

3討論與結(jié)論

3.1NaCl脅迫對番茄種子萌發(fā)的影響

楊宵乾等對NaCl脅迫下番茄種子萌發(fā)特性進行了研究，結(jié)果表明：NaCl脅迫下，2個品種番茄的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和耐鹽指數(shù)等均呈下降趨勢；隨NaCl濃度增加，種子的萌發(fā)時間延長，萌發(fā)整齊度下降，品種不同萌發(fā)時間和萌發(fā)整齊度不同[8]。在本研究中，不同番茄品種的種子對NaCl脅迫的耐受性不同，在各濃度NaCl脅迫下4個品種番茄萌發(fā)3 d的發(fā)芽勢相近，而萌發(fā)7 d的發(fā)芽率相差較大。不同番茄品種種子萌發(fā)對NaCl脅迫反應存在差異的現(xiàn)象與前人研究結(jié)果[9-11]相似。

3.2NaCl脅迫對番茄幼苗生長發(fā)育的影響

姜泠若等[12]采用不同濃度NaCl對5個番茄品種種子進行鹽脅迫處理，結(jié)果表明供試品種間發(fā)芽期的耐鹽力存在明顯差異，在80 mmol/L NaCl脅迫下發(fā)芽率才明顯降低。戴偉民等[13]認為，0～0.2%鹽濃度對番茄幼苗生長的影響不大，但鹽濃度從0.3%開始無論是幼苗生長狀況，還是根尖微核率，都發(fā)生明顯變化；平均側(cè)根數(shù)隨鹽濃度的增高而逐漸減少。Deak和Malamy[14]研究認為滲透勢調(diào)節(jié)根原基到側(cè)根形成的過程，所有有利于降低水分有效性的環(huán)境條件都會抑制側(cè)根的形成。

3.3不同番茄品種對NaCl脅迫的耐性

選擇生產(chǎn)上常用的4個番茄品種，研究其種子萌發(fā)與幼苗生長過程中對NaCl脅迫的反應，其中，上海908的相對發(fā)芽勢明顯優(yōu)于其他3個品種，上海908和上海903的相對發(fā)芽率明顯高于其他2個品種； 番茄幼苗生長過程中，上海908對NaCl脅迫的耐性明顯高于其他3個品種。綜合分析可得，供試4個品種中，上海908對NaCl脅迫的耐受性優(yōu)于其他3個品種。

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