赤霉素對鹽脅迫下甘藍種子萌發及幼苗生長的影響

楊曉平　陳修斌　李翊華　許耀照

摘要[目的] 研究赤霉素對鹽脅迫下甘藍種子萌發及幼苗生長的影響。[方法]以‘中甘11號為試材，研究了鹽脅迫下不同濃度赤霉素溶液對甘藍種子萌發、幼苗生長、葉片POD和SOD活性、MDA含量的影響。[結果]100 mg/L赤霉素處理甘藍種子的發芽勢、發芽率、發芽指數最高，株高、最大根長和根冠比等形態指標數值最大，分別為79%、96%、76.555、16.900 cm、13.788 cm、0.268；同時幼苗葉片中POD活性和SOD活性最高，分別為122.5 U/（g·min）和269.446 U/g，MDA含量最低，為0.289 μmol/g。[結論]100 mg/L赤霉素處理可有效緩解鹽脅迫，利于甘藍種子萌發及幼苗生長。

關鍵詞赤霉素；鹽脅迫；甘藍；種子萌發；幼苗生長

中圖分類號S635.1文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）33-0042-03

Effects of Gibberellins on Seed Germination and Seedling Growth of Brassica oleracea L. under Salt Stress

YANG Xiaoping1， CHEN Xiubin2*， LI Yihua2 et al

（1. Agricultural Technology Extension Station of Liangjiadun in Ganzhou District of Zhangye City， Zhangye， Gansu 734000；2. College of Agriculture and Biotechnology， Hexi University， Zhangye， Gansu 734000）

Abstract[Objective] To research the effects of gibberellins on seed germination and seedling growth of Brassica oleracea L. under salt stress. [Method] With Zhonggan 11 as the test material， we researched the effects of different concentrations of gibberellins on seed germination， seedling growth， leaf POD and SOD activities and MDA content of B. oleracea under salt stress were studied. [Result] Morphological indexes such as germination rate， germination rate， germination index， plant height， and maximum root length and rootshoot ratio were the highest at 100 mg/L gibberellins treatment， which were 79%， 96%， 76.555， 16.900 cm， 13.788 cm and 0.268 respectively. The activities of POD and SOD were the highest in the leaves of the seedlings， which were 122.5 U/g·min and 269.446 U/g. And malondialdehyde content was the lowest， which was 0.289 μmol/g . [Conclusion] 100 mg/L gibberellins treatment could alleviate salt stress effectively and promote seed germination and seedling growth of B. oleracea.

Key wordsGibberellin；Salt stress；Cabbage；Seed germination；Seedling growth

甘藍屬十字花科蕓薹屬野甘藍種，營養豐富，含有較多的膳食纖維，是我國栽培面積僅次于大白菜的葉用蔬菜，具有產量高、需水肥量大的特點[1]。近年來，隨著張掖市農業產業結構的調整，甘藍作為高原夏菜的主要種類，其栽培面積不斷擴大。在栽培過程中，農民為了提高其產量，往往會盲目大量施肥和灌水。不合理的管理方式導致土壤性狀惡化、次生鹽漬化[2]現象嚴重，造成甘藍出苗率降低、產量和品質下降[3]，嚴重制約甘藍實現可持續發展。

赤霉素作為五大植物激素之一，是一種高效能的廣譜植物生長調節劑[4]。植物在逆境中生長，施用赤霉素會表現出更好的效果[5]。目前，有關鹽脅迫下赤霉素對種子萌發及幼苗生長的影響研究，大多集中于黃瓜[6]、番茄[7]、辣椒[8]等作物上，而在甘藍上缺少報道。鑒于此，該試驗以 “中甘11號”為材料，從甘藍的種子萌發及幼苗的營養生長、幼葉中抗性酶活性變化等方面，研究不同濃度的赤霉素對鹽脅迫下甘藍種子萌發和幼苗生長的影響，以進一步探明赤霉素處理對提高甘藍植物耐鹽性的機理，為實現甘藍高產優質化生產提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

供試的甘藍品種為 “中甘11號”，NaCl由天津市盛奧化學試劑有限公司生產，赤霉素由上海中秦化學試劑有限公司生產。

1.2試驗設計

試驗于2015年9月—2016年1月在河西學院生命科學實驗樓內和試驗基地溫室內進行。采用完全隨機設計，設6個處理[9]，分別為CK1：蒸餾水（H2O）；CK2：100 mmol/L NaCl溶液；A1：50 mg/L GA3+100 mmol/L NaCl溶液；A2：100 mg/L GA3+100 mmol/L NaCl溶液；A3：150 mg/L GA3+100 mmol/L NaCl溶液；A4：200 mg/L GA3+100 mmol/L NaCl溶液。

選取飽滿、均勻一致的甘藍種子，用0.1%的高錳酸鉀溶液浸種消毒10 min，然后用蒸餾水沖洗3次。各處理選取50粒種子放在鋪有單層濾紙的培養皿中，CK1處理中加入10 mL蒸餾水，其他處理的每個培養皿中注入10 mL相應的處理液使濾紙濕潤，每個處理重復3次。將培養皿放在（25±1）℃的自動光照培養箱內培養，光照12 h/d，相對濕度75%。從處理的第2天開始，每天定時記錄種子的發芽情況，以種子露白為已發芽的標準，每天統計發芽數，計算第5天的發芽勢，10 d停止發芽，統計各處理的發芽率、發芽勢、發芽指數。然后把不同處理萌發的種子放入50孔穴盤中進行培養，各處理注入相應濃度的處理液3 L浸透培養基質，放在溫室內培養，每2～3 d視穴盤含水量狀況適當澆水，幼苗長到四葉一心時，各處理隨機取6株幼苗測定地上鮮重、地下鮮重、株高、最大根長等形態指標和MDA含量、POD及SOD活性等生化指標。

1.3測定項目及方法

發芽率（GP）=（全部發芽種子粒數/供試種子粒數）×100%；發芽勢（GE）=4 d內發芽種子數/供試種子數×100%；發芽指數（GI）=∑Gt/Dt，其中，Gt為t時間內的發芽數，Dt為相應的發芽時間（d）。酶液采用周錄英等[10]方法進行提取，過氧化物酶（POD）活性測定采用愈創木酚法[11]，超氧化物歧化酶（SOD）活性測定采用NBT 還原法[11]，丙二醛（MDA）含量測定采用硫代巴比妥酸法[11]。

1.4數據處理

各處理3次重復結果計算平均值，然后利用EXCEL（2010版）和DPS（2007版）軟件對試驗結果進行分析。

2結果與分析

2.1不同處理對甘藍種子萌發的影響

由表1可知，處理CK2與處理CK1相比，種子的發芽勢、發芽率、發芽指數明顯下降，各處理差異顯著性；處理A1、A2、A3、A4的甘藍種子，發芽勢、發芽率與處理CK2相比有差異，發芽勢、發芽率、發芽指數均比處理CK2的高。說明在鹽脅迫下加入赤霉素的各處理，其甘藍種子的發芽勢、發芽率、發芽指數均比鹽脅迫下的種子要高，處理A2的發芽勢、發芽率、發芽指數最高，分別為79%、96%、76555。

2.2不同處理對鹽脅迫下甘藍幼苗生長的影響

由表2可知，處理A2的幼苗表現較強的生長能力。其甘藍幼苗的株高、最大根長和根冠比分別為16.900 cm、13.788 cm、0.268，與CK2相比分別增加了5.722 cm、6.554 cm、0.216；與處理CK1相比分別增加了3.18 cm、3.133 cm、0.058。說明在鹽脅迫下，采用100 mg/L赤霉素的處理幼苗表現出較強的鹽脅迫緩解能力，濃度過低或過高其緩解作用均呈現下降的趨勢。

2.3不同處理對甘藍幼苗葉片中MDA含量的影響

植物遭受逆境傷害時往往發生膜質過氧化作用，而丙二醛是膜質過氧化的最終產物，其含量大小可以反映植物遭受逆境傷害的程度，含量越高表明受傷害程度越大[12]。由圖1可知，處理A2的甘藍幼苗丙二醛含量最低，為0.289 μmol/g，與處理CK2相比降低了58%。說明處理A2的緩解作用最大，幼苗的細胞膜脂過氧化程度低，受傷害小，抗逆性強。

2.4不同處理對甘藍幼苗葉片POD活性的影響

POD是細胞膜系統的保護酶，是保護植物細胞免受自由基傷害的第3道防線，在植物受到鹽脅迫時，對保持體內代謝平衡起著重要的作用[13]。從圖2可以看出，在鹽脅迫下，隨著赤霉素濃度的增加，過氧化物酶活性呈先上升后下降的趨勢，處理A2的POD活性最高，為122.5 U/（g·min）。說明以采用100 mg/L赤霉素的處理A2，甘藍幼苗葉片POD酶活性最強，顯著降低了活性氧對細胞的傷害，保持體內代謝平衡。

2.5不同處理對甘藍幼苗葉片SOD活性的影響

超氧化物歧化酶（SOD）能清除活性氧自由基，保護細胞膜系統，因此其活性大小可以反映細胞對鹽害逆境的適應能力[14]。從圖3可以看出，加入赤霉素的各處理，其甘藍幼苗葉片中SOD活性呈先升高后降低的趨勢。其中，A2處理的幼苗葉片中SOD酶活性最高，達到269.446 U/g，說明以濃度為100 mg/L的赤霉素處理對緩解幼苗葉片的鹽害作用最為明顯。

3結論與討論

該試驗研究了不同濃度的赤霉素對鹽脅迫下甘藍種子萌發及幼苗生長的影響，在赤霉素濃度為100 mg/L的鹽脅迫條件下，甘藍種子的發芽勢、發芽率、發芽指數最高，分別為79%、96%、76.555；同時幼苗的株高、最大根長和根冠比分別為16.900 cm、13.788 cm、0.268。

有研究表明，丙二醛含量的高低能在一定程度上反映植物耐鹽脅迫的能力，可作為植物耐鹽性的鑒定指標。該試驗中100 mg/L赤霉素處理葉片中的丙二醛含量最低，為0.289 6 μmol/g，緩解作用最為明顯。POD、SOD作為保護酶，是機體內清除活性氧，保持體內代謝平衡的酶，對活性氧

的清除避免了自由基對機體的傷害[15]。在赤霉素濃度為

100 mg/L時，甘藍幼苗葉片內POD和SOD活性最高，分別為122.5 U/（g·min）和269.446 U/g。說明適宜濃度的赤霉素處理，通過提高細胞內保護酶活性來緩解鹽脅迫對幼苗的傷害，促進幼苗的生長。幼苗體內的POD、SOD活性提高，抑制膜脂過氧化產物丙二醛的積累，緩解鹽害，提高甘藍的抗鹽性。該研究為探討甘藍的耐鹽機理以及實現甘藍高產優質化生產提供理論依據和技術支撐。

參考文獻

[1] 劉曉東，牟金貴，閆鳳岐，等.滴灌條件下配方施肥對冀北甘藍生產的影響[J].中國農學通報，2016，32（19）：39-45.

[2] 亓沛沛，冉圣宏，張凱.不同灌溉方式和作物類型對西北干旱區耕地土壤鹽漬化的影響[J].農業環境科學學報，2012，31（4）：780-785.

[3] 華軍，張文斌，王勤禮，等.甘肅張掖市甘藍品種比較試驗初報[J].中國園藝文摘，2016，32（1）：28-29，62.

[4] LI P，HUA C，ZHOU Q C，et al.Effects of exogenous GA3 on seed germination and seedling growth of Salicornia europaea L.under salt stress[J].Agricultural science & technology，2011，12（2）：217-221.

[5] 張金平.赤霉素：植物體內的天然激素[J].農藥市場信息，2016（29/30）：69-70.

[6] 李翊華，陳修斌，王燕慧，等.鹽脅迫下赤霉素對黃瓜種子萌發及幼苗生長的影響[J].西北農業學報，2014，23（9）：207-210.

[7] 劉拴成，曹興明，穆俊祥，等.外源激素對鹽脅迫下番茄種子萌發及幼苗生長的影響[J].種子，2016，35（12）：94-98.

[8] 凌娜，侯江濤.赤霉素浸種處理對鹽脅迫下辣椒種子萌發的影響[J].商丘職業技術學院學報，2017，16（2）：106-108.

[9] 薛志忠，吳新海.赤霉素對鹽脅迫下番茄種子萌發特性的影響[J].北方園藝，2011（15）：59-61.

[10] 郝再彬.植物生理實驗[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2004：115-116.

[11] 高俊鳳.植物生理學實驗指導[M].北京：高等教育出版社，2006：67-85.

[12] 王耀晶，王厚鑫，劉鳴達.鹽脅迫下硅對草地早熟禾生理特性的影響[J].中國草地學報，2012，34（6）：13-17.

[13] 鄭飛雪，魏民，牟同水.NaCl脅迫對羽衣甘藍生理生化指標的影響[J].北方園藝，2010（17）：42-44.

[14] 顧華杰，葉亞新，金琎，等.La3+對低溫脅迫冬小麥幼苗抗氧化酶活性的影響[J].安徽農業科學，2009，37（21）：9914-9916，9960.

[15] 陳碧華，羅慶熙，張百俊.熱激處理對甘藍幼苗葉片保護酶活性和膜透性的影響[J].華北農學報，2006，21（5）：6-8.