NaCl脅迫對紅秀一號籽瓜種子萌發的影響

李旭紅 尹嘉敏 李章波

摘 要：以紅秀一號籽瓜種子為材料，研究了不同濃度NaCl脅迫對該籽瓜種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數、相對鹽害率、胚根長、地上鮮重、胚根鮮重、地上干重、胚根干重及側根數的影響。結果表明：濃度為40 mmol/L時，籽瓜的各項測定指標比對照高，即低濃度NaCl脅迫對籽瓜種子萌發具有促進作用；而隨著NaCl脅迫濃度增大，種子萌發的抑制作用明顯增強，濃度80～240 mmol/L時，籽瓜各項生長指標都低于對照，即高濃度NaCl脅迫對籽瓜種子萌發具有抑制作用。

關鍵詞：NaCl脅迫；籽瓜；種子發芽

文章編號： 1005-2690（2018）05-0095-03 中圖分類號： S651 文獻標志碼： B

籽瓜，即籽用西瓜，是葫蘆科西瓜屬中普通西瓜種的一個栽培變種[1]。籽瓜作為巴彥淖爾地區的特色經濟作物之一，在瓜類生產中占重要位置，種植面積從20世紀80年代的0.2萬hm2發展到現在已逾2萬hm2 [2]。

隨著籽瓜栽培面積的不斷擴大，有限耕地面積中適合籽瓜栽培的耕地在逐漸減少。原因是在巴彥淖爾71.3萬hm2可耕地中，不同程度的鹽堿地占總耕地面積的45.2%，其中，輕度鹽堿地占24.1%，中度鹽堿地占13.8%，重度鹽堿地占7.3%，且有逐年增加的趨勢[3]。當前，土壤鹽堿化已經成為本地區灌溉農業面臨的主要問題之一。鹽堿地不僅影響籽瓜種子的萌發，而且影響籽瓜的正常生長及產量。關于NaCl脅迫對于植物影響的研究，在蕪菁[4]、苦瓜[5]、燕麥[6]、大豆[7]、小麥[8]等方向已有不少，而在籽瓜上的研究報道還不多。

該試驗通過分析不同NaCl濃度處理對紅秀一號籽瓜種子萌發的影響，旨在對該品種籽瓜種子萌發階段的耐鹽性進行評價，并為以后相關試驗提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試籽瓜種子為甘肅華園西甜瓜開發有限公司選育的籽瓜紅小片雜交種紅秀一號，該品種屬中早熟品種，抗性好，是紅小片籽瓜中產籽量最高的品種；供試NaCl為分析純試劑。

1.2 試驗方法

試驗于2015年11月—2016年7月在河套學院實驗室進行。分別設NaCl濃度為0（CK）、40、80、120、160、200、240 mmol/L 7個處理，每處理設置3次重復。每日觀察記錄種子發芽數，直至試驗結束，以胚根突破種皮1 mm作為發芽標準，連續5 d無萌發種子視為萌發結束。

試驗結束前測定發芽種子胚根長、 側根數、胚根鮮重和胚根干重及地上鮮重、地上干重，統計發芽率（GP）、發芽勢（GE）、發芽指數（GI）、活力指數（VI）及相對鹽害率。

試驗采用Microsoft Excel 2010分析。

1.3 指標計算方法

參照施月婕、王玉鳳[9]、蘆翔等人研究方法，計算發芽率（GP）、發芽勢（GE）、發芽指數（GI）、活力指數（VI）及相對鹽害率。

2 結果與分析

2.1 NaCl脅迫對紅秀一號籽瓜種子發芽率的影響

由圖1可知，隨著NaCl濃度的不斷升高，NaCl對籽瓜種子萌發的抑制作用逐漸增強，籽瓜種子發芽率總體呈下降趨勢。即在0 mmol/L和40 mmol/L的低濃度NaCl脅迫下，籽瓜種子72 h內發芽率相近，分別為45.33%和46%。7 d發芽期結束，40 mmol/L NaCl處理組內種子發芽率比對照組提高9.99%；當處理濃度大于40 mmol/L時， 發芽率呈明顯下降趨勢。當NaCl溶液濃度處于120～240 mmol/L時，種子發芽率下降顯著。濃度為240 mmol/L時，籽瓜種子僅有個別萌發，發芽率極低。這說明高濃度的NaCl脅迫對籽瓜種子的發芽有較大的抑制作用。

2.2 NaCl脅迫對紅秀一號籽瓜種子發芽勢的影響

種子發芽勢是反映種子發芽整齊度的主要指標。由圖1可知，隨著NaCl濃度增大， 紅秀一號籽瓜種子發芽勢呈下降趨勢。當NaCl濃度為40 mmol/L時，籽瓜種子發芽勢稍高于對照，為46%。當濃度在40～80 mmol/L時，籽瓜種子發芽勢下降趨勢最顯著，濃度為80 mmol/L時降至33.3%，說明此濃度下籽瓜種子萌發受到的抑制作用最明顯。隨著NaCl濃度的增加，種子發芽勢繼續降低，當NaCl濃度為240 mmol/L時，籽瓜種子萌發完全受到抑制，這說明高濃度NaCl脅迫對籽瓜種子的發芽整齊度和發芽速度均起到極大的抑制作用。

2.3 NaCl脅迫對籽瓜種子發芽指數、活力指數的影響

發芽指數與活力指數兩個指標分別反映種子萌發的速度和質量。由圖2和圖3可知，當NaCl濃度為40 mmol/L時，籽瓜種子發芽指數和活力指數兩個指標稍高于對照，且從此濃度開始，隨著NaCl濃度的增加，籽瓜種子活力指數和發芽指數均呈顯著的下降趨勢。隨著NaCl濃度的不斷增加，籽瓜種子發芽指數和活力指數兩個指標不斷下降，直到兩個指標為0，說明NaCl濃度增加對籽瓜種子萌發的抑制作用不斷增強，直至最后不能萌發。

2.4 NaCl脅迫對籽瓜種子相對鹽害率的影響

由于籽瓜種子對不同濃度NaCl脅迫的敏感度不同，籽瓜種子受到的鹽害程度也不同。由圖4可以得出，NaCl濃度為40 mmol/L時，籽瓜種子萌發相對鹽害率為負值，這說明低濃度NaCl脅迫可促進籽瓜種子萌發。隨著NaCl濃度的增加，相對鹽害率逐漸增加，相對鹽害率逐漸變為正值，這說明籽瓜種子萌發受到的鹽害作用逐漸增加，籽瓜種子萌發受到抑制。

2.5 NaCl脅迫對籽瓜種子側根數的影響

由圖5可知，籽瓜種子在萌發過程中，當NaCl濃度為40 mmol/L時，側根數多于對照，說明低濃度NaCl脅迫促進側根的生長，可能是植物對鹽脅迫的一種適應性反應。當NaCl濃度為80 mmol/L時，籽瓜種子側根數顯著降低，下降幅度超過70%，側根數分化少。當NaCl濃度達到120 mmol/L時，側根數為0，這說明高濃度NaCl對籽瓜種子側根分化抑制作用明顯。

2.6 NaCl脅迫對籽瓜種子胚根長的影響

由圖6可知，隨著NaCl濃度的升高，所有處理胚根長呈下降趨勢，但胚根長的變化差異性顯著。當NaCl濃度為40 mmol/L，胚根長為3.366 7 cm，對照的胚根長為2.962 3 cm，比對照長0.404 4 cm，這說明低濃度NaCl脅迫對胚根的生長具有促進作用。當濃度為80 mmol/L時，胚根長比對照下降0.435 6 cm；隨著濃度升高，胚根長呈直線下降趨勢，當濃度為200 mmol/L甚至更高時，胚根未生長。這表明隨著NaCl濃度的增加，胚根生長逐漸被抑制直到停止生長。

2.7 NaCl脅迫對籽瓜種子胚根鮮重、地上鮮重的影響

由圖7可知，籽瓜種子胚根鮮重下降趨勢較明顯，當NaCl濃度為40～80 mmol/L時下降趨勢較大，這兩個濃度之間鮮重的差值為0.030 2 g；兩個濃度下胚根鮮重又比對照的胚根鮮重低0.003 9 g、0.034 1 g。數據表明，隨著NaCl濃度的增加，NaCl脅迫對籽瓜種子胚根鮮重的抑制作用逐漸增強。

低濃度的NaCl脅迫對地上鮮重的影響遠大于對胚根鮮重的影響。NaCl濃度為40 mmol/L時，地上鮮重為0.205 5 g，比對照的地上鮮重重0.045 1 g；與NaCl濃度80 mmol/L時，地上鮮重相比較重0.035 5 g。在這兩個濃度之間，地上鮮重的下降幅度比胚根鮮重大，這說明低濃度的NaCl脅迫對地上部分的生長有一定的促進作用。當NaCl濃度超過80 mmol/L后，地上鮮重的下降趨勢比胚根鮮重的下降趨勢更明顯、下降幅度更大，這說明高濃度的NaCl脅迫對地上部分比對地下部分的抑制效果更強。

2.8 NaCl脅迫對籽瓜種子胚根干重、地上干重的影響

由圖7可知，隨著NaCl濃度的增加，籽瓜種子的胚根干重總體呈下降趨勢。濃度為0～40 mmol/L時呈上升狀態但不明顯，當NaCl濃度大于40 mmol/L后，胚根干重隨NaCl濃度增大，下降趨勢顯著，這說明隨著NaCl濃度的增大，對胚根中干物質的積累的抑制作用越強，但低濃度的NaCl脅迫對胚根的生長有一定的促進作用。

地上干重也隨著NaCl濃度的增加而呈總體下降趨勢，并且與胚根干重相比下降趨勢更明顯、幅度更大，但在濃度為40 mmol/L時，地上干重明顯高于對照。這說明NaCl脅迫對根的生長發育抑制作用比對地上部分的生長發育抑制作用更強，低濃度的NaCl脅迫對地上部分干物質的積累起到更好的促進作用。

3 討論

植物耐鹽性和耐鹽機理存在本質差異，植物能否適應鹽堿生活環境，首先，取決于種子發芽期對鹽脅迫的敏感程度，因為種子萌發期是幼苗成長的關鍵期。大多研究得出低濃度NaCl脅迫對種子萌發具有一定促進作用、高濃度NaCl脅迫抑制作用增強的結論。其次，發芽期的耐鹽性與其他生育階段的耐鹽性相關度均在進一步研究中。

本試驗研究發現，紅秀一號籽瓜種子在低濃度NaCl脅迫下，種子萌發的各項指標均優于對照。當處理濃度增大后，種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數均呈下降趨勢；相對鹽害率逐漸增加，變為正值。因此，低鹽促進紅秀一號籽瓜種子萌發，高鹽抑制種子萌發的現象與前人研究結論一致。

該試驗揭示了紅秀一號籽瓜種子萌發期的耐鹽性，為下一步對籽瓜種子多品種NaCl脅迫試驗研究提供數據參考，同時也為該品種的幼苗試驗提供理論依據，并為實現當地鹽堿地作物增產提供前期準備和理論依據。

參考文獻：

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[ 9 ] 王玉鳳.NaCl脅迫對西瓜種子發芽的影響[J].安徽農業科學，2006（24）：6 497-6 499.

（收稿日期：2017-10-25）