外源NO對干旱脅迫下櫻桃番茄種子萌發的影響

陳思敏 岑湘濤 楊力

摘? ? 要：以櫻桃番茄種子為試驗材料，采用10%聚乙二醇（PEG）溶液模擬干旱脅迫，研究一氧化氮（NO）對干旱脅迫下櫻桃番茄種子萌發的影響。結果顯示，低濃度的NO可提高在干旱脅迫下櫻桃番茄種子的發芽率、發芽勢、發芽指數、平均發芽速度，對干旱脅迫下種子萌發有著促進作用;高濃度的NO抑制發芽率、發芽勢、發芽指數、平均發芽速度;其中以0.3 mmol/L的硝普鈉（SNP）處理促進效果最好。

關鍵詞：一氧化氮;干旱脅迫;櫻桃番茄;種子萌發

文章編號： 1005-2690（2021）08-0011-02? ? ? ?中國圖書分類號： S641.2? ? ? ?文獻標志碼： B

櫻桃番茄（Lycopersicon esculentum Mill.），別名圣女果，隸屬茄科番茄屬，因為它的果實與櫻桃類似而得名[1]。秋冬季缺水制約當地櫻桃番茄的可持續發展。干旱會造成植物細胞膜脂層的破裂，進而使內含物外滲，造成細胞內的結構性喪失，最終導致細胞受害或死亡[2]。提高植物抗旱性的方法主要有兩種：第一種方法是進行抗旱品種的培育，獲得抵抗外界不良干旱環境能力強的品種;第二種方法是進行抗旱栽培，通過改變栽培環境，為植物創造一個適宜的生長條件，如噴灑保水劑、抗旱劑、抗蒸騰劑等。NO參與植物的生長發育、新陳代謝及很多逆境下的生長，如NO促進種子萌發[3]、參與誘導細胞程序性死亡、延緩葉片衰老、誘導植物抗生素合成，參與抗病反應、乙烯釋放、脫落酸信號轉導，以及干旱脅迫、鹽脅迫、高溫脅迫、凍害等非生物脅迫反應[4]。聚乙二醇（PEG）是一種可以模擬干旱環境的經濟、方便、無毒的物質，可以通過調節細胞外界環境的滲透勢達到模擬干旱的目的[5]。其具有簡單易行、條件容易控制、重復性好、試驗周期短、適合萌發期耐旱性早期鑒定等優點，植物的耐旱性與發芽率、發芽勢、發芽指數、平均發芽速度等密切相關[6-7]。本文以櫻桃番茄種子為材料，采用10%聚乙二醇（PEG）溶液模擬干旱脅迫，研究一氧化氮（NO）對干旱脅迫下櫻桃番茄種子萌發時的影響，以期為提高櫻桃番茄耐旱性提供理論基礎。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗材料

試驗材料為紅色櫻桃番茄種子，購買于廣西百色市人民市場。

1.2? ?試驗方法

1.2.1? ?不同濃度的PEG模擬干旱脅迫對櫻桃番茄種子萌發的影響

選取飽滿、大小一致的種子，在0.1%高錳酸鉀溶液中浸泡5 min后用無菌水沖洗5遍;將種子鋪于放置雙層濾紙的培養皿中，用于不同濃度的PEG干旱脅迫試驗。

試驗設5組不同濃度梯度，分別是CK（蒸餾水）、5% PEG、10% PEG、15% PEG、20% PEG，每皿放置50粒櫻桃番茄種子，置于溫度為28 ℃的恒溫培養箱中培養，每天記錄數據，每個濃度處理重復3次。

1.2.2? ?不同濃度的NO供體SNP對干旱脅迫下櫻桃番茄種子萌發的影響

將經過消毒清洗處理的櫻桃番茄種子，在室溫下分別采用0 mmol/L（CK）、0.1 mmol/L（T1）、0.3 mmol/L（T2）、1 mmol/L（T3）、3 mmol/L（T4）、5 mmol/L（T5）SNP溶液浸泡24 h，將各處理的種子播于鋪有雙層濾紙的無菌培養皿中（50粒），再加入10%的PEG溶液10 mL模擬干旱脅迫，設3次重復。置于溫度為28 ℃的恒溫培養箱中培養，從第2天開始，觀察、統計數據。

1.3? ?指標測定

發芽率=發芽種子的總數/供試種子總數×100%。

發芽勢=發芽高峰期發芽的種子數/供試種子總數×100%。

平均發芽速度=∑（D×n）/∑n，式中D代表種子放置發芽起的天數，n代表的是每天發芽對應的發芽數。

發芽指數=∑（Gt/Dt），式中Dt代表的是發芽日數，Gt對應每天的發芽數量。

1.4? ?數據處理

使用Excel對數據進行整理分析，使用SPSS對指標測定的數據進行單因素方差分析。

2? ?結果與分析

2.1? ?不同濃度PEG模擬干旱脅迫對櫻桃番茄種子萌發的影響

由表1可以看出，隨著PEG濃度增高，種子的發芽勢、發芽率、發芽指數呈逐漸下降的趨勢。當PEG濃度為20%時，櫻桃番茄種子幾乎不能萌發，種子受到的抑制程度越來越嚴重，所以應選擇10% PEG進行接下來的試驗。

2.2? ?不同濃度的NO供體SNP對櫻桃番茄種子萌發的影響

由表2可以看出，在10%的PEG干旱脅迫條件下，和對照相比，T1、T2處理櫻桃番茄種子的發芽率、發芽勢及發芽指數都升高，提高了種子的整體萌發狀態;T4、T5處理下，種子的發芽勢、發芽率均下降，說明低濃度0.1 mmol/L SNP和0.3 mmol/L SNP的處理提高了種子的抗旱能力;高濃度3 mmol/L和5 mmol/L的SNP處理抑制種子的萌發。

3? ?討論與結論

種子萌發過程中，發芽率和發芽勢分別體現該種子在一定條件下發芽的數量及一定時間內發芽的快慢[8]，發芽勢還可側面體現該種子的整體萌發狀態及種子生命力的強弱。種子胚芽的生長狀態，可以通過種子平均發芽速度來評價。發芽指數是種子每天發芽數量與發芽時間的一種綜合體現，可以通過發芽指數更加直觀地看到該櫻桃番茄種子的活力特性[9]，更加直觀地區分在不同干旱脅迫下的種子發芽能力，其是種子發芽能力的綜合反映，更具有代表性。

為了解干早脅迫下外源一氧化氮（NO）對櫻桃番茄種子萌發的緩解作用，使用10% PEG模擬干旱脅迫試驗，研究不同濃度的SNP溶液浸種對干旱脅迫下櫻桃番茄種子萌發的影響。試驗結果表明，低濃度的SNP可提高在干旱脅迫下櫻桃番茄種子的萌發指標，提高種子的抗旱能力;高濃度的SNP會抑制在干旱脅迫下櫻桃番茄種子的萌發指標;其中以0.3 mmol/L的SNP處理促進效果最好。

參考文獻：

[ 1 ] 祖兆忠，張波，黃武強.櫻桃番茄設施栽培研究進展[J].黑龍江農業科學，2017（6）：136-140.

[ 2 ] 肖用森，王正之.滲透脅迫下稻苗中游離脯氨酸累積與膜脂過氧化的關系[J].武漢植物研究，1996，14（4）：334-340.

[ 3 ] 許向陽，陳小玉，李景富，等.外源ABA噴施提高番茄幼苗抗旱性研究[J].東北農業大學學報，2018，49（9）：1-8.

[ 4 ] 高昆，張明陽.干旱脅迫對番茄種子萌發和幼苗生長的影響[J].山西大同大學學報（自然科學版），2017，33（6）：56-59.

[ 5 ] 邵瑞鑫，李蕾蕾，楊青華，等.外源一氧化氮對干旱脅迫下玉米幼苗光合作用的影響[J].中國農業科學，2016，49（2）：

251-259.

[ 6 ] 陳新，宋高原，張宗文，等.PEG-6000脅迫下裸燕麥萌發期抗旱性鑒定與評價[J].植物遺傳資源學報，2014，15（6）：1188-1195.

[ 7 ] 羅俊杰，歐巧明，葉春雷，等.重要胡麻栽培品種的抗旱性綜合評價及指標篩選[J].作物學報，2014，40（7）：1259-1273.

[ 8 ] 李淑梅，董麗平，王付娟.PEG模擬干旱脅迫對大麥種子萌發及生理特性的響應[J].種子，2016，35（10）：99-101.

[ 9 ] 蘇有誼，潘健，喬孝祿，等.紫薇種子萌發對PEG模擬干旱脅迫的響應[J].安徽農業科學，2014，42（32）：11372-11373.