周家超, 付婷婷, 趙維維, 徐燕閣, 王鳳霞, 宋 杰

(山東師范大學生命科學學院，逆境植物重點實驗室，濟南 250014)

鹽氮處理下鹽地堿蓬種子成熟過程中的離子積累和種子萌發(fā)特性

周家超, 付婷婷, 趙維維, 徐燕閣, 王鳳霞, 宋 杰*

(山東師范大學生命科學學院，逆境植物重點實驗室，濟南 250014)

鹽地堿蓬; 離子積累; 種子萌發(fā); 耐鹽性

目前，全世界有超過8億hm2的土地受到土壤鹽漬化的影響[1]。發(fā)展鹽地農(nóng)業(yè)是應對土壤鹽漬化的有效途徑[2]。鹽地堿蓬(SuaedasalsaL.)為藜科堿蓬屬1年生草本肉質(zhì)化真鹽生植物，具有很強的耐鹽性。種植鹽地堿蓬可明顯改善鹽堿地土壤理化性質(zhì)[3]。不僅如此，鹽地堿蓬嫩枝葉可以作為營養(yǎng)豐富的蔬菜，種子能榨油[3]。因此，鹽地堿蓬可以作為鹽堿地區(qū)環(huán)境修復和發(fā)展鹽地農(nóng)業(yè)的優(yōu)良植物資源。

鹽漬環(huán)境下種子萌發(fā)對物種建成具有重要意義。與非鹽生植物不同的是，鹽生植物種子萌發(fā)盡管并不需要外界鹽分環(huán)境但卻可以忍受一定濃度的鹽脅迫[4]。自然生境下一些鹽生植物，例如海蓬子屬植物(SalicorniaeuropaeaL.)[5]和囊果堿蓬(Suaedaphysophora)[6]能將大量的Na+離子區(qū)域化在苞葉或果皮等部位，Na+離子在胚中積累的卻很少。最近研究發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)高鹽處理的鹽地堿蓬果皮中的Na+明顯高于胚中，而K+卻相反。而且胚中K+含量明顯高于Na+含量，說明鹽漬生境下果皮/種皮對胚具有保護作用[7]。氮素是植物生長所必需的元素，對植物的生長、耐鹽性以及自然分布至關(guān)重要[8- 9]。鹽地堿蓬種子的萌發(fā)[10- 11]以及室內(nèi)鹽處理下鹽地堿蓬種子成熟過程中的離子積累特性[7]前人已經(jīng)進行過研究。自然生境中鹽生植物的生長以及種子萌發(fā)等會受到鹽分和養(yǎng)分(例如氮素)的影響。因此本文研究了鹽氮互作對鹽地堿蓬種子及果枝等不同部位離子積累和種子萌發(fā)的影響，試圖為理解鹽地堿蓬適應鹽漬生境的生理生態(tài)機制提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

鹽地堿蓬棕色種子，于2011年11月采自山東省黃河三角洲內(nèi)陸鹽堿地(N37°20′；E118°36′)，晾干的種子存于冰箱(lt; 4 ℃)中待用。

1.2 植物的培養(yǎng)與處理

1.3 測定方法

1.3.1 胚、果皮和果枝中離子的測定

1.3.2 萌發(fā)率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的測定

萌發(fā)率G=a/b×100%

式中，a為不同鹽溶液中萌發(fā)的種子數(shù)，b為供試種子數(shù)。

總萌發(fā)率=(a+c)/b×100%

式中,c為第10天沒有萌發(fā)的種子復水后萌發(fā)的種子數(shù)。

發(fā)芽指數(shù)Gi=∑(Gt/Dt)

式中，Gt為時間t日的萌發(fā)的種子數(shù)，Dt為相應的萌發(fā)天數(shù)。

活力指數(shù)Vi=S×Gi

式中，S為幼苗鮮重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)均采用SAS 6.12進行三因素顯著性分析。

2 結(jié)果

2.1 胚、果皮和果枝中離子含量

表1 不同濃度鹽氮處理下鹽地堿蓬種子及果枝的離子積累

表2 離子含量、總萌發(fā)率、萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)的三因素分析結(jié)果

*表示在Plt; 0.05水平上差異顯著，**表示在Plt; 0.01水平上差異顯著，***表示在Plt; 0.001水平上差異顯著，NS表示沒有顯著差異，數(shù)值代表F值

2.2 萌發(fā)率

圖1 不同鹽濃度對鹽地堿蓬種子萌發(fā)率的影響Fig.1 Seed germination at different concentrations of salinity

復水后的總萌發(fā)率在植株培養(yǎng)期間的鹽氮濃度以及種子萌發(fā)時的鹽處理濃度之間均沒有顯著的影響(圖 2，表2)。

2.3 萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)

圖2 不同鹽濃度對種子總萌發(fā)率的影響Fig.2 Effect of salinity on total seed germination

圖3 不同鹽濃度對種子萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)的影響Fig.3 Effect of salinity on germination index and vigor index of seeds at different concentrations of salinity

3 討論

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Characteristicsofionaccumulationandseedgerminationforseedsfromplantsculturedatdifferentconcentrationsofnitratenitrogenandsalinity

ZHOU Jiachao, FU Tingting, ZHAO Weiwei, XU Yange, WANG Fengxia, SONG Jie*

KeyLaboratoryofPlantStress,CollegeofLifeScience,ShandongNormalUniversity,Jinan250014,China

Suaedasalsa; ion accumulation; seed germination; salt tolerance

山東省自然科學基金資助項目(ZR2010CM005)；國家支撐計劃資助項目(2009BADA7B05)

2013- 06- 08;

2013- 07- 29

*通訊作者Corresponding author.E-mail: songjieever@163.com

10.5846/stxb201306081433

周家超, 付婷婷, 趙維維, 徐燕閣, 王鳳霞, 宋杰.鹽氮處理下鹽地堿蓬種子成熟過程中的離子積累和種子萌發(fā)特性.生態(tài)學報,2013,33(19):6129- 6134.

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