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        不同NaCl濃度對(duì)菜用大黃種子萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)的影響

        2017-02-15 20:12:29姜立娜趙一鵬鄭光輝邵珠田
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016年8期
        關(guān)鍵詞:幼苗生長(zhǎng)種子萌發(fā)耐鹽性

        姜立娜+趙一鵬+鄭光輝+邵珠田

        摘要:以菜用大黃種子為試材,根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)采用紙培法,在培養(yǎng)箱(25±1) ℃條件下分析0(CK)、50 mmol/L(A1)、100 mmol/L(A2)、150 mmol/L(A3)、200 mmol/L(A4)、250 mmol/L(A5)等6個(gè)NaCl溶液濃度梯度處理對(duì)菜用大黃種子的電導(dǎo)率、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、幼苗莖粗、莖高、鮮質(zhì)量以及幼苗葉片中葉綠素含量和丙二醛含量的影響。結(jié)果表明,當(dāng)NaCl溶液濃度為100 mmol/L時(shí),菜用大黃種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)最高,說(shuō)明菜用大黃種子有一定的耐鹽特性;隨著NaCl濃度的升高,菜用大黃種子的電導(dǎo)率、發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、幼苗莖粗、莖高、幼苗葉片鮮質(zhì)量、葉綠素含量和丙二醛含量分別呈不同的變化趨勢(shì)。

        關(guān)鍵詞:NaCl濃度;菜用大黃;種子萌發(fā);幼苗生長(zhǎng);耐鹽性

        中圖分類號(hào): S649.01文獻(xiàn)標(biāo)志碼:

        文章編號(hào):1002-1302(2016)08-0235-03

        菜用大黃(Rheum rhaponticum L.)是蓼科(Polygonaceae)大黃屬(Rheum)的一個(gè)種,為多年生草本植物,葉柄粗大多汁,富含營(yíng)養(yǎng),是理想的保健類芳香蔬菜。菜用大黃作為一種綠色保健蔬菜,以營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、保健功能強(qiáng)、風(fēng)味獨(dú)特而被譽(yù)為“新興特色蔬菜”,發(fā)展前景非常廣闊[1-3]。鹽脅迫是影響植物產(chǎn)量及質(zhì)量的主要非生物因素之一,通過(guò)滲透脅迫、離子脅迫以及由此引起的營(yíng)養(yǎng)不均衡影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育[4],破壞植物的生理生化功能,最終導(dǎo)致植物死亡。因此,探究鹽脅迫對(duì)植物的影響以及鹽害機(jī)理從而提高鹽漬土的植物產(chǎn)量及質(zhì)量具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義[5]。目前,有關(guān)菜用大黃的研究主要在核型分析、不定芽增殖能力等方面[6],而對(duì)菜用大黃發(fā)芽特性、生長(zhǎng)生理特性的研究并不多,因此本試驗(yàn)研究不同濃度NaCl溶液處理下,菜用大黃種子的發(fā)芽特性及生長(zhǎng)生理特性,為菜用大黃的栽培育種提供理論依據(jù)。

        1材料與方法

        1.1材料

        試驗(yàn)所用菜用大黃種子由河南科技學(xué)院園藝園林學(xué)院菜用大黃引種課題組提供,于2014年6月采自河南新鄉(xiāng)古固寨試驗(yàn)基地。經(jīng)測(cè)定,試驗(yàn)所用菜用大黃種子凈度為93.81%,千粒質(zhì)量為13.5 g。

        1.2方法

        選擇大小均勻一致、健康飽滿的菜用大黃種子,置于 50~55 ℃的溫水中消毒15 min, 其間不斷攪拌, 直到溫度降〖LM〗到25 ℃左右;之后將種子轉(zhuǎn)移至不同濃度0(CK)、50 mmol/L(A1)、100 mmol/L(A2)、150 mmol/L(A3)、200 mmol/L(A4)、250 mmol/L(A5)的NaCl溶液中浸泡24 h,浸種結(jié)束后,用蒸餾水反復(fù)沖洗3~5次,放入鋪有3層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中,擺放整齊,置于恒溫培養(yǎng)箱(溫度為21 ℃,光照時(shí)間為10 h/d)培養(yǎng),以上各處理均重復(fù)3次,每個(gè)重復(fù)放30粒種子。第3天計(jì)算發(fā)芽勢(shì),第7天計(jì)算發(fā)芽率,第14天測(cè)定幼苗鮮質(zhì)量、根鮮質(zhì)量、根粗、莖粗、根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)等形態(tài)指標(biāo)和電導(dǎo)率、葉綠素含量、丙二醛含量等生理指標(biāo)[7-9]。

        2結(jié)果與分析

        2.1不同NaCl濃度脅迫對(duì)菜用大黃種子電導(dǎo)率的影響

        種子電導(dǎo)率是預(yù)測(cè)種子生活力的重要指標(biāo)之一,在鹽脅迫逆境中,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的受損會(huì)引起選擇性滲透能力的降低,導(dǎo)致在吸脹過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)含物的外滲,滲出液電導(dǎo)率升高,其后果是使種子本身生理失調(diào)[9]。由圖1可以看出,隨著鹽濃度的升高,種子電導(dǎo)率逐漸升高。

        [FK(W11][TPJLN1.tif][FK)]

        2.2不同NaCl濃度對(duì)菜用大黃種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響

        由表1可以看出,CK與A1處理之間差異不顯著,與處理A2、A3、A4、A5差異顯著;菜用大黃種子未經(jīng)鹽處理時(shí)的發(fā)芽率為75.3%,經(jīng)過(guò)低濃度NaCl(≤100 mmol/L)處理后發(fā)芽率明顯高于對(duì)照,說(shuō)明菜用大黃種子有一定的耐鹽性,一定的鹽濃度處理會(huì)促進(jìn)菜用大黃種子的萌發(fā)。在高濃度NaCl(>100 mmol/L)處理時(shí),菜用大黃種子的發(fā)芽率開(kāi)始下降,并且這種下降趨勢(shì)隨著鹽濃度的升高越明顯,說(shuō)明在該濃度范圍內(nèi),菜用大黃種子的發(fā)芽率受到抑制。

        3結(jié)論與討論

        本研究結(jié)果表明,低濃度(≤100 mmol/L)處理下菜用大黃的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)明顯高于對(duì)照,說(shuō)明菜用大黃具有一定的耐鹽性。然而,高濃度NaCl(>100 mmol/L)處理下菜用大黃的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)明顯下降,隨著NaCl濃度的增大,這種抑制作用更為明顯。幼苗的莖粗是衡量幼苗健壯程度的重要指標(biāo)之一,幼苗莖部過(guò)細(xì)不利于幼苗的健壯生長(zhǎng)。由表2可以看出,隨著NaCl濃度的增大,菜用大黃幼苗的莖粗呈先上升再下降的趨勢(shì),這表明低鹽濃度處理對(duì)菜用大黃幼苗生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,高鹽濃度處理對(duì)菜用大黃幼苗生長(zhǎng)有抑制作用。由圖2可知,菜用大黃幼苗葉片葉綠素含量隨著鹽濃度的增加先升高后下降,同時(shí)由圖3可知,菜用大黃幼苗葉片丙二醛含量在低鹽濃度下與對(duì)照相比變化平穩(wěn),高鹽濃度下明顯升高,這些進(jìn)一步表明低鹽濃度脅迫可以明顯提高菜用大黃幼苗生長(zhǎng)勢(shì),高鹽濃度脅迫抑制大黃生長(zhǎng)勢(shì)。

        鹽脅迫對(duì)植物個(gè)體發(fā)育的影響主要是抑制植物組織和器官的生長(zhǎng)和分化,加速植物的發(fā)育進(jìn)程[10]。菜用大黃種子的莖高,苗鮮質(zhì)量隨著鹽溶液濃度的升高呈下降趨勢(shì),與本試驗(yàn)菜用大黃種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、莖粗、丙二醛含量呈現(xiàn)的趨勢(shì)不一致,這反映菜用大黃種子及幼苗各性狀對(duì)鹽處理的應(yīng)答不同,菜用大黃種子在鹽處理下各種生理指標(biāo)可能均參加響應(yīng),但是鹽處理對(duì)不同性狀的影響程度不同,這與甘藍(lán)型油菜[14]、高粱[15]的研究相似,這既充分反映了菜用大黃種子耐鹽的復(fù)雜性,也側(cè)面反映了同種品種不同性狀耐鹽性的差異。

        在對(duì)植物耐鹽性的研究中發(fā)現(xiàn),葉綠素含量是反映植物耐鹽特性的重要生理指標(biāo)之一[16]。本試驗(yàn)高濃度NaCl(>100 mmol/L)處理下菜用大黃幼苗葉片葉綠素含量下降,可能是由于在高鹽處理下,葉綠素酶活性增強(qiáng),從而促進(jìn)葉綠素分解[16]。也有研究表明,植物細(xì)胞活性氧代謝平衡在高鹽處理下遭到破壞會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生大量自由基,加速葉綠體質(zhì)膜氧化,導(dǎo)致MDA含量增加,而高鹽處理下葉綠素與葉綠體蛋白間結(jié)合變得松弛使葉綠素遭到破壞,葉綠素含量明顯下降[17]。因此,高鹽處理下植物MDA含量與葉綠素含量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,本試驗(yàn)圖2與圖3也證明了這一點(diǎn)。

        綜上所述,菜用大黃種子及幼苗具有一定的鹽脅迫適應(yīng)能力。但是植物對(duì)鹽脅迫的耐受性是一個(gè)復(fù)雜的性狀,除了植物自身的耐鹽性和適應(yīng)性會(huì)有差異以外,還會(huì)受環(huán)境中其他因素的影響[18],所以關(guān)于菜用大黃耐鹽性的機(jī)理及在鹽堿地的栽培問(wèn)題還有待于更深入的研究。

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