趙 秀
(貴州省檢測技術(shù)研究應用中心,貴州 貴陽 550000)
蘿卜(Raphanus sativus L.)是起源于歐洲的一種重要的十字花科蘿卜屬根菜類蔬菜作物,味道鮮美有很好的食用和醫(yī)療價值,當前,我國蘿卜種植面積在各類蔬菜中居第3位[1]。隨著復種、農(nóng)藥和化肥的不合理使用等影響,我國鹽漬土總面積占可用耕地面積的4.88%,且有9.2×107hm2的耕地正面臨著鹽漬風險[2]。鹽脅迫是影響作物生長和產(chǎn)量的重要因素之一,當前主要用化學或物理方法改良鹽漬化土壤和培育耐鹽作物品種來解決此問題。
當前已有研究NaCl、Na2SO4等鹽脅迫對蘿卜種子萌發(fā)及幼苗生長的影響,但品種大多為紅蘿卜[3-6],因此,本研究以浙江長蘿卜種子為材料,用不同NaCl溶液進行浸種處理和種子萌發(fā)試驗,從而探究浙江長蘿卜種子的耐鹽程度,為蘿卜的耐鹽育種和栽培提供試驗依據(jù)。
參試蘿卜品種為浙江長蘿卜(由貴陽種子公司提供)。KMnO4、NaCl(分析純),蒸餾水。
挑選籽粒飽滿、無蟲害、無破損的蘿卜種子置于培養(yǎng)皿中,加入0.1% KMnO4溶液浸泡30s,去除表面懸浮的種子,用蒸餾水沖洗數(shù)次,再用溫水浸泡4h,取24個潔凈的小培養(yǎng)皿,挑選飽滿一致的種子播于鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中,50粒/皿,分別加入0.05mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1、0.3mol·L-1、0.4mol·L-1、0.5mol·L-1、0.6mol·L-1的NaC1溶液(對照加蒸餾水),直到濾紙飽和并稍有溢出為止,將培養(yǎng)皿蓋上,置于25℃條件下培養(yǎng)。以后每24h更換1次相應溶液,保持溶液一致及良好通氣。每個培養(yǎng)皿50粒蘿卜種子,3個重復。培養(yǎng)期間,以稱重法補充蒸餾水,保持各處理濃度的相對穩(wěn)定。培養(yǎng)結(jié)束后計算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)。
以蘿卜芽長達到種子直徑的1/2作為發(fā)芽標志,以種子萌發(fā)達到發(fā)芽標準開始統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)量,每天統(tǒng)計1次。以第5天發(fā)芽數(shù)計算發(fā)芽勢,以第8天發(fā)芽數(shù)計算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)。計算公式如下[7]:
活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×苗長度(苗長度取蘿卜芽
長)
發(fā)芽指數(shù)(G)=∑(Gt/Dt)
式中,Gt為t日的發(fā)芽數(shù);Dt為日數(shù)。
種子發(fā)芽率是檢驗植物生長發(fā)育狀況的一個重要參數(shù),對照試驗中種子的發(fā)芽率越高,試驗結(jié)果的可靠性越強。
NaCl脅迫對蘿卜種子活力的影響見表1,隨著NaC1溶液濃度增強,種子發(fā)芽率、相對發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)呈先升高后下降的趨勢,其中,當NaCl濃度為0.05mol·L-1時,蘿卜發(fā)芽率、相對發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)最高,分別為99.8%、101.1%、41.62,均高于對照組。與對照組相比,當NaCl溶液濃度為0.4mol·L-1時,相對發(fā)芽率降低47.3%,發(fā)芽指數(shù)降低19.8%;當NaCl溶液濃度為0.6mol·L-1時,相對發(fā)芽率降低94.6%,發(fā)芽指數(shù)降低61.6%。說明0.05mol·L-1的NaCl溶液對蘿卜種子萌發(fā)的脅迫作用微弱,0.1~0.4mol·L-1的NaCl溶液對蘿卜種子的脅迫緩慢,0.4~0.6mol·L-1的NaCl溶液對蘿卜種子萌發(fā)的脅迫作用較強。
隨著NaCl濃度的增加,蘿卜活力指數(shù)均呈下降趨勢。雖然0.05mol·L-1NaCl溶液的發(fā)芽指數(shù)較高,但其活力指數(shù)較對照低,說明其也抑制了蘿卜種子的萌發(fā)。與對照相比,當NaCl溶液濃度為0.4mol·L-1時,活力指數(shù)降低57.3%;當NaCl溶液濃度為0.6mol·L-1時,活力指數(shù)降低92.3%。說明NaCl溶液抑制蘿卜芽的生長,且隨著濃度增加,其抑制作用增強。
表1 NaCl對蘿卜種子活力的影響
種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)是衡量和評價種子發(fā)芽水平的常用指標。一般研究認為,鹽脅迫能抑制作物種子發(fā)芽;但也有研究認為,低濃度鹽能促進種子萌發(fā)。本試驗中,從各濃度發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)所測結(jié)果來看,高濃度NaCl脅迫下顯著抑制蘿卜種子發(fā)芽,而低濃度(0.05mol·L-1)NaCl脅迫下,對蘿卜種子萌發(fā)具有抑制作用。
NaCl對蘿卜幼苗生長的影響見表2。隨著NaCl溶液濃度的增加,根長呈先增后降的趨勢,0.05mol·L-1和0.1mol·L-1NaCl溶液處理蘿卜種子,其根長較對照組高,分別為17.3cm、17.1cm;0.2~0.6mol·L-1NaCl溶液處理,根長較對照組低,當NaCl溶液濃度為0.4mol·L-1時,蘿卜根長為對照組的52.1%,當NaCl溶液濃度為0.6mol·L-1時,蘿卜根長為對照的12.9%;說明低濃度NaCl溶液(≤0.1mol·L-1)促進蘿卜根的生長,高濃度NaCl溶液抑制蘿卜根的生長。隨著NaCl溶液濃度的增加,蘿卜芽長呈下降的趨勢,當NaCl溶液濃度為0.4mol·L-1時,蘿卜芽長為對照組的53.3%,當NaCl溶液濃度為0.6mol·L-1時,蘿卜芽長為對照的20.0%,說明NaCl能抑制蘿卜芽的生長。
表2 NaCl對蘿卜幼苗生長的影響
目前有關(guān)蘿卜耐鹽性方面的研究主要集中在抑制萌發(fā)及幼苗生長、對基因表達的影響和褪黑素調(diào)控耐鹽性等方面[8-10],本試驗主要探討鹽對蘿卜種子萌發(fā)及幼苗的影響,旨在為蘿卜耐鹽資源的篩選、育種和栽培提供理論依據(jù)。在試驗中,在NaC1濃度為0.10mol·L-1以上時,均表現(xiàn)出隨NaCl脅迫溶液濃度升高,蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長受到抑制,NaC1濃度在0.10mol·L-1以下時浙江長蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長受影響較小。Be Young-Han等[11]、Sivritepe N等[12]發(fā)現(xiàn),用鹽溶液浸種能抑制蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長。姚嶺柏等[6]發(fā)現(xiàn),低濃度(20mmol·L-1)鹽處理促進櫻桃蘿卜植株生長,高濃度(>80mmol·L-1)鹽處理則抑制植株生長。
為探索鹽脅迫對植物種子萌發(fā)及幼苗生長發(fā)育的影響,本研究以蘿卜種子為材料,通過浸種試驗和萌發(fā)試驗對比不同濃度NaC1溶液對蘿卜種子萌發(fā)、幼苗根芽的影響。隨著NaC1溶液濃度增強,種子發(fā)芽率、相對發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)呈先升高后下降的趨勢,蘿卜活力指數(shù)均呈下降趨勢。當NaCl濃度為0.05mol·L-1時,蘿卜發(fā)芽率、相對發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)最高,分別為99.8%、101.1%、41.62,均高于對照組;與對照組相比,當NaCl溶液濃度為0.6mol·L-1時,相對發(fā)芽率降低94.6%,發(fā)芽指數(shù)降低61.6%,活力指數(shù)降低92.3%。隨著NaCl溶液濃度的增加,根長呈先增后降的趨勢,0.05mol·L-1和0.1mol·L-1NaCl溶液處理蘿卜種子,其根長較對照組高,分別為17.3cm、17.1cm;隨著NaCl溶液濃度的增加,蘿卜芽長呈下降的趨勢。當NaCl溶液濃度為0.6mol·L-1時,蘿卜根長和芽長分別為對照的12.9%和20.0%。低濃度(≤0.01mol·L-1)NaCl溶液對蘿卜種子的萌發(fā)抑制作用較小,促進根的生長;高濃度NaCl溶液(0.2~0.6mol·L-1)對蘿卜種子的萌發(fā)抑制作用較強,對幼苗的形態(tài)、根長、根毛均有一定程度的抑制作用。