盐胁迫对多花木蓝种子萌发的影响.pdf

第 5 0卷第 2期 2 0 1 1年 1月 湖 北 农 业 科 学 Hub e i Ag r i c u l t u r a l Sc i e nc e s Vo 1 5 0 No 2 J a n ，2 0 1 1 盐胁迫对多花木蓝种子萌发的影响 王 文恩，李 颖，苏 农，余 文 成 (华 中农 业大学 园艺林学学院 武汉4 3 0 0 7 0)摘要：采用纸培法对 多花木蓝(I n d ig o f e r a a mb l y a n t h a C r a i b i n N o t )种子进行 盐胁迫试验，设置 了 0 (C K)、2、4、8、1 2 g L 5个浓度梯度的 N a C 1 溶液及 N a C I+K C 1 溶液进行处理，置于光照培养箱 中对其进 行观 察，并测定其发 芽率、发 芽势、发 芽指数、活力指数等指标。结果表明，低浓度的盐溶液可以促进种子 萌 发，高 浓 度 的 盐 溶 液 则 会 推 迟 种 子发 芽，当 盐 浓度 大 于 8 g L时，明 显 延 迟 种 子 发 芽 时 间；在 盐 浓度 较 高(1 2 L)时，发 芽率 仍 然 能达 5 5 7 0 左 右，但 高浓 度 下 的 发 芽质 量 较 差；多花 木 蓝 种 子 的发 芽率、发 芽势等指标均随盐浓度升 高而呈下降趋势，其 中，N a C I+K C 1 溶液浓度 为 1 2 g L时 种子 发芽率最低 清 水及 N a C l 溶液浓度为 2、4 g L时，种子发 芽率最高 不 同浓度 的盐溶液胁迫对发 芽率等指标的影响都达 到 了极 显 著 水 平 关 键 词：多花 木 蓝：种 子；萌发；耐 盐性 中图分类号：$7 9 3 9；$7 2 3 1+3 1 1；Q 9 4 5 7 8 文献标识码：A 文章编号：0 4 3 9 8 1 1 4(2 0 1 1)0 2 0 3 2 1 0 4 T h e E ff e c t s o f S a l t S t r e s s o n S e e d Ge r mi n a t i o n o f I n d i g o f e r a a mb l y a n t h a W ANG W e n-e n，LI Yi n g，S U No n g，YU W e n-c h e n g (C o l l e g e o f Ho r t i c u l t u r e a n d F o r e s t r y S c i e n c e s，H u a z h o n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y，Wu h a n 4 3 0 0 7 0，C h i n a)Ab s t r a c t：F i l t e r p a p e r a n d c u l t u r e d i s h w a s u s e d t o c u l t i v a t e I n d i g o f e r a a m b l y a n t h a C r a i b i n N o t s e e d s u n d e r s a l t s t r e s s Fi v e d i f f e r e nt c o nc e nt r a t i o n s o f Na C1 s o l ut i o n a nd Na CI+KC1 s o l u t i o n s t r e s s we r e u s e d t o d e a l wi t h t h e L a mbl y a n t h a s e e d s：0 (C K)，2 g L，4 g L，8 g L a n d 1 2 g L C u l t u r e d i s h e s we r e p l a c e d i n a n i l l u mi n a t i n g i n c u b a t o r；a n d t h e g e r mi n a t i o n r a t e，g e rm i na t i on t r en d，g e r mi n a t i o n i nd e x a nd v i g o r i nd e x we r e d et e rm i n e d d uring t he e x p e r i me n t The r e s u l t s s h o we d t h a t hi g h c o n c e n t r a t i o n o f s a l t s o l u t i o n wo u l d p o s t p o n e s e e d g e r mi n a t i o n p r o c e s s W h e n t h e s a l t c o n c e n t r a t i o n wa s h i g h e r t h a n 8 g ，t h e g e r mi n a t i o n t i me w a s s i g n i fi c a n t l y d e l a y e d I n h i g h s a l t c o n c e n t r a t i o n s l i k e 1 2 g L，t h e g e r mi n a t i o n r a t e wa s s t i l l a b l e t o a c h i e v e 5 5 t o 7 0 ，h o we v e r，t h e g e r mi n a t i o n q u a l i t y wa s p o o r T h e g e r mi n a t i o n r a t e，g e rm i n a t i o n t r e n d a n d o t h e r i n d i c a t o r s d e c l i n e d c l e a r l y a s t h e s a l t c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s e d T h e s e e d g e r mi n a t i o n wa s a t t h e 1 o w e s t p o i n t wh e n t h e c o n c e n t r a t i o n o f Na C1+KC1 wa s 1 2g LMe a nwhi l e，2 g L a nd 4 g L Na Cl s o l u t i o ns i n wa t e r，t h e s e e d g e r mi na t i o n r a t e s we r e o n t he hi g h e s t l e v e 1 Th e e f f e e t o f s a l t s t r e s s wi t h di fie r e nt s a l t c o n c e nt r a t i o n s o n t he g e rm i n a t i o n r a t e r e a c he d t h e s i g n i fic a nt l e v e 1 Ke y w o r d s：I n d i g o f e r a a mb l y a n t h a C r a i b i n N o t ；s e e d s；g e rmi n a t i o n；s a l t t o l e r a n c e 多 花木蓝(I n d i g o f e r a a mb l y a n t h a C r a i b i n N o t )为豆科(L e g u mi n o s a e s p )木蓝属(I n d i g o f e r a L i n n )多 年生 落 叶灌 木 多 生于 1 2 0 0m 以下 的山坡 在 林 缘、路 边、荒 山阳面坡、灌 丛都较 常 见。能在 阴蔽、潮 湿、炎 热、干旱 的 生态 环境 和 瘠 薄 的土壤 中生 长 适 应性 极 广；在宜 昌地 区 中、低 山地 带 的 山坡 草地、灌 丛疏林、沟旁、路边及岩石缝中均可发现多花木 蓝 l 。多花木 蓝根 系发 达 能 够稳 固土壤 并 使土 壤 通透 性增 强，能 有效 截 留 降水，因此，可 以 防治 水 土 流失，还 能 和 其 他 草 种 混播 在 高 速公 路、铁 路 两侧 的坡 面土 壤 中 是一 种优 秀 的水 土 保 持及 绿 化 护坡 植 物；并 且 其 花 期 长、花量 大、花 色美 观，还 可 用 作 庭 园美化 和城 市绿 化植 物 目前 国 内外 学者对 多花 木 蓝 的种 子特 性、栽 培技 术 和推 广 应 用等 方 面 开展 了不少研 究 3-8 3 但 对 多花 木 蓝 的耐盐 性相 关研 究还 不多见。本文通过探讨多花木蓝种子在盐胁迫下的 萌 发 特性，对 多 花木 蓝 的耐 盐 能 力 做 出 了初 步 评 价 旨在 为实 际生产 利用 提供 参考依 据 收稿 日期：2 0 1 0 0 6 1 8 作者简介：王文恩(1 9 6 8 一)，男，内蒙古察右前旗人，高级工程师，硕士，研究方 向为园林植物遗传改良与栽培生理，(电话)1 3 9 7 1 6 7 5 4 5 8 (电子信箱)w w e ma i l h z a u e d u c n。3 2 2 湖 北 农 业 科 学 2 0 1 1 正 1 材料与方法 供 试材 料 多 花 木 蓝 种 子 购 于湖 北 省 种 子 集 团 公 司。选用 N a C 1 溶 液、N a C I+K C 1 混 合 溶 液(N a C l：K C I=l：l，质量 比)作 为盐溶 液 每 种盐溶 液设 置 5个 处 理浓 度，分 别 为 0(去离 子 水，C K)、2、4、8、1 2 g L。采用纸培法，选择饱满、均匀、外观 良好的种子，分 别均匀放于铺有 2层滤纸 的玻璃培养皿 中每皿 1 0 0粒 分 别加 入 6 m L不 同浓 度 的 N a C 1 和 N a C I+K C 1 溶液 每 处理重 复 3次 将培 养 f f I【放人 光照 培养 箱 内 培 养 条件 为每 天光 照 1 l h 光 照强 度 2 0 0 0 l x，湿度在 7 0 7 5 ，温度控 制在 2 5 1 之问 每 天下 午 l 5：0 0适 当补充蒸 发 的水分 以维 持盐 分浓 度 的稳 定。从第 一天开始 每天 观察、记 载发芽 数，统 计 发芽 率、发 芽 势 和发 芽 指 数 以胚 根 长 达 到种 子 长 度的一 半 时视 为发 芽 以具 明 显胚 芽 鞘及 胚根 作 为发 芽标 准 连续 3 d发芽数 不再增 长 时终止 发芽 试验 9 发 芽率=最终 发芽 的种 子数 供 试种 子数 1 0 0：发 芽势 G v=n N 1 0 0(n为 前 4 d发芽 的种 子 数，为供 试 种 子 数)；发 芽 指数 G (G t D t)(G 为 t日内发 芽 的种 子 数 为对 应 种 子发 芽 的 天数)：活 力 指数 V i=G i S(S为胚 根 的平 均 根 重)试验在 第 四天计算 发芽 势 连续 3 d 各 处理 均无 新 增发芽数 时计算 总发芽 率 2结果与分析 2 1 多花木 蓝种 子在盐胁 迫下 的萌发情 况 在 盐 胁迫 下 多 花 木 蓝 种 子 的萌 发 情 况 分 别 见 图 1和 图 2南图 1和 图 2可 以 看 出 除 1 2 g L N a C 1 溶液处理(第 四天开始发芽)以外，其余所有处 理都于第j天开始发芽 且至第 四天、第五天达到 发芽 高峰期 萌发初 始 时 所 有受 到 盐胁 迫 的处 理 与对 照相 比 每 天萌 发种 子数 明显 少 于 对照 萌发 的 种 子 数 而 且 随 着 浓度 的增 大 种子 萌 发 数 逐渐 减 少 说 明盐 胁迫 对种 子发 芽有 一定 的延 迟 作用 盐 浓 度 为 1 2 g L时，种 子萌 发 数 明显 低 于其 余 各 处 理 说 明此 时 的盐 胁 迫对 多花 木蓝 种子 有 明 显的 毒 害作用。2、4 g L盐溶 液处 理 的最 终发 芽 种子 数 与 对 照最 为接 近 1 2 g L盐溶 液 处理 的种 子 发芽 情况 明显相 对迟 缓，发芽 数 目最少，并且 发 芽后 子 叶、胚 囊 司 霹=_-CK 一 2 g 4 g L 一8 g L 1 2 g L 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 发 芽 天 数 d 图 1 不 同浓 度 Na Cl溶 液对 种 子 萌发 的 影 响 CK 2 g L 4 L 8 g !1 2 g l 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 l 1 发芽天数 d 图 2不 同 浓度 Na CI+KCI 溶 液 对 种 子萌 发 的 影响 根都 现 黄化 相 比其 他 处 理 更 易发 生 腐 烂：而 对 照与 2、4 g L盐溶 液处 理 的发芽情 况 明显 优于其 他 处理 子叶展开 良好 根系发 育正常 2 2 盐胁 迫对 多花木蓝 种子发芽 率 的影响 植 物种 子 的发 芽 率 对 苗 木 的 出苗 率 有 着 重 要 的影响 在 自然条件下 种子萌发主要受温度、水 分、空气等 因素影 响 也 有可 能 受到 光照 的影 响，而 逆 境 的存 在则会 使种子 的发芽 受到 抑制 从 表 l、图 3可 以看 随 着盐浓 度 的上升 多花 木蓝 种子 的发 芽率呈下降趋势 对于 N a C 1 溶液处理 当盐浓度在 2 4 g L范 围内时 种 子 的发芽 率 与对 照相 比差 异 不 显 著 说 明多花 木 蓝 在这 一 浓度 范 围内对 N a C 1 胁 迫具有 一定 的适 应性：当盐 浓度增 至 8 g L时，多 花 木蓝 的发 芽率与 对照相 比下 降 了 8 33个 百分点：浓 度增 至 1 2 g L时，发芽 率 则降 低 了 1 7 6 7个百 分 点 由此可见 随着盐浓度的增加 种子发芽率下降 趋 势 明显，与 4 g L以下处理 的差 异达 到 了极显 著 水 平 对 于 N a C I+K C 1 溶液 处理 当盐 浓度 在 2 8 g L时，随着 盐 浓度 的增 加，发芽 率 降低，但与 对 照 表 l 盐胁 迫 对 多 花木 蓝 种 子发 芽 率 的影 响 注：同行中不同英文大写字母 表示在 P 0 0 1水平上 的差异硅著性，下同。鲫 如 加 加 0 舳 加 如 加 m 0 第 2期 王文恩等：盐胁迫对多花木蓝种子萌发 的影响 3 2 3 差异 不 显 著：当浓 度增 至 1 2 g L时，发 芽 率 降低 了 3 5 6 7个百 分 点 与 对照 和 其他 处 理 的差 异 达 到 了 极显 著水平 由表 l 可 知，1 2 g L浓 度 条件下，N a C 1 处理 的种 子 发 芽率 与 N a C I+K C 1 处理 下 的种 子 发 芽 率分别是对照的 8 0 5 8 和 6 0 8 0，说 明高浓度盐 胁迫时 N a C I+K C 1 处理对种子 的毒 害作用要高于 N a C 1 处理 2 3 盐 胁迫对 多 花木蓝 种子 发芽 势的影 响 发 芽 势 是 指 种 子 发 芽 初 期 在 规 定 时 间 内 能正 常 发芽 的种 子数 占种子 总 数 的百 分率 它 体 现 了种 将 盐溶液浓度 L 图 3不同浓度盐溶液胁迫对种子发芽率的影响 子 的发 芽速 度与 整 齐度 表 明种 子 的活 力 高低，在 一定程 度上 反映 了种 子抵 御逆境 胁迫 的能 力。发芽 势高的种子 表明其活力高，出苗将齐而壮。从图 4 和 表 2中可 以看 出 两 种 盐 溶 液处 理 后。多 花 木蓝 种子 的发芽势均随盐浓度的上升而明显下降。当盐 浓度达 1 2 g L时，发芽势与对照相比均降低 了 6 0 个 百 分 点 以上 说 明盐 胁迫 延 缓 了多 花 木蓝 的萌发 进 程，延 长 了萌 发 时 间；同一 浓度 下，两 种盐 溶 液处 理下 的 发芽 势较 接 近 说 明这 两种 盐 溶 液对 多 花木 蓝种子 的发 芽势 影 响没有 明显 的差异 霖 盐溶液浓度 L 图 4不 同浓度盐溶液胁迫对种子发芽势的影响 表 2盐 胁 迫对 多花 木 蓝 种 子 发 芽 势 的影 响 2 4盐胁迫 对 多花木蓝 种 子发芽 指数 的影 响 种 子 发芽 指 数 是 通 过盐 胁 迫对 种 子 发 芽 是 否 产 生抑制 作用来 评价 其耐 盐能 力 的指标。发 芽指 数 越 大，表示 发芽 速 度越 快。不 同 浓度 盐 胁 迫下 多 花 木蓝 的发 芽指 数变 化 情况见 图 5和 表 3 从 图 5和 表 3可见 在盐 胁迫 下，随着盐 浓 度 的增 加，多 花木 蓝种 子的发 芽指 数呈 现逐 渐降低 的趋 势 对于 N a C 1 溶液 处理，除 4 g L和 8 g L处 理 间差 异 不显 著 外，其余处 理之 间差 异均 达 到 了极 显 著水 平 对 于 N a C I+K C 1 溶液 处理，2 g L处 理与 对 照差异 不显 著，4 g L和 8 g L处理问差异不显著，其余处理之间差 异 达 到 了极显 著水 平。同时 从表 3可 以看 出，两 种 盐 溶液处 理对 发芽 指数 的影 响不 大 2 5盐胁 迫对 多花木 蓝种 子活 力指数 的 影响 种 子 活力是 种 子质 量 的 重要 指 标 也 是 种用 价 籁 翌 罂 敞 盐溶液浓 g L 图 5 不 同浓 度 盐 溶 液胁 迫对 种 子 发 芽 指 数 的影 响 值 的主要组成部分 它与种子 田问出苗率密切相 关。种子活力在一定程度上体现在种子的发育、成 熟、萌发和种子贮藏寿命 以及劣变等生理过程中：种 子 活 力 指 数 能 够 较 全 面 地反 映其 萌发 率 及 幼 苗 生长等潜在的综合能力 盐胁迫对多花木蓝种子活 力 指数 的影 响 结果 分别 见 表 4和图 6 从表 4和图6 表 3盐胁迫对 多花木蓝种子发芽指数的影响 如 加 m O 3 2 4 湖 北 农 业 科 学 2 0 1 1年 中可 以看 出 多花木 蓝种 子 的活 力指 数 随着盐 浓 度 的升 高总体 呈 下降趋 势 且下 降 趋势 明显 当盐 浓 度 为 4 g L时，活力 指数 分 别下 降 到 0 0 9 5(N a C 1 处 理)和 0 0 8 1(N a C I+K C 1 处 理)比对 照下 降 了约4 8 (N a C 1 处 理)和 5 5(N a C I+K C 1 处 理)：当盐 浓 度 上 升至 1 2 g L时 活力指数下降到 0 0 2 6(N a C 1 处理)和 0 0 2 8(N a C I+K C 1 处 理)比对 照 下 降 了约 8 5 8 6 表 明盐胁 迫对 多花木 蓝种 子 的活力指 数有 明 显 的抑制 作用 方差 分析结 果表 明 对于 N a C 1 溶液 处 理，除 2、4 g L处理之 间 的活力 指数差 异不 显著 外 其他处理之间的差异均达到了极显著水平：对 于 N a C I+K C 1 溶液 处理 除 8、1 2 g L处 理之 问的活 力 指数 差异 不 显著外 其他 处 理之 间 的差 异都 达到 了极 显著 水平 当盐 浓度 在 8 1 2 g L时，同一浓度 下 种 子 活力 指 数 的数 值 相 近 说 明在 该 浓 度 范 围 内 两种盐溶 液处 理对种子 活力 的损害作用 相 近 盐溶液浓度 g I 图 6不 同浓 度盐 溶 液胁 迫 对 种 子 活力 指 数 的影 响 3小 结 与讨 论 本试 验 在 前 人 对植 物种 子 耐 盐 性 研 究 方 法 和 研 究 成 果 9-I 4 的 基 础 上 选 择 N a C 1 和 N a C I+K C 1 溶 液 作为 盐胁 迫溶 液 设置 5个 浓度 梯度 以模 拟 不 同 的盐环 境 研究 了在 这两 种盐 溶液 胁迫 下 多花 木蓝 种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数变化情 况 结果 表 明 在盐胁 迫下 多花木 蓝的发 芽情况较 好 当盐浓度为 2 g L时，多花木蓝种子的萌发率几 乎 不 受影 响 且 生长 情 况 良好 与 去离 子 水 对 照相 比无 明显 变化；当盐 溶液浓 度 高于 8 L时，多花木 蓝 种子 的萌 发才 受到 较显著 的延缓 和损 害 虽然 仍 能 保持 一 定 的 萌发 率 但 发芽 整 齐度 较 差 即使 能 够 发芽 的种 子，在 试验 后期，胚 根、子 叶也易 发生 黄 化 因此 多花木 蓝种 子的耐盐性 较强 对高浓 度盐 胁 迫 的耐受 能力 仍有 一定 的适 应 范 围 在 盐碱 土地 推广种植 非常具有 潜力 试验初 步研究 了多花 木蓝种子 的耐 盐性 但植 物 的耐 盐性 属 于一种 非 常复杂 的性 状 受 到多 个基 因控制 且 耐盐 机理 也 比较复 杂 除 了植 物 自身耐 盐 性 和适应 性 的差异 外，外界 环境 因素如 干旱、强 光 照、高温 也会 加 剧 盐 胁迫 对 植 物 的影 响；人类 活 动 如栽 培措 施、灌 溉方 式也 能影 响 耐盐 性 表现。因 此 还有 以下 问题有待深入研究。试验用不同浓 度的 N a C 1 和 N a C I+K C 1 培养液模拟了不同的环境 是 较 为通 用、易操 作 的研 究 方 法，但 没 有 采 用土 壤 样 品来 比较 实际情况 下土壤 中的盐 分要 比单一 的 培 养液 成分 复杂得 多 植 物受 到 的影 响也 多样化 试验采用的是宜昌地区出产的多花木蓝种子，而 来 自不 同地 区 的种子 对盐 胁迫 的 响应可 能 会不 同。试 验仅 对 多 花 木蓝 种 子 萌 发期 的表 现进 行 了探 讨 对于后 期幼 苗幼 株 的耐 盐性则有待下一 步研究。盐胁 迫对多花木蓝种子 萌发期 的生 理代 谢等方 面 的影响还有 待进一 步研究 参 考 文 献：1 刘洋 蔡化 田宏优 良的生物嗣栏植物多花木蓝 J 湖北畜牧兽医，2 0 0 5(1)：5 l 一 5 3 f 2 李平，杨特武一种新的饲料资源 多花 木蓝 J 湖北农 业科学，l 9 9 0(】1)：3 4 3 5 3 1吴新 江 徐泓鄂西多花 木蓝 的形状 特征及 其栽 培应用技 术 1 1 四J I I 草原，2 0 0 5(5)：5 8 f 4 尹少华 优 良野生草种多花木蓝 J 湖北畜牧兽医，1 9 9 0(1)：3 4-3 5 5 李朝凤 赵小社 王玉萍 等多花 木蓝种 子硬实 与萌 发特性 研 究 J 种子科技，2 0 0 7(5)：4 l 一 4 3 6 文亦芾 周 显垠 毛华 明打破多花木蓝种子硬 实特性的效果研 究 J 种子，2 0 0 7(6)：3 4 3 7 7 白春霞 韩建 国，孙彦，等多花木蓝和二色胡枝子种 子硬实 特性与活力关系的研究 f J 草业学报，2 0 0 6(5)：8 2 8 8 8 徐礼 生+陈乃东，周守标安徽 木蓝属植物的开发利用 J 中国 林副特产 2 0 0 7(1)：6 4 6 6 9 林紫玉 贾文庆 盐分胁迫下紫花苜蓿种子发芽特性 的研究 J 北 方 园 艺 2(】0 8(4)：1 5 2 1 5 4 l 0 杨志成高羊茅对氯化钠胁 迫的生理反应 D 北 京：中国农 业 大 学 2 0 0 4 1 1 李昀，沈 禹颖，阎顺 国N a C 1 胁迫下 5种牧草种子萌发的 比 较研究 J 草业科学，1 9 9 7(2)：5 0 5 3 1 2 乔绍俊，李会珍，张志军，等盐胁迫对不同基因型紫苏种子萌 发、幼 荫生长 和生 理特征 的影 响 f J 1 中国油料 作物学报，2 0 0 9 3l(4)：4 9 9 5 02 f】3 崔雪梅 N a C 1 对草坪型高羊茅 和多年生黑麦草发 芽的影响 Dj 武汉：华 中农业大学 2 0 0 9 1 4 赵小社，毕玉芬，许岳飞 等不同处理方法 对 3种豆科灌木种 子发芽率 的影响 J 草原与草坪，2 0 0 6(2)：3 7 4 0 (责任编辑王珞)加 吣 0 0 O O 0 O O 0 O O 0