NaCl胁迫对不同藜豆品种种子萌发和幼苗生长的影响

张凤银，张 萍，陈元元

（江汉大学生命科学学院，武汉 430056）

盐胁迫是影响植物生长、降低农作物产量的主要逆境因素之一[1]。植物耐盐机理以及如何提高植物的耐盐性，增加在盐胁迫下农作物的产量一直是关注焦点[2]。种子萌发和幼苗生长是植物生命周期的关键时期。普遍采用在盐胁迫下植物种子发芽、出苗和幼苗生长的生理指标变化来反映植物受盐胁迫影响程度[3]。

藜豆（Stizolobium cochinchinesis），又名猫豆，狗瓜豆，属豆科藜豆属一年生草本植物，原产亚洲南部，分布于热带地区（美洲除外），我国四川、云南、广西、贵州、广东、海南等省均有栽培。藜豆既可食用又可作家畜饲料和绿肥，在山地种植也具有防止水土流失效果。目前藜豆最主要用途是从种子中提取左旋多巴作为药用。但藜豆的耐盐性尚未见研究报道。本试验以在广西主栽的3个藜豆品种的种子作为试验材料，研究不同浓度NaCl胁迫条件下对种子萌发和幼苗生长的影响，旨在了解藜豆种子萌发期的耐盐特性，以便为藜豆耐盐品种的筛选提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

东兰灰籽藜豆、东兰花籽藜豆（来自广西东兰县）和富川白籽藜豆（来自广西贺州市富川瑶族自治县葛坡镇）。

1.2 方法

1.2.1 浸种及发芽试验

晒种2 d后挑选籽粒饱满无残缺的藜豆种子，用温汤浸种法浸泡1 h，捞出沥干后用浓度分别为0、30、60、90、120、180 mmol·L-1的NaCl溶液浸泡15 h，然后置于直径15 cm的培养皿内。培养皿内铺有2层吸水滤纸。每个培养皿内放置40粒藜豆种子，滴加一定量的盐溶液以保持湿润，对照组滴加蒸馏水。种子萌发和幼苗生长在可控光照培养箱中进行。温度控制为28℃，湿度80%。每隔2 d补充一定量的NaCl培养液，以种子润湿为度。每个处理设置4个重复。

1.2.2 指标测定和数据处理

以胚根长相当于种子长一半作为发芽标准，于催芽后次日起统计发芽种子数，第4天计算发芽势（%），第7天计算发芽率（%）和发芽指数（%）。发芽势（%）=第4天发芽种子数/总种子数×100%。发芽率（%）=第7天总发芽种子数/总种子数×100%；发芽指数（Gt）=∑（Gt/Dt），其中Gt为t天内的发芽种子数，Dt为相应的发芽天数。活力指数=发芽指数×幼苗平均鲜重。

发芽试验第8天在每个处理的每个重复中分别随机抽取10株幼苗，测量芽长（cm）、根长（cm）、鲜重（g），并用TTC法测定幼苗根系的活力[4]。

采用Excel 2003、DPS2000软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 NaCI胁迫对藜豆种子发芽势和发芽率的影响

在盐胁迫下，随NaCI浓度的增加，三个品种藜豆种子的发芽势和发芽率均呈下降趋势，但不同品种种子受盐胁迫的响应不同。结果见表1。

由表1可知，东兰花籽在浓度180 mmol·L-1时才表现出盐胁迫响应；在0～120 mmol·L-1时，其发芽势和发芽率与对照相比没有显著差异。而富川白籽在浓度120 mmol·L-1时，其发芽率和发芽势与对照相比明显下降。东兰灰籽种子的萌发对盐胁迫最为敏感，发芽势在浓度60 mmol·L-1时明显下降，发芽率在120 mmol·L-1时明显受到影响。

2.2 NaCI胁迫对藜豆种子发芽指数和活力指数的影响

由表2可知，随着NaCl浓度的升高，不同品种藜豆种子的发芽指数和活力指数均呈下降趋势，且发芽指数和活力指数对NaCl胁迫的响应也与藜豆品种有关。在0～180 mmol·L-1NaCl浓度范围内，东兰花籽在180 mmol·L-1时发芽指数和发芽活力显著降低，富川白籽藜豆和东兰灰籽的发芽指数分别在120、90 mmol·L-1开始显著下降，活力指数均在30 mmol·L-1时显著下降。

2.3 NaCI胁迫对藜豆子叶期幼苗生长的影响

由表3可以看出，随着NaCl浓度增加，3个藜豆品种幼苗的根长、芽长、鲜重均呈现下降趋势，且在不同品种间表现较一致，除东兰灰籽的芽长外，均在NaCl浓度高于30 mmol·L-1时受到盐胁迫。

表1 不同浓度NaCl胁迫对藜豆种子发芽势和发芽率的影响Table1 Effect of NaCl stress on germination energy and germination rate of velvet bean seeds at different concentrations

表2 不同浓度NaCl胁迫对藜豆种子发芽指数和活力指数的影响Table 2 Effect of NaCl stress on germination index and vigor index of velvet bean seeds at different concentrations

表3 不同浓度NaCl胁迫对藜豆子叶期幼苗生长的影响Table3 Effect of NaCl stress on the growth of velvet bean seedlingsat different concentrations

观察发现，NaCl浓度为30 mmol·L-1时，三个品种藜豆幼苗叶色和叶片形态基本正常，主根较粗壮、侧根较多。随着盐浓度的增加，各品种藜豆出苗缓慢，茎短且瘦弱，有些叶尖略微卷曲或叶尖焦枯，即所谓的“钠灼烧”和“氯灼烧”现象。当盐浓度达到180 mmol·L-1时，藜豆种子出芽受到严重抑制；根系的生长也明显受到抑制，随着盐浓度的增加，主根越来越细短、逐渐无侧根。从表1和表2的结果也说明种子萌发开始受盐胁迫最低浓度明显高于幼苗的生长，这也说明幼苗的生长对盐胁迫较敏感。

2.4 不同浓度NaCl胁迫对藜豆子叶期幼苗根系活力的影响

根系活力直接影响到植株对矿质营养和水分的吸收利用，从而对植株整体的生长发育起着决定性的作用。

由图1可以看出，随NaCl浓度的增加，三个藜豆品种的根系活力呈先上升后下降趋势。东兰灰籽的根系活力在盐浓度为30～90 mmol·L-1时，变化较为平稳，之后呈下降趋势。富川白籽藜豆的根系活力在30 mmol·L-1时最强，高于或低于此浓度时相对较弱。在相同NaCl浓度下，东兰花籽的根系活力普遍高于其他两个品种，在60 mmol·L-1时其根系活力最强。

图1 不同浓度NaCl对藜豆幼苗根系活力的影响Fig.1 Effect of NaCl stresson root vigor of velvet bean seedlingsat different concentrations

3 讨论与结论

盐胁迫下，随盐浓度的增加，种子萌发和幼苗的生长受抑制程度逐渐增加[1-2]。与本试验藜豆研究结果一致。低浓度盐对种子萌发影响因植物种类不同而不同。有三种表现，低浓度促进种子萌发；对种子萌发影响不大；抑制种子萌发[5-9]。藜豆在低浓度NaCl下除种子活力因品种不同或表现抑制或影响不大外，其发芽率、发芽势以及发芽指数与对照差异不显著。

与生长相比，植物种子萌发时对盐胁迫更敏感[10]，在萌发阶段的耐盐状况反映该物种的耐盐程度，这有利于耐盐植物的早期选择与评价[11]。3个藜豆品种在NaCl胁迫下，其种子萌发和幼苗生长受抑制的最低浓度因品种不同而不同。东兰花籽种子萌发受胁迫的最低浓度高于富川白籽藜豆，富川白籽藜豆高于东兰灰籽。藜豆不同品种种子萌发对NaCl胁迫的响应不同，可能与种皮结构有关。东兰花籽的种皮比东兰灰籽和富川白籽致密度高，在用NaCl溶液浸泡时，Na+、Cl-相对来说容易进入后两者种子内而引起离子的毒害。三个藜豆品种幼苗生长受盐胁迫的最低浓度比较结果一致。发现种子萌发受NaCl胁迫的最低浓度高于子叶期幼苗生长。在相同浓度NaCl胁迫下，东兰花籽根系的活力均高于其他两个品种。综上所述，在供试的三个藜豆品种中，东兰花籽藜豆的耐盐能力最强。

在盐胁迫下，三个藜豆品种的幼苗根系活力均表现出因盐胁迫的浓度不同而不同。在低浓度时，随浓度的升高，根系活力增加，高浓度时则下降，其机理还待进一步探讨。

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