海水脅迫對狗牙根種子萌發(fā)的影響

摘要：為研究狗牙根[Cynodon dactylon （L.）Pers.]種子對鹽堿的耐受性，采用不同濃度的海水處理狗牙根種子，觀察其萌發(fā)和幼苗生長情況。結果表明，狗牙根種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)在低于5%海水處理、發(fā)芽勢和簡化活力指數(shù)在低于15%海水處理時，均與對照組差異不顯著；其耐鹽半致死濃度為20%～30%，說明狗牙根種子對鹽堿具有一定的耐受性。低濃度海水可以刺激狗牙根幼苗根、葉的生長，而較高濃度海水對狗牙根幼苗根的抑制程度大于葉。

關鍵詞：狗牙根[Cynodon dactylon （L.）Pers.]；種子萌發(fā)；海水脅迫

中圖分類號：S543+.9 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）02-0387-03

狗牙根[Cynodon dactylon （L.）Pers.]系禾本科（Gramineae）狗牙根屬（Cynodon dactylon）多年生草本植物，因其耐踐踏、易繁殖、生長快而在國內(nèi)廣為栽培[1]。一般認為，狗牙根具有一定的耐鹽堿能力，但品種之間耐鹽性差別較大[1，2]。近年來，許多學者開展了對狗牙根的耐鹽品種篩選[2]、耐鹽評價[3]和耐鹽機制[4-8]等方面的研究，但許多研究都是基于單鹽因子的脅迫，而濱海鹽土成分復雜，且其組成與海水鹽分組成一致[9]，若直接利用海水作為脅迫因子，則更能反映狗牙根的耐鹽堿性能。

該研究利用海水來處理狗牙根（普通脫殼品種）種子，觀察狗牙根種子萌發(fā)和幼苗的生長情況，以期為鹽堿地區(qū)的草坪種植和研究提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

狗牙根種子購自連云港市振興花卉市場。選取發(fā)育良好、子粒飽滿者備用。

海水取自江蘇省連云港市連云區(qū)連島大沙灣，過濾后使用，鹽度27.7‰（海水密度計，上海華晨醫(yī)用儀表有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 種子萌發(fā)試驗 用3% KMnO4將狗牙根種子消毒15 min，流水沖洗，晾干后使用。在洗凈的培養(yǎng)皿中放1層濾紙，每培養(yǎng)皿中放50粒種子。

試驗分為6個試驗組和對照組。試驗1～6組海水濃度分別為1%、5%、10%、15%、20%、30%，無菌水為對照。試驗中定期補充相應濃度的海水，保證各處理濃度的相對穩(wěn)定。試驗在光照培養(yǎng)箱中進行，光照條件為12 h光照（1 500 lx）、（24.5±0.5） ℃和12 h黑暗、（14.5±0.5） ℃交替。

每組試驗重復3次，從試驗第二天開始計數(shù)，之后每隔24 h觀察1次并記錄種子發(fā)芽數(shù)量。以種子根長與種子長度相等視為發(fā)芽[10]，萌發(fā)量連續(xù)3 d不增加視為萌發(fā)結束。第15天時測量主胚根長和第一真葉長。

1.2.2 種子萌發(fā)參數(shù)

發(fā)芽率=培養(yǎng)第12天萌發(fā)種子數(shù)/試驗種子數(shù)×100%（12 d后各組發(fā)芽數(shù)不再增加）

發(fā)芽勢=第三天發(fā)芽種子數(shù)/試驗種子數(shù)×100%（在培養(yǎng)的第三天對照組達到日發(fā)芽最高值）

發(fā)芽指數(shù)=∑（逐日發(fā)芽種子數(shù)/對應的發(fā)芽日數(shù)）

簡化活力指數(shù)=發(fā)芽率×第15天幼苗平均主胚根長[11]

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2000和SPSS 11.0進行處理，數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標準差來表示。

2 結果與分析

2.1 不同濃度海水脅迫對狗牙根種子發(fā)芽率的影響

由圖1可見，隨著海水濃度的增加，狗牙根種子的發(fā)芽率總體呈現(xiàn)下降趨勢，但在低于20%濃度時下降的趨勢比較平緩；高于20%時下降較快。

由表1可知，與對照相比，低于5%的海水對狗牙根種子萌發(fā)影響不大，超過10%后則差異顯著。狗牙根種子耐鹽半致死濃度[10]在20%～30%。

2.2 不同濃度海水脅迫對狗牙根種子發(fā)芽勢的影響

發(fā)芽勢是衡量種子質(zhì)量的一個重要指標。在發(fā)芽率相同的情況下，發(fā)芽勢越大，發(fā)芽出苗情況越好。由圖2可見，在0～20%時，隨著海水濃度增加，狗牙根種子的發(fā)芽勢緩慢下降，且在15%以下時與對照組差異不顯著（表1）；海水濃度超過20%后發(fā)芽勢急劇下降，且與對照組差異顯著。

2.3 不同濃度海水脅迫對狗牙根種子發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)是衡量種子活力的重要指標之一。由圖3可見，在海水濃度0～20%時發(fā)芽指數(shù)總體緩慢下降，高于20%后快速下降。方差分析表明（表1），5%的海水處理下種子的發(fā)芽指數(shù)與對照組差異不顯著；高于10%后差異顯著。

2.4 不同濃度海水脅迫對狗牙根種子簡化活力指數(shù)的影響

簡化活力指數(shù)綜合了發(fā)芽率和器官生長量兩個重要因素，更能反映種子的綜合活力情況，在實踐中應用更為廣泛[11]。從圖4可見，隨著海水濃度的增加，狗牙根種子簡化活力指數(shù)有一個先小幅上升，再逐漸下降的趨勢。方差分析結果表明，低于15%的海水處理與對照組差異不顯著，高于20%后差異顯著（表1）。

2.5 不同濃度海水脅迫對狗牙根種子胚根胚芽生長的影響

狗牙根種子萌發(fā)的一個特點是主胚根生長較快，到第15天時部分幼苗自胚軸基部又生出2條側根；少量種子在第15天時甚至只有主胚根，而胚芽鞘尚未突破種皮。從圖5可知，在0～5%海水濃度范圍內(nèi)，隨著海水濃度的增加，主胚根、第一真葉的長度逐漸增加，但增加的程度不顯著（表2）；當海水濃度大于5%后開始下降，且第一真葉長度下降平緩，而主胚根長度下降劇烈；當海水濃度為30%時，主胚根的長度只有對照組的1/5，而第一真葉長度則為對照組的1/3；當海水濃度為30%時，主胚根、第一真葉的長度均與對照有顯著的差異。

3 討論

1）狗牙根種子具有一定的耐鹽堿性能。本研究表明，狗牙根種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)在低于5%海水濃度、發(fā)芽勢和簡化活力指數(shù)在低于15%海水濃度時，均與對照組差異不顯著；其耐鹽半致死濃度在20%～30%，說明狗牙根種子對鹽堿具有一定的耐受性。解剖學研究表明，狗牙根屬植物為泌鹽植物，其表皮細胞具有鹽腺，可以將少量的鹽分從鹽腺中排出體外，這是狗牙根具有一定耐鹽堿性的原因之一[9]。

2）低濃度海水可以加快狗牙根幼苗根、葉的生長。用1%和5%海水處理狗牙根種子時，其主胚根、第一真葉的長度大于對照組，且主胚根的生長量遠大于葉，這與陳靜波等[3]、龍揚等[8]的結論相同。低鹽堿刺激根的生長，可能與鹽堿脅迫下狗牙根種子胚乳中淀粉降解產(chǎn)物（前期）、光合作用產(chǎn)物（后期）向根系儲存，以及離子替換的滲透調(diào)節(jié)有關[12]。

3）較高濃度海水對狗牙根幼苗根的抑制強于葉。當海水濃度超過20%之后，幼苗的主胚根、第一真葉的生長均受到抑制，但對根的抑制程度超過葉，這與何惠琴等[5]的研究有所不同。較高濃度海水因滲透脅迫、離子脅迫和營養(yǎng)虧缺等原因使根、葉細胞生長受限甚至致死[13]，從而抑制狗牙根幼苗的生長。狗牙根葉的泌鹽功能可一定程度地緩解較高濃度海水的脅迫[6]，而根的頂端分生組織細胞代謝活躍，更容易受高濃度海水的傷害，所以較高濃度海水對狗牙根幼苗根的抑制會大于葉。

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