外源VC對(duì)鹽脅迫下油葵種子萌發(fā)和幼苗生理特性的影響

摘要[目的]為實(shí)際生產(chǎn)中緩解油葵（Helianthus annuus）鹽害提供理論和技術(shù)依據(jù)。[方法]以油葵種子為試驗(yàn)材料，在種子萌發(fā)過(guò)程中用120 mmol/L NaCl溶液和0～200 mg/L VC溶液進(jìn)行處理，研究外源VC對(duì)鹽脅迫下油葵種子萌發(fā)指標(biāo)和幼苗生理特性的影響。[結(jié)果]在鹽脅迫下，隨著VC溶液濃度的增加，油葵種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率、幼苗超氧化物歧化酶（SOD）和超氧化物酶（POD）活性、脯氨酸（Pro）含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，分別在80、12、80 mg/L VC處理下達(dá)到最大值；幼苗MDA含量呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，在160 mg/L VC處理下達(dá)到最小值。[結(jié)論]VC能不同程度地提高鹽脅迫下油葵種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，緩解鹽脅迫對(duì)油葵種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的危害。

關(guān)鍵詞 油葵；維生素；鹽脅迫；種子萌發(fā)；生理指標(biāo)

中圖分類號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）30-10503-03

作者簡(jiǎn)介盧精林（1963- ），男，甘肅民勤人，副教授，碩士，從事種子生產(chǎn)研究。

油葵（Helianthus annuus）是重要的油料作物，具有耐貧瘠、耐鹽堿、適應(yīng)性強(qiáng)等特性，在一定含鹽量的鹽堿地能夠正常生長(zhǎng)繁育[1]。提高植物的耐鹽性一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，添加外源物質(zhì)調(diào)控植物體抗氧化組分是解決非生物逆境脅迫對(duì)植物傷害行之有效的途經(jīng)[2]。維生素作為植物體內(nèi)某些重要的酶促反應(yīng)的輔酶或輔酶的組成，對(duì)植物生長(zhǎng)及生理功能調(diào)節(jié)具有重要的作用，可以提高種子活力，刺激植物生長(zhǎng)發(fā)育，提高產(chǎn)量，改進(jìn)品質(zhì)，增強(qiáng)抗逆性[3]。有研究表明，在小麥[3]、玉米[4]、水稻[5]、黃瓜[6-7]、甜瓜[8]、大白菜[9]、紫花苜蓿[10]等植物上添加外源VC能提高其抗鹽性。但關(guān)于外源VC對(duì)鹽脅迫下油葵種子萌發(fā)和生理生化反應(yīng)的研究甚少。為探討VC對(duì)油葵耐鹽性影響的生理機(jī)制，筆者以油葵種子為材料，在NaCl鹽脅迫下，分析不同濃度外源VC溶液對(duì)油葵種子萌發(fā)和幼苗生理特性的影響，旨在為實(shí)際生產(chǎn)中緩解油葵鹽害提供理論和技術(shù)依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料以油葵品種Hysun139種子為試驗(yàn)材料，由德農(nóng)種業(yè)張掖公司提供。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)于志賢等[11]的研究，在NaCl脅迫下，向日葵萌發(fā)期耐鹽性鑒定的適宜鹽濃度為120 mmol/L。試驗(yàn)在相同濃度NaCl溶液脅迫下，配以不同濃度VC溶液處理，見(jiàn)表1。

1.3種子處理及萌發(fā) 挑選大小一致且飽滿的油葵種子，用 0.1% HgCl2消毒 10 min，蒸餾水漂洗 3 次，然后用蒸餾水浸種 8 h，吸取種子表面水分。將種子置于鋪有兩層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，每皿 50 粒，沿培養(yǎng)皿的壁分別加入上述處理溶液，并保持濾紙濕潤(rùn)。于 25 ℃ 恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)。每天加入原處理溶液，保持濾紙濕潤(rùn)。每個(gè)處理重復(fù) 4 次。發(fā)芽試驗(yàn)進(jìn)行 7 d，測(cè)定并計(jì)算種子萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)和生理指標(biāo)。

1.4指標(biāo)測(cè)定

1.4.1發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率 。種子發(fā)芽勢(shì)（A）=G1/Gn×100%，種子發(fā)芽率（G）=Ga/Gn×100%。式中，G1為4 d發(fā)芽種子數(shù)，Gn為供試種子數(shù)，Ga為7 d發(fā)芽種子數(shù)。

1.4.2生理指標(biāo)。用DDS307型電導(dǎo)儀測(cè)定相對(duì)電導(dǎo)率，用氮藍(lán)四唑（NBT）光還原法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）活性，用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過(guò)氧化物酶（POD）活性，用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定過(guò)氧化氫酶（MDA）含量，用酸性茚三酮比色法測(cè)定脯氨酸含量[12]。以上指標(biāo)均重復(fù)測(cè)定3次。

1.5數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用DPS 6.55軟件進(jìn)行方差分析和多重比較，Duncan法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1VC溶液對(duì)NaCl脅迫下油葵種子萌發(fā)的影響從圖1、2可以看出，NaCl溶液脅迫下添加不同濃度VC溶液，油葵種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率隨著外源VC溶液濃度的增加均呈先升高后下降的趨勢(shì)。其中，以濃度為 80 mg/L 的VC溶液效果最佳，其發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率分別較CK提高了 15.6%、14.8%。這表明，適量的 VC在一定程度上可緩解鹽脅迫的抑制作用，促進(jìn)種子萌發(fā)。

2.2VC溶液對(duì)NaCl脅迫下油葵幼苗SOD和POD活性的影響SOD、POD是植物細(xì)胞膜的重要保護(hù)酶，常作為植物抗逆性的重要生理指標(biāo)。從圖3、4可以看出，在NaCl脅迫下，隨著添加外源VC溶液濃度的增加，油葵幼苗體內(nèi)SOD和POD活性均呈先上升后下降的變化，各處理SOD和POD活性與CK差異顯著，SOD活性比CK增加 19.3%～28.4%，POD活性比CK提高17.5%～29.8%，且均以 120 mg/L VC溶液處理最高。這說(shuō)明鹽脅迫降低氧化酶活性，適宜濃度VC能夠提高油葵幼苗SOD、POD活性，保護(hù)細(xì)胞膜完整性。

2.3VC溶液對(duì)NaCl脅迫下油葵幼苗MDA含量的影響MDA是膜脂過(guò)氧化作用的最終產(chǎn)物，是反映膜系統(tǒng)受傷害程度的重要標(biāo)志之一。從圖5可以看出，NaCl溶液脅迫下，VC溶液濃度在40～200 mg/L時(shí)油葵幼苗積累的MDA含量均低于CK，且與CK差異顯著，其中，160 mg/L VC溶液處理MDA含量最低，作用效果最為明顯。這說(shuō)明一定濃度的VC溶液可降低膜脂過(guò)氧化水平，減輕鹽脅迫對(duì)油葵幼苗造成的不良影響。

2.4VC溶液對(duì)NaCl脅迫下油葵幼苗Pro含量的影響脯氨酸是植物細(xì)胞中重要和有效的有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。從圖6可以看出，NaCl溶液脅迫下油葵幼苗脯氨酸含量隨著VC溶液濃度的增加先升高后下降，VC溶液濃度在40.0～120.0 mg/L時(shí)與CK差異顯著，且以80 mg/L處理的油葵幼苗脯氨酸含量最高，比CK增加31.2%。這說(shuō)明一定濃度的VC溶液對(duì)改善鹽脅迫下油葵幼苗細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能力有一定的作用。

3結(jié)論與討論

種子萌發(fā)期是植物個(gè)體發(fā)育的重要階段，直接影響植株的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成。目前，已經(jīng)有諸多試驗(yàn)證明鹽脅迫會(huì)抑制種子的正常萌發(fā)[13-17]，當(dāng)種子處于高鹽分環(huán)境中時(shí)，細(xì)胞質(zhì)膜的完整性被破壞，細(xì)胞膜選擇透性下降甚至喪失，大量的 Na+、Cl-在體內(nèi)大量積累，而K+、Ca2+則出現(xiàn)虧缺，細(xì)胞內(nèi)離子失調(diào)，引發(fā)一系列代謝紊亂。王冀川等試驗(yàn)證明，當(dāng)NaCl溶液濃度為70 mmol/L時(shí)，對(duì)油葵種子的發(fā)芽率、相對(duì)鹽害率、百株總干重和平均下胚軸長(zhǎng)等指標(biāo)促進(jìn)作用最為明顯[18]。該試驗(yàn)結(jié)果表明，在120 mmol/L NaCl溶液處理下，添加不同濃度VC溶液，油葵種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率隨著外源VC濃度的增加均呈先升高后下降的趨勢(shì)，以濃度為80 mg/L VC溶液效果最佳。

SOD、POD屬于植物體內(nèi)的一類保護(hù)酶[19]，對(duì)逆境的反應(yīng)非常敏感，前者能催化超氧化物離子自由基發(fā)生歧化反應(yīng)，從而消除有毒離子，后者可以清除過(guò)氧化物，在植物抗性中起著重要作用。MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化作用的產(chǎn)物，MDA含量是細(xì)胞內(nèi)活性氧含量及膜傷害的重要指標(biāo)。脯氨酸作為植物體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在植物受環(huán)境脅迫時(shí)大量積累，有助于增加細(xì)胞持水力，對(duì)原生質(zhì)起保護(hù)作用。該試驗(yàn)中，隨著VC溶液濃度的增加，油葵幼苗SOD、POD活性和脯氨酸含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，且SOD、POD活性以120 mg/L VC溶液處理最大，脯氨酸含量以80 mg/L VC溶液處理最大，而幼苗MDA含量呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，以160 mg/L VC溶液處理最小。這說(shuō)明鹽脅迫條件下，適量外源VC可以緩解鹽脅迫對(duì)幼苗的傷害。

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