NaCl脅迫對黃瓜種子萌發的影響

摘要[目的]研究NaCl脅迫對黃瓜（Cucumis sativus L.）種子萌發的影響，探討鹽脅迫影響黃瓜種子萌發的生理機理。[方法]采用培養皿發芽試驗。供試黃瓜品種為津優一號。NaCl 溶液濃度分別為0（CK）、30、60、90、120、150 mol/L。 [結果]低濃度NaCl脅迫對黃瓜種子萌發的影響較弱，而高濃度NaCl脅迫對種子萌發起較強的抑制作用。不同濃度NaCl脅迫對黃瓜種子發芽的影響差異顯著。在低濃度下，黃瓜種子發芽勢和發芽率高于CK，而隨著NaCl濃度的增大，對發芽的抑制作用明顯增強。種子活力指數、發芽指數、胚根一級側根數比發芽率對NaCl脅迫的反應更敏感。[結論]該研究對在鹽堿地黃瓜種植和黃瓜耐鹽育種都有重要意義。

關鍵詞NaCl脅迫；黃瓜；種子萌發

中圖分類號S432.3+1文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）24-08123-02

Effects of NaCl Stress on Cucumber（Cucumis sativus L.） Seed Germination

HOU Liangyu et al （Institute of Hexi EcologyOasis Agriculture， Hexi University， Zhangye， Gansu 734000）

Abstract[Objective] The aim was to study the effects of NaCl stress on cucumber seed germination， and discuss the physiological mechanism of salt stress influencing cucumber seed germination. [Method] The culture dish germination test was used. The tested cucumber cultivar was Jinyou No. 1. NaCl solution concentration was 0（CK）， 30， 60， 90， 120， 150 mol/L， resp.. [Result] The effects of low concentrations NaCl on cucumber seed germination were weaker， while inhibited strongly by high NaCl concentration. The effects of different concentration NaCl stress on cucumber seed germination were significant difference. Under the low concentration， the cucumber seed germination rate and germination vigor were higher than that of the CK， while with the increasing of NaCl concentration， the inhibition on germination enhanced significantly. The seed vigor index， germination index and lateral root number of the first radicle were more sensitive to NaCl stress than that of the germination percentage. [Conclusion] The study has an important significance for planting cucumber in saline and alkaline land and cucumber salt tolerant breeding.

Key words NaCl stress； Cucumber seed； Germination

隨著對鹽堿地利用問題的日益重視，人們對作物耐鹽性的研究越來越普遍，因此探明黃瓜萌發期的耐鹽生理特性，對于在鹽堿地種植黃瓜，爭取全苗、壯苗，提高產量，以及進行黃瓜耐鹽育種都具有重要意義。為此，筆者研究了黃瓜種子在不同NaCl濃度下的萌發特性，旨在探討鹽脅迫影響黃瓜種子萌發的生理機理。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試黃瓜品種為天津黃瓜研究所選育的津優一號。供試NaCl為分析純。

1.2試驗方法 用潔凈培養皿，烘干并放入雙層濾紙，分別注入0（CK）、30、60、90、120、150 mol/L NaCl溶液中。待濾紙充分吸收水分后，放入大小一致、顆粒飽滿的供試種子，然后置于（25±1）℃培養箱中避光培養。培養期間定時補充蒸餾水，以保證處理期間鹽濃度相對穩定。每處理40粒種子，3個重復，5 d后發芽試驗結束，測定發芽率、胚根長、一級側根數等指標。

1.3測定項目與方法

1.3.1 發芽率、發芽勢。處理后，以第2天統計結果計算發芽勢，逐日統計發芽數，5 d后發芽數不再改變，統計并計算發芽率和發芽勢。

1.3.2 發芽指數、活力指數。于萌發后第5天隨機取5粒種子測量胚根長，3次重復，取平均值。

2.3鹽脅迫對黃瓜種子幼胚一級側根數的影響從圖1可以看出，隨著NaCl脅迫濃度的增大，黃瓜幼胚一級側根數明顯減少。當NaCl脅迫濃度為150 mmol/L時，黃瓜幼胚一級側根數最低，接近0，表明高濃度鹽脅迫對黃瓜幼胚生長起了很大的抑制作用；而低濃度NaCl（≤30 mmol/L）脅迫對一級側根數抑制不是很明顯，黃瓜幼胚一級側根數仍達到6個。

圖1鹽脅迫對黃瓜種子萌發一級側根數的影響3結論與討論

（1）該研究結果表明，不同濃度NaCl脅迫對黃瓜種子萌發的影響存在明顯差異，低濃度NaCl脅迫一定程度上能促進黃瓜種子的萌發，但影響不顯著；而高濃度NaCl脅迫對黃瓜種子萌發有顯著抑制作用，這一結果與前人研究的低濃度NaCl脅迫對甜菜[1]、棉花[2]、苜蓿[3]、紅豆草[4]等種子萌發有促進作用的結果類似。這種現象可能與低濃度鹽脅迫促進細胞膜滲透壓有關，也可能與微量無機離子Na+對呼吸酶存在一定的激活作用有關。

這說明，在吸脹階段，黃瓜種子短時間內吸收的鹽離子少，受毒害輕，只有在開始萌動時，才大量吸收Na+和Cl-，并隨著萌發增加，進而受滲透脅迫和離子毒害[5]。盧靜君等研究證明，鹽脅迫解除后，被脅迫和未萌發的種子仍能繼續萌發，表明種子萌發沒有受前期鹽脅迫的影響，亦說明種子萌發前主要受滲透脅迫影響[6]。閆先喜認為，在種子吸脹過程中，鹽脅迫會破壞細胞膜，使膜透性增大而導致溶液外滲，種子萌發受阻[7]。這表明，在萌發過程中，只有在高濃度鹽脅迫下，或長時間的鹽分累計下，膜的透性才有可能被破壞而使種子萌發受阻。

（2）隨著鹽脅迫濃度的增大，對發芽的抑制作用明顯增強，且發芽指數、活力指數、胚根一級側根數對脅迫的響應比發芽率更敏感。隨著NaCl脅迫濃度的增大，種子發芽勢總體呈下降趨勢，發芽指數下降幅度增加，活力指數下降明顯加快，幼胚一級側根數逐漸減少，這與前人對小麥[8-9]、玉米[10]、棉花[2]、大豆[11]、牧草[4，6]、草坪草[6]等的研究結果基本一致。 程大友等認為，高濃度NaCl脅迫破壞了細胞質膜的完整性，導致細胞膜選擇透性下降甚至喪失；Na+、Cl-等在細胞內的大量積累，降低了K+、Ca2+等元素在細胞內的含量，造成這些元素的虧缺，細胞內離子平衡失離，引發一系列代謝紊亂。此外，溶液中鹽分過多，水勢降低，種子幼芽吸水困難，造成細胞內水分虧缺，影響幼芽的生長[1]。

（3）根據該研究結果，發芽率、發芽指數和活力指數可以作為初步篩選作物耐鹽性的3項指標。據報道，耐鹽小麥的這3項指標普遍高于敏感小麥[9] 。由于發芽期和幼苗期是植物對鹽脅迫最敏感的時期[2，5，9]，所以可推測得出種子萌芽期的耐鹽性可以反映該品種在其他時期的耐鹽性。作為耐鹽指標，種子鹽水發芽率目前已有報道[11-12]，但植物各個生長時期的耐鹽機制和方式可能不同，黃瓜發芽期的耐鹽力與其他生育階段的耐鹽力之間的相關性，還有待于進一步研究。

參考文獻

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