鹽脅迫對不同玉米品種種子發芽及幼苗生長的影響

金正律++周秋艷

摘要：研究了NaCl脅迫對不同玉米（Zea mays L.）品種種子發芽及幼苗生長的影響。結果表明，NaCl脅迫顯著影響玉米種子的發芽率，所有NaCl濃度下的發芽率都顯著低于對照，并且隨著NaCl濃度的增加，對發芽率的抑制增強。品種間的發芽率表現出顯著差異，濟研 94和鄭單 985 的發芽率顯著高于滑豐 8 號和濮單 6 號。NaCl脅迫也顯著抑制幼苗的生長。所有的NaCl濃度對幼苗的根長都顯著抑制，而幼苗的芽長和鮮重只是在NaCl濃度 ≥ 50 mmol/L時才被抑制。從NaCl脅迫下的幼苗根長、芽長及鮮重等3個指標來看，濟研 94 和鄭單 985 的耐鹽性顯著高于滑豐 8 號和濮單 6 號。NaCl脅迫與品種間的互作對幼苗芽長有顯著的影響，說明NaCl脅迫對幼苗芽長的影響隨品種而不同，它們之間存在相互依賴關系。

關鍵詞：玉米（Zea mays L.）；NaCl脅迫；品種；發芽；幼苗生長

中圖分類號： S513；Q945.78 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）13-2989-03

Effects of NaCl Stress on Seed Germination and Seedling Growth of Zea mays L.

JIN Zheng-lü， ZHOU Qiu-yan

（College of Life Science， Shangqiu Normal University， Shangqiu 476000， Henan， China）

Abstract： Effects of NaCl stress on the seed germination and seedling growth of corn（Zea mays L.） were investigated. The results showed that NaCl stress significantly affected seed germination rate of corn. The germination rate was significantly inhibited in all of the NaCl concentration. With the increase of NaCl concentration the inhibition of germination was more obvious. The varieties showed significant differences in germination rate， the germination rate of Jiyan 94 and Zhengdan 985 were significantly higher than that of Huafeng 8 and Pudan 6. The early growth of seedlings was significantly inhibited by NaCl stress. The root length showed a significant inhibition in all of the NaCl concentration. The shoot length and fresh weight of the seedlings were significantly inhibited when the density of NaCl solution was more than 25 mmol/L. The NaCl tolerance of Jiyan 94 and Zhengdan 985 were significantly higher than that of Huafeng 8 and Pudan 6 on the seedling root length， shoot length and fresh weight. Interaction between NaCl stress and varieties on shoot length was significantly different， indicated the effect of NaCl stress on shoot length was different from varieties. There was a mutually dependent relationship between NaCl stress and varieties.

Key words： Zea mays L.； NaCl stress； variety； seed germination； seedling growth

鹽害是農業生產上最主要的非生物逆境因子之一[1，2]。我國是鹽漬土分布廣泛的國家，據統計，在我國耕地中就有10%為鹽漬化土壤，并且隨著工業污染加劇、灌溉地和保護地面積的擴大以及化肥使用不當等，土壤次生鹽漬化表現出日益嚴重的趨勢，鹽害已成為制約我國農業發展的一個重要逆境因素[3]。已有的研究表明，土壤鹽漬化通常會降低種子發芽率、延緩幼苗生長、抑制光合作用、降低作物產量[4-6]。玉米（Zea mays L.）是重要的糧食作物，也是生產配合飼料和玉米加工產品的重要原料，研究其耐鹽機理、開發利用耐鹽種質、培育耐鹽品種是發展玉米生產的重要途徑。利用河南省目前常用的4個玉米品種的種子作為試驗材料，研究不同濃度 NaCl 脅迫條件下對玉米種子萌發和幼苗生長的影響，旨在了解玉米種子耐鹽特性，為玉米的耐鹽研究提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

玉米品種為濟研94、鄭單985、滑豐8號及濮單6號，均購自商丘市種子市場。NaCl為天津基準化學試劑有限公司產品。

1.2 方法

1.2.1 種子處理 4個玉米品種百粒重相近。玉米種子經0.5%次氯酸鈉表面消毒10 min后，去離子水沖洗4次。消毒后的種子分別在不同的NaCl溶液中培養。NaCl 溶液配制成0（對照）、25、50、75、100 mmol/L 5種濃度。將種子放置在鋪有 3層濾紙的培養皿中，每個處理組合30粒種子，3次重復，濾紙每隔3 d換一次，以阻止鹽分積累。將種子置于25 ℃的光照培養箱（GHP-300型，上海三發科學儀器有限公司）中進行催芽，光照度為3 000 lx，每天光照14 h。

1.2.2 數據統計 發芽開始后，每天記載發芽粒數，以突破種皮的胚軸長度達2 mm為發芽標準。連續3 d發芽種子數無增長，視為發芽完全。計算發芽率，測定幼苗根長、芽長和植株鮮重并進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 NaCl脅迫對不同玉米品種種子發芽率的影響

NaCl脅迫對4個玉米品種的發芽率都有顯著的抑制作用（表1）。所有NaCl濃度下的發芽率都顯著低于對照，當NaCl濃度達到100 mmol/L時，發芽率降低幅度達24.5個百分點。其中，濮單6號的降低幅度最大，達到37.0個百分點；而鄭單985的降低幅度最小，只有16.7個百分點。從表1可以看出，濟研94、鄭單985、滑豐8號的發芽率顯著高于濮單6號。方差分析結果表明，NaCl濃度與品種間的互作對發芽率的影響不顯著。引起發芽率變異的最主要的因素是NaCl濃度。

2.2 NaCl脅迫與品種對玉米幼苗根長的影響

從表2可以看出，NaCl濃度和品種對幼苗根長都有顯著的影響。所有NaCl濃度下的幼根長度也均顯著短于對照，隨著NaCl濃度的提高，幼苗根長受到的抑制增強。當NaCl濃度達到100 mmol/L 時，幼苗根長只有對照的49%。品種間的幼根長度也有顯著差異，濟研94和鄭單985的幼苗根長顯著長于滑豐8號和濮單6號。方差分析表明，NaCl濃度與品種間的互作對幼苗根長的影響不顯著。

2.3 NaCl 脅迫與品種對玉米幼苗芽長的影響

試驗結果（表3）表明，NaCl濃度和品種對玉米幼苗芽長都有顯著影響。當NaCl濃度為25 mmol/L時，幼苗芽長與對照沒有顯著差異，而當NaCl濃度≥50 mmol/L時，芽長與對照都有顯著差異，并且隨著NaCl濃度的提高，幼苗芽的生長受到的抑制增強。4 個玉米品種間的幼苗芽長也表現出顯著的差異，濟研 94 和鄭單 985 的芽長顯著長于滑豐 8 號和濮單 6 號。方差分析結果表明，NaCl濃度與品種間的互作對芽長有顯著影響。說明，鹽脅迫對幼苗芽長的影響隨品種而不同，它們之間存在相互依賴關系。在所有20個處理組合中，芽長最長的是0 mmol/L NaCl/濟研94和0 mmol/L NaCl/鄭單985處理組合，它們與除0 mmol/L NaCl/滑豐8號，25 mmol/L NaCl/濟研94和 25 mmol/L NaCl/滑豐8號3個處理組合外的其他處理組合的芽長都有顯著的差異；而芽長最短的是100 mmol/L NaCl/滑豐8號處理組合。

2.4 NaCl脅迫與品種對玉米幼苗鮮重的影響

NaCl濃度和品種對玉米幼苗鮮重都有顯著的影響（表4）。當NaCl濃度為25 mmol/L 時，幼苗鮮重與對照沒有顯著差異，而當NaCl濃度≥50 mmol/L 時，幼苗鮮重與對照都有顯著差異，并且隨著NaCl 濃度的提高，幼苗的生長受到的抑制增強。品種間的幼苗鮮重也表現出顯著的差異，濟研 94和鄭單 985 的鮮重顯著重于滑豐 8 號和濮單 6 號。在幼苗鮮重的變化中，NaCl濃度起主要的作用，說明在幼苗的生長中，高濃度的鹽脅迫對幼苗的生長有很大的抑制作用。

3 討論與結論

鹽脅迫對種子發芽的影響有以下幾種可能：阻止種子萌發，但不使種子喪失活力；延遲但不阻止種子萌發；當鹽濃度達到一定程度或持續一定時間還有可能造成種子永久性失去活力[7，8]。本試驗結果表明，鹽脅迫對玉米種子的發芽有顯著的抑制作用。所有NaCl濃度下的發芽率都顯著低于對照，并且隨著NaCl濃度的增加，對發芽率的抑制增強，特別是當NaCl濃度達到100 mmol/L時，濮單 6 號的發芽率降低幅度達到37.0個百分點。品種間的發芽率表現出顯著差異，濟研 94、鄭單 985、滑豐 8 號的發芽率顯著高于濮單 6 號。

鹽分對植物生長的抑制主要表現在滲透脅迫、離子毒害和離子吸收的不平衡方面[9，10]。本研究表明，鹽脅迫顯著抑制了玉米幼苗的根長、芽長以及鮮重。幼苗的根長在所有的 NaCl 濃度下都被顯著抑制，而幼苗的芽長和鮮重只是在 NaCl 濃度≥50mmol/L 時才被顯著抑制。說明低濃度的鹽分對幼苗的物質積累過程沒有顯著的抑制作用。在幼苗的早期生長過程中，4個品種的耐鹽性也表現出顯著的差異，濟研94和鄭單985的耐鹽性顯著高于滑豐8號和濮單6號。

到目前為止還沒有有關鹽脅迫與品種間的互作對玉米種子萌發及幼苗生長影響的研究報道。常紅軍等[11]和秦雪峰等[12]研究了鹽脅迫和品種對玉米種子萌發及幼苗生長的影響，但沒作互作分析。馬紅媛等[13]的研究結果表明，鹽分和溫度的互作對羊草種子的發芽率有極顯著的影響，種子萌發對鹽分的響應依賴于溫度的變化。本試驗中，供試玉米的發芽率、根長、芽長以及鮮重4 個指標中，鹽脅迫與品種間的互作對幼苗芽長有顯著的影響，說明鹽脅迫對幼苗芽長的影響隨品種而不同，它們之間存在相互依賴關系。在所有 20個處理組合中，芽長最長的是0 mmol/L NaCl/濟研94和 0 mmol/L NaCl/鄭單985處理組合，最短的是100 mmol/L NaCl/滑豐8號處理組合。

參考文獻：

[1] 趙可夫，李法曾.中國鹽生植物[M].北京：科學出版社，1999.

[2] ZHU J K. Plant salt tolerance[J]. Trends in Plant Science， 2001，6（2）：66-71.

[3] 王 為，潘宗瑾，潘群斌.作物耐鹽性狀研究進展[J].江西農業學報，2009，21（2）：412-418.

[4] 張永峰，殷 波.玉米耐鹽性研究進展[J].玉米科學，2008， 16（6）：83-85.

[5] 胡寶忱，艾 軍，郭守東，等. 鹽脅迫對玉米幼苗生長的影響[J]. 雜糧作物，2008，28（3）：166-168.

[6] 斯琴巴特爾，吳紅英.鹽脅迫對玉米種子萌發及幼苗生長的影響[J]. 干旱區資源與環境，2000，14（4）：76-80.

[7] KHAN M A， UNGAR I A. Alleviation of salinity stress and the response to temperature in two seed morphs of Halopyrum mucronatim（Poaceae）[J]. Australian Journal of Botany， 2001，49：777-783.

[8] QU X X， HUANG Z Y. The adaptive strategies of halophyte seed germination[J]. Acta Ecologica Sinica，2005，25（9）：2389-2398.

[9] CAINES A M， SHENNAN C. Interaction effects of Ca2+ and NaCl salinity on the growth of two tomato genotypes differing in Ca2+ use efficiency[J]. Plant Physiology and Biochemistry， 1999，37：569-576.

[10] RAMOLIYA P J， PATEL H M， PANDEY A N. Effect of salinesation of soil on growth and macro- and micro-nutrient accumulation in seedlings of Acacia catechu（Mimosaceae）[J]. Annals of Applied Biology，2004，144：321-332.

[11] 常紅軍，馬燦玲.鹽脅迫對4個玉米品種的萌發及生長的影響[J].安徽農業科學，2006，34（17）：4273-4274.

[12] 秦雪峰，高揚帆，呂文彥.NaCl脅迫對玉米種子萌發和幼苗生長的影響[J].種子，2007，26（5）：24-26.

[13] 馬紅媛，梁正偉，孔祥軍，等.鹽分、溫度及其互作對羊草種子萌發率和幼苗生長的影響[J].生態學報，2008，28（10）：4710-4717.

[2] ZHU J K. Plant salt tolerance[J]. Trends in Plant Science， 2001，6（2）：66-71.

[3] 王 為，潘宗瑾，潘群斌.作物耐鹽性狀研究進展[J].江西農業學報，2009，21（2）：412-418.

[4] 張永峰，殷 波.玉米耐鹽性研究進展[J].玉米科學，2008， 16（6）：83-85.

[5] 胡寶忱，艾 軍，郭守東，等. 鹽脅迫對玉米幼苗生長的影響[J]. 雜糧作物，2008，28（3）：166-168.

[6] 斯琴巴特爾，吳紅英.鹽脅迫對玉米種子萌發及幼苗生長的影響[J]. 干旱區資源與環境，2000，14（4）：76-80.

[7] KHAN M A， UNGAR I A. Alleviation of salinity stress and the response to temperature in two seed morphs of Halopyrum mucronatim（Poaceae）[J]. Australian Journal of Botany， 2001，49：777-783.

[8] QU X X， HUANG Z Y. The adaptive strategies of halophyte seed germination[J]. Acta Ecologica Sinica，2005，25（9）：2389-2398.

[9] CAINES A M， SHENNAN C. Interaction effects of Ca2+ and NaCl salinity on the growth of two tomato genotypes differing in Ca2+ use efficiency[J]. Plant Physiology and Biochemistry， 1999，37：569-576.

[10] RAMOLIYA P J， PATEL H M， PANDEY A N. Effect of salinesation of soil on growth and macro- and micro-nutrient accumulation in seedlings of Acacia catechu（Mimosaceae）[J]. Annals of Applied Biology，2004，144：321-332.

[11] 常紅軍，馬燦玲.鹽脅迫對4個玉米品種的萌發及生長的影響[J].安徽農業科學，2006，34（17）：4273-4274.

[12] 秦雪峰，高揚帆，呂文彥.NaCl脅迫對玉米種子萌發和幼苗生長的影響[J].種子，2007，26（5）：24-26.

[13] 馬紅媛，梁正偉，孔祥軍，等.鹽分、溫度及其互作對羊草種子萌發率和幼苗生長的影響[J].生態學報，2008，28（10）：4710-4717.

[2] ZHU J K. Plant salt tolerance[J]. Trends in Plant Science， 2001，6（2）：66-71.

[3] 王 為，潘宗瑾，潘群斌.作物耐鹽性狀研究進展[J].江西農業學報，2009，21（2）：412-418.

[4] 張永峰，殷 波.玉米耐鹽性研究進展[J].玉米科學，2008， 16（6）：83-85.

[5] 胡寶忱，艾 軍，郭守東，等. 鹽脅迫對玉米幼苗生長的影響[J]. 雜糧作物，2008，28（3）：166-168.

[6] 斯琴巴特爾，吳紅英.鹽脅迫對玉米種子萌發及幼苗生長的影響[J]. 干旱區資源與環境，2000，14（4）：76-80.

[7] KHAN M A， UNGAR I A. Alleviation of salinity stress and the response to temperature in two seed morphs of Halopyrum mucronatim（Poaceae）[J]. Australian Journal of Botany， 2001，49：777-783.

[8] QU X X， HUANG Z Y. The adaptive strategies of halophyte seed germination[J]. Acta Ecologica Sinica，2005，25（9）：2389-2398.

[9] CAINES A M， SHENNAN C. Interaction effects of Ca2+ and NaCl salinity on the growth of two tomato genotypes differing in Ca2+ use efficiency[J]. Plant Physiology and Biochemistry， 1999，37：569-576.

[10] RAMOLIYA P J， PATEL H M， PANDEY A N. Effect of salinesation of soil on growth and macro- and micro-nutrient accumulation in seedlings of Acacia catechu（Mimosaceae）[J]. Annals of Applied Biology，2004，144：321-332.

[11] 常紅軍，馬燦玲.鹽脅迫對4個玉米品種的萌發及生長的影響[J].安徽農業科學，2006，34（17）：4273-4274.

[12] 秦雪峰，高揚帆，呂文彥.NaCl脅迫對玉米種子萌發和幼苗生長的影響[J].種子，2007，26（5）：24-26.

[13] 馬紅媛，梁正偉，孔祥軍，等.鹽分、溫度及其互作對羊草種子萌發率和幼苗生長的影響[J].生態學報，2008，28（10）：4710-4717.