鹽脅迫和干旱脅迫對(duì)田野苦荬菜種子萌發(fā)的影響

買熱木沙姑·依米爾

摘 要：該文研究了田野苦荬菜種子萌發(fā)對(duì)鹽脅迫和干旱脅迫的響應(yīng)。結(jié)果表明：（1）田野苦荬菜種子萌發(fā)不耐鹽脅迫。在濃度為0～0.10mol/L的NaCl溶液中，田野苦荬菜種子萌發(fā)進(jìn)程受到顯著抑制，最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率顯著降低，0.10mol/L濃度時(shí)僅為1.33%和0.01%/h。（2）田野苦荬菜種子萌發(fā)不耐干旱脅迫。田野苦荬菜種子只能在滲透勢(shì)為0～-0.4MPa環(huán)境下萌發(fā)，且在滲透勢(shì)為-0.1MPa時(shí)，最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率顯著降低到13.33%、0.12%/h。（3）鹽脅迫和干旱脅迫對(duì)種子活力影響較小。NaCl溶液濃度為0.05～0.10mol/L下各處理的復(fù)水萌發(fā)率均在70%以上；而滲透脅迫各處理下復(fù)水萌發(fā)率也均達(dá)到80%以上。因此，在栽培時(shí)應(yīng)保證土壤中含有較低的鹽分以及充足的水分條件。

關(guān)鍵詞：田野苦荬菜；種子萌發(fā)；鹽脅迫；干旱脅迫

中圖分類號(hào) S324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2016）10-0043-03

Effects of Salt Stress and Drought Stress on the Seed Germination of Sonchus arvensis L.

Mairemushagu·Yimier

（The Third Division Dongfeng Farm Agricultural Technology Popularization Stations，Kashi 844000，China）

Abstract：This study was to evaluate the the effect of salt stress and drought stress on the seed germination of Sonchus arvensis L..The results showed that：（1）S.arvensis has litter tolerance for salt stress on seeds germination. S.arvensis seeds germination process was significantly inhibited，and the germination percentage and germination rate was significantly reduced when the NaCl solution concentration was from 0mol/L to 0.10mol/L. The germination percentage and germination rate was only 1.33% and 0.01%/h at the NaCl solution concentration of 0.10mol/L.（2）S.arvensis seeds germination was significantly inhibited by drought stress. S.arvensis only germinated when the solution osmotic potential was higher more than -0.4MPa.The germination percentage and germination rate was significantly decreased to 13.33% and 0.12%/h when the osmotic potential of -0.1MPa.（3）The un-germinate seed vigor of salt and drought stress was slightly affected.The re-germination percentage could reach more than 70% after treated by NaCl solution at a concentration of 0.05～0.10mol/L，and also could reach more than 80% after osmotic stress treatments. Therefore，the cultivation of S.arvensis should ensure conditions that the soil contains less salt and plenty of water.

Key words：Sonchus arvensis L.；Seed germination；Salt stress；Drought stress

田野苦荬菜（Sonchus arvensis L.）是菊科苦苣菜屬（Sonchus L.）多年生草本植物，生于海拔500～2 300m的林緣、平原、草甸、農(nóng)田及附近，是世界性的廣布種[1]。其幼苗可食用，植株可作飼養(yǎng)牧草，同時(shí)也具有藥用價(jià)值，用于預(yù)防和治療貧血病，維持人體正常生理等功效[2]，并且也具有一定的觀賞價(jià)值。田野苦荬菜在新疆南北疆各地均有分布。目前對(duì)于田野苦荬菜的研究較少，WANDA K.LEMNA等對(duì)加拿大地區(qū)的S.arvensis的形態(tài)特征、細(xì)胞學(xué)、分布、生殖、種群生物學(xué)等進(jìn)行了綜述，S.arvensis植株在0MPa下生長(zhǎng)比在-0.033MPa環(huán)境下生長(zhǎng)較好，且當(dāng)土壤滲透勢(shì)低于-0.33MPa時(shí)其生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制，低于-0.25MPa則會(huì)被其它植物迅速取代[3]。本研究擬在人工控制條件下探討田野苦荬菜種子萌發(fā)對(duì)鹽脅迫和干旱脅迫的響應(yīng)，旨在闡明鹽脅迫和干旱脅迫對(duì)種子萌發(fā)的影響，為其栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究材料 試驗(yàn)種子于2015年8月采自新疆阿拉爾市，為2015年成熟種子。

1.2 研究方法

1.2.1 鹽脅迫試驗(yàn) 配制濃度為0.01，0.02、0.03，0.04，0.05，0.06，0.08和0.10mol/L的NaCl溶液，以蒸餾水為對(duì)照，種子萌發(fā)在8h黑暗/16h光照、25℃/30℃（黑暗/光照）條件的培養(yǎng)箱中進(jìn)行種子萌發(fā)期鹽脅迫試驗(yàn)。

1.2.2 干旱脅迫試驗(yàn) 用PEG6000溶液模擬干旱脅迫。采用Michel[4]的方法配制滲透勢(shì)為-0.1，-0.2，-0.3，-0.4，

-0.5，-0.6，-0.8和-1.0Mpa的PEG6000溶液，以蒸餾水為對(duì)照進(jìn)行水分脅迫試驗(yàn)。種子萌發(fā)在8h黑暗/16h光照、25℃/30℃（黑暗/光照）條件的培養(yǎng)箱中進(jìn)行種子萌發(fā)期干旱脅迫試驗(yàn)。

1.2.3 復(fù)水試驗(yàn) 脅迫試驗(yàn)結(jié)束后，將未萌發(fā)的種子用蒸餾水清洗3遍，然后轉(zhuǎn)入蒸餾水中萌發(fā)，培養(yǎng)箱條件不變。種子萌發(fā)試驗(yàn)是在人工智能氣候箱中進(jìn)行。選擇整齊飽滿的種子，將種子置于直徑為90mm墊有2層濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，每個(gè)處理均為50粒種子，3次重復(fù)，培養(yǎng)皿中加入5mL蒸餾水或?qū)?yīng)處理溶液。種子的萌發(fā)以胚根的出現(xiàn)為標(biāo)志，脅迫試驗(yàn)持續(xù)8d，每12h統(tǒng)計(jì)一次萌發(fā)種子數(shù)，且將已萌發(fā)的種子移走；復(fù)水試驗(yàn)持續(xù)7d，統(tǒng)計(jì)最終萌發(fā)種子數(shù)。計(jì)算不同脅迫處理下的種子最終萌發(fā)率（GF）、萌發(fā)速率（GI）、復(fù)水萌發(fā)率。計(jì)算公式如下：

最終萌發(fā)率（GF）=Σn/N （1）

萌發(fā)速率（GI）=Σ100n/ND （2）

式中，N是供試種子數(shù)，D是從萌發(fā)開(kāi)始的時(shí)間，n是在時(shí)間D的種子萌發(fā)數(shù)[5]。

復(fù)水萌發(fā)率（%）=復(fù)水試驗(yàn)最終萌發(fā)種子數(shù)/復(fù)水試驗(yàn)種子數(shù)×100 （3）

1.3 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)采用DPS6.55分析軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)苦荬菜種子萌發(fā)的影響 從圖1可以看出，在0～0.10mol/L濃度范圍內(nèi)田野苦荬菜種子均能萌發(fā)。萌發(fā)進(jìn)程（圖1-A）顯示，NaCl脅迫推遲種子起始萌發(fā)時(shí)間，且推遲效果隨著NaCl溶液濃度增大而越明顯；另外，田野苦荬菜種子萌發(fā)8d后，0～0.04mol/L NaCl溶液濃度下種子最終萌發(fā)率仍具有增加的潛力，NaCl溶液濃度≥0.05mol/L時(shí)種子最終萌發(fā)率則已趨于平穩(wěn)。田野苦荬菜種子最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率均隨著NaCl溶液濃度的增高而顯著降低，分別由對(duì)照（ck）的50.00%、0.41%/h降低到0.10mol/L下的1.33%、0.01%/h（圖1-B、C）。

圖1 NaCl脅迫對(duì)田野苦荬菜種子萌發(fā)進(jìn)程（A）、最終萌發(fā)率（B）和萌發(fā)速率（C）的影響

注：不同字母表示處理間在0.05水平存在顯著性差異。

2.2 干旱脅迫對(duì)苦荬菜種子萌發(fā)的影響 PEG6000滲透脅迫萌發(fā)結(jié)果表明，田野苦荬菜種子只能在滲透勢(shì)為0～-0.4MPa環(huán)境下萌發(fā)，滲透脅迫對(duì)種子萌發(fā)影響較大；滲透脅迫延遲種子起始萌發(fā)時(shí)間，顯著影響種子的萌發(fā)進(jìn)程，萌發(fā)速率和最終萌發(fā)率（圖2）。在溶液滲透勢(shì)為-0.1MPa時(shí)，種子最終萌發(fā)率和萌發(fā)速率分別由對(duì)照的62.00%、0.66%/h顯著降低到13.33%、0.12%/h（圖2-A），當(dāng)滲透勢(shì)降低到-0.2MPa以下時(shí)，種子萌發(fā)速率和萌發(fā)率降低到1.33%和0.01%/h以下（圖2-B、C）。

注：不同字母表示處理間在0.05水平存在顯著性差異。

3 討論與結(jié)論

鹽脅迫對(duì)植物的影響主要有滲透效應(yīng)與離子效應(yīng)2個(gè)方面，在種子萌發(fā)上主要表現(xiàn)為延遲種子萌發(fā)的初始時(shí)間，延長(zhǎng)萌發(fā)進(jìn)程，降低萌發(fā)率，或者使種子失去活力[5-6]。在NaCl溶液濃度為0.01～0.10mol/L范圍內(nèi)，田野苦荬菜種子萌發(fā)的進(jìn)程、萌發(fā)速率和最終萌發(fā)率均受到顯著抑制。與胡楊、紅砂、花花柴等耐鹽植物[5-8]相比，田野苦荬菜種子萌發(fā)表現(xiàn)出顯著的不耐鹽性。而干旱脅迫試驗(yàn)表明，田野苦荬菜種子只能在滲透勢(shì)為0～-0.4MPa環(huán)境下才能萌發(fā)，且在-0.1MPa時(shí)受到顯著抑制，在-0.2MPa時(shí)種子萌發(fā)速率和萌發(fā)率降低到1.33%和0.01%/h，與胡楊、駝絨藜、堿蓬、花花柴等耐旱植物[5，7，9]相比則表現(xiàn)出顯著的不耐干旱脅迫。雖然鹽脅迫和干旱脅迫顯著抑制田野苦荬菜種子的萌發(fā)進(jìn)程、萌發(fā)速率和最終萌發(fā)率，但解除脅迫后復(fù)水試驗(yàn)則表明，田野苦荬菜種子仍具有較高的萌發(fā)率活力。NaCl溶液濃度為0.05～0.10mol/L下各處理的復(fù)水萌發(fā)率均在70%以上，而滲透脅迫各處理下復(fù)水萌發(fā)率也均達(dá)到80%以上，鹽脅迫和干旱脅迫對(duì)其種子活力影響較小。研究認(rèn)為，田野苦荬菜種子在鹽脅迫和干旱脅迫下種子進(jìn)入休眠狀態(tài)，而當(dāng)周圍環(huán)境滲透勢(shì)升高、鹽濃度降低時(shí)，種子恢復(fù)萌發(fā)。因此，在栽培時(shí)應(yīng)保證土壤中含有較低的鹽分以及充足的水分條件。

參考文獻(xiàn)

[1]新疆植物志編輯委員會(huì).新疆植物志（第五卷）[M].烏魯木齊：新疆科技衛(wèi)生出版社，1999.

[2]李志軍，黃文娟，楊趙平，等.新疆塔里木盆地野生植物圖譜[M].北京：科學(xué)出版社，2013.

[3]Lemna WK，Messersmith CG.The biology of Canadian weeds.94.Sonchus arvensis L[J].Canadian Journal of Plant Science，1990，70（2）：509-532.

[4]Michel B E；Kaufmann M R.The Osmotic Potential of Polyethylene Glycol 6000[J].Plant Physiology，1973，51：914-916..

[5]張肖，王瑞清，李志軍.胡楊種子萌發(fā)對(duì)溫光條件和鹽旱脅迫的響應(yīng)特征[J].西北植物學(xué)報(bào)，2015（08）：1642-1649.

[6]陳金元，陳學(xué)林，滿吉琳，等.混合鹽堿脅迫對(duì)紅砂種子萌發(fā)的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2016（05）.

[7]王志才，牙庫(kù)甫江·阿西木，王艷，等.水鹽脅迫對(duì)花花柴種子萌發(fā)的影響[J].中國(guó)沙漠，2012（03）：750-755.

[8]楊景寧，王彥榮.NaCl脅迫對(duì)四種荒漠植物種子萌發(fā)的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2012（05）：32-38.

[9]楊景寧，王彥榮.PEG模擬干旱脅迫對(duì)四種荒漠植物種子萌發(fā)的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào)，2012（06）：23-29. （責(zé)編：張宏民）