補血草種子萌發對溫度、NaCl脅迫的響應

王興翠+彭佃亮+喬寧+呂金浮+李美芹

摘要：以補血草種子為試驗材料，研究不同溫度及NaCl脅迫（0～12 g/L）對其種子萌發的影響，對其發芽率、發芽指數、相對鹽害率及胚芽、胚根生長情況等進行測定，并進行了復萌試驗。研究結果表明，溫度過低或過高均抑制補血草種子萌發，延緩其萌發時間，補血草種子萌發的最適溫度為20～25 ℃；補血草種子的發芽率、發芽指數與NaCl的濃度呈負相關，相對鹽害率則正好相反；隨著NaCl濃度的增大，補血草胚芽和胚根生長受到的抑制逐漸增大，且胚根的受抑制作用較大；復萌試驗結果表明，補血草種子在NaCl溶液中具有活力，脅迫解除后仍能迅速萌發，總萌發率均在50%以上。

關鍵詞：補血草；溫度；NaCl脅迫；種子萌發

中圖分類號： Q945.78 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2017）20-0151-04

種子萌發時期是植物各生長階段耐鹽性的敏感期，同時也是其種群建立的關鍵時期，植物能不能在鹽堿土壤上正常生長，決定于種子發芽的態勢[1]。植物在種子萌發和幼苗生長時期易遭受鹽脅迫傷害[2]，植物能否生存取決于其種子能否萌發、萌發的速度及萌發率的高低[3]。土壤鹽漬化已逐步成為人類共同面對的一個世界性資源問題[4]，有效開發和利用鹽堿地，對緩解人均耕地面積不足、改善生態環境、促進農業經濟可持續發展等方面起著重要的作用。深入探索種子萌發的生態因子，有利于鹽堿地區的生態環境建設。因此，大量關于植物耐鹽堿的研究都在植物的種子萌發期和幼苗生長期展開。

補血草（Limonium sinense Kuntze）為二倍體植株（2n=16）[5]，可用來作鹽堿地指示植物，是一種能耐強鹽堿的多年生草本、亞灌木植物，具有耐鹽、耐干旱、耐瘠薄、耐濕等特點，可改變原來鹽堿地的土壤結構，是比較嚴重的鹽堿化地區理想的栽培植物[6]，是渤海灣灘涂流域泌鹽類鹽生植物的優勢物種[7]。此外，補血草是很好的切花原料，全株可入藥，有較高的觀賞價值和藥用價值[8]，也是鹽堿地綠化環境的好原料[9]。前人已對補血草屬植物進行了大量的研究，包括其再生體系的建立[10]、觀察鹽腺結構[11-14]、測定葉片泌鹽能力[15-16]、構建葉片EST文庫[17-18]等，對其開發利用及研究具有極其重要的生物學和經濟學意義，為此，我們對補血草種子在不同溫度、NaCl濃度鹽脅迫下進行了發芽試驗，以期明確補血草種子萌發的耐鹽特性及其適應能力，為補血草的種植等提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為補血草種子，于2014年9月采摘于山東壽光羊口鹽堿地區。

1.2 試驗方法

1.2.1 溫度試驗 選籽粒飽滿、無損害的補血草種子，將其用0.1% HgCl2消毒2～3 min，再用蒸餾水沖洗3～4遍，將HgCl2沖洗干凈后用濾紙將外面的水分吸干，均勻置于鋪有雙層濾紙直徑為9 cm的培養皿中，雙層濾紙用蒸餾水浸透并倒出多余水分，培養皿置于光照培養箱中（調節日光燈光照度均為50 lx，光照時間為16 h/d，相對濕度70%）。培養箱設置6個梯度溫度，分別為10、15、20、25、30、35 ℃，每皿20粒種子，每處理3皿重復，試驗過程中每天更換溶液，觀察并統計種子發芽情況。1.2.2 鹽脅迫發芽試驗 用單鹽NaCl對補血草種子進行處理，將其溶液設置6個濃度，分別為2、4、6、8、10、12 g/L，以蒸餾水（0 g/L）為對照（CK），將配制好的溶液加入鋪有雙層濾紙的培養皿中至濾紙飽和，并把多余的NaCl溶液及蒸餾水吸去，置入最適發芽溫度的培養箱中。每24 h用相應濃度鹽溶液（CK為蒸餾水）沖洗種子及培養皿，更換濾紙以保持培養皿中的NaCl溶液濃度穩定和良好的通氣狀況。從播種后2 d開始每天記錄種子的發芽數，試驗進行12 d，直至連續3 d沒有種子發芽時結束。發芽結束后，從每個處理中選擇具有代表性植株5株，測量補血草幼苗的胚根、胚芽長。將每組處理中未萌發的種子將其表面的鹽溶液用蒸餾水沖洗干凈，然后全部轉移到蒸餾水中進行復萌試驗，方法同上。計算其發芽率、相對發芽率、發芽勢、發芽指數、相對鹽害率、復萌率等指標。

1.2.3 數據統計方法

發芽率=最終發芽種子總數/供試種子總數×100%。

相對發芽率=植物在鹽濃度下處理的發芽率/對照發芽率×100%。

總發芽率=（脅迫下種子發芽數+復萌種子數）/供試種子數×100%。

發芽勢（GE）=日最高發芽粒數/種子總數×100%。

發芽指數（GI）=∑Gt/Dt（∑Gt指t時間內的發芽總數，Dt指發芽天數）。

相對鹽害率=（對照發芽率-鹽處理發芽率）/對照發芽率×100%。

復萌率=復萌發芽數/未萌發種子數×100%。

1.3 數據分析

試驗數據采用Excel及DPS數據處理系統進行分析，顯著性檢驗采用鄧肯氏新復極差法。

2 結果與分析

2.1 溫度對補血草種子發芽指標的影響

2.1.1 溫度對補血草種子發芽率的影響 從圖1可以看出，低溫和高溫均抑制補血草種子的萌發：前6 d種子幾乎不發芽，從第7天開始發芽率緩慢上升，高溫35 ℃比10 ℃對補血草種子的萌發抑制作用強，發芽率僅為13.3%。其他溫度處理在前6 d發芽速率快，后期發芽種子數目少，溫度在25 ℃時發芽率最高，為95.0%，其次為20 ℃處理，發芽率為900%，15、30 ℃處理組種子的發芽率分別為80.0%、73.3%。

2.1.2 溫度對補血草種子發芽勢和發芽指數的影響 從圖2可以看出，發芽勢和發芽指數均隨著處理溫度的升高呈現先升高后降低的趨勢。補血草發芽勢在溫度為20、25 ℃時最高，均為33.3%，顯著高于其他溫度處理，10、35 ℃ 時較低，分別為16.7%、6.7%，表明高溫、低溫處理使補血草種子發芽速度降低且種子發芽不整齊。補血草種子發芽指數變化趨勢與發芽勢基本相似，35 ℃溫度處理對補血草種子的抑制程度最大，發芽指數降低最快，發芽指數僅為2.64%，其次為 10 ℃ 處理，發芽指數為3.69%。endprint