外源6-BA對鹽脅迫下菘藍種子萌發(fā)的影響

全珍妮，婁新茹，徐 露，楊小雨，王聰慧，楊葉凡，劉 巖

（長春科技學院 醫(yī)藥學院，吉林 長春 130118）

菘藍（Isatis indigotica Fortune）為十字花科植物，菘藍的根為板藍根，菘藍的葉為大青葉，菘藍依賴種子進行繁殖，在我國分布較廣，深根，喜暖，不畏懼寒冷，多種植在土質(zhì)疏松肥沃、土層深厚、排水性能優(yōu)良的沙質(zhì)土壤中。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，鹽脅迫對植物的影響非常嚴重，目前我國有3 600萬hm2的鹽漬化土壤，受鹽漬危害的耕地達920萬hm2[1]，嚴重威脅著農(nóng)業(yè)植株的質(zhì)量、生長發(fā)育和產(chǎn)量。鹽脅迫從萌芽期就開始對植物體造成不可挽回的傷害，而外源6-芐氨基嘌呤（6-BA）能緩解這一問題[2]。故本實驗研究外源6-BA對鹽脅迫下菘藍種子的萌發(fā)和幼苗生長的影響，意在為菘藍抗鹽脅迫品種的選育及在鹽堿地區(qū)大面積推廣種植提供理論依據(jù)。

1 實驗材料與方法

1.1 材料

本實驗材料經(jīng)劉巖老師鑒定為十字花科菘藍屬菘藍的干燥種子。

1.2 試劑和儀器

試劑：0.1% HgCl2，75%乙醇，蒸餾水，6-BA溶液，氯化鈉，鹽酸。儀器：恒溫培養(yǎng)箱，吸水紙，培養(yǎng)皿，濾紙，量筒，容量瓶，玻璃棒，膠頭滴管。

1.3 實驗方法

采用完全隨機實驗設計，將菘藍種子用100 mmol/L NaCl溶液進行鹽脅迫處理，將不加6-BA溶液設為對照組（CK），并設置加50、100、200、400、600和800 mg/L 6-BA的實驗組。挑選飽滿的種子各30粒進行發(fā)芽實驗，每個處理至少重復3次，計算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、發(fā)芽勢等[3]。在第12天時，每組隨機選擇10株幼苗測量苗高、根長、丙二醛（MDA）濃度[4]。

1.4 指標測定

結(jié)果取3次數(shù)據(jù)的平均值，利用SPSS 19.0對實驗數(shù)據(jù)進行對比分析。

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 外源6-BA在鹽脅迫下對菘藍種子的影響

2.1.1 不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍種子發(fā)芽率的影響

不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍種子發(fā)芽率的影響如表1所示。由表1可知，不同質(zhì)量濃度6-BA處理組與CK相比，在鹽脅迫下，50～600 mg/L的6-BA溶液處理對菘藍種子的萌發(fā)有著明顯（P＜0.01）的促進作用，而800～1 000 mg/L的6-BA溶液處理對菘藍種子的萌發(fā)具有明顯的抑制作用，600 mg/L的6-BA處理的作用最為明顯，其發(fā)芽率高達99.71%，較CK提高了18.77%，由此可知，6-BA低質(zhì)量濃度促進發(fā)芽，高質(zhì)量濃度抑制發(fā)芽。

表1 不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍種子發(fā)芽率的影響

2.1.2 不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍種子發(fā)芽勢的影響

不同質(zhì)量濃度6-BA處理組的發(fā)芽勢具有顯著差異（見表2）。當質(zhì)量濃度在50～600 mg/L時，隨著6-BA質(zhì)量濃度的升高，發(fā)芽勢呈現(xiàn)上升趨勢；但當質(zhì)量濃度高于600 mg/L時，則呈現(xiàn)抑制作用。當6-BA處理質(zhì)量濃度為600 mg/L時，發(fā)芽勢達到了最高值，為97.71%，較CK提高了44.31%。

表2 不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍種子發(fā)芽勢的影響

2.1.3 不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍種子發(fā)芽指數(shù)的影響

不同質(zhì)量濃度6-BA處理組的發(fā)芽指數(shù)均明顯高于對照組，并且在一定質(zhì)量濃度范圍（50～600 mg/L）內(nèi)，發(fā)芽指數(shù)與6-BA質(zhì)量濃度成正相關，當6-BA質(zhì)量濃度大于600 mg/L時，表現(xiàn)出抑制作用。600 mg/L 6-BA處理后的菘藍種子的發(fā)芽指數(shù)與CK差異顯著，50、100、200、400、600 mg/L 6-BA處理后的菘藍種子發(fā)芽指數(shù)較CK分別提高了9.21%、12.54%、18.52%、22.77%和35.27%，如表3所示。

2.2 外源6-BA在鹽脅迫下對菘藍幼苗的影響

2.2.1 不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍幼苗生長的影響

不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍幼苗生長的影響如表4所示。由表4可知，600 mg/L 6-BA處理對鹽脅迫下生長的菘藍幼苗的株高與最大根長有極其顯著（P＜0.01）的促進作用，其株高與最大根長分別為52.56和178.54 mm，比CK分別提高了70.76%和21.67%；1 000 mg/L 6-BA則具有抑制作用。與CK相比，200～800 mg/L 6-BA對鹽脅迫下菘藍幼苗的莖粗具有促進作用，但50、100、1 000 mg/L 6-BA具有抑制作用，其中，600 mg/L 6-BA的促進作用最為明顯，莖粗為1.67 mm，較CK提高了22.79%。與CK相比，100、400、600 mg/L 6-BA對鹽脅迫下菘藍幼苗的根冠比具有促進作用，但作用效果不明顯；50、200、800、1 000 mg/L 6-BA則具有抑制作用，其中，600 mg/L 6-BA的促進作用最為明顯，其根冠比為0.074，比CK高21.31%。上述分析表明，400、600 mg/L 6-BA能夠明顯減少鹽脅迫對菘藍幼苗生長的傷害，但6-BA在過低或過高質(zhì)量濃度下會抑制菘藍幼苗的生長。

表3 不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍種子發(fā)芽指數(shù)的影響

表4 不同質(zhì)量濃度6-BA對鹽脅迫下菘藍種子幼苗生長的影響

2.2.2 不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍幼苗葉片MDA濃度的影響

不同質(zhì)量濃度6-BA處理對鹽脅迫下菘藍幼苗葉片MDA濃度的影響如圖1所示。由圖1可知，與CK相比，50～800 mg/L 6-BA對鹽脅迫下菘藍幼苗葉片中的MDA濃度具有明顯（P＜0.01）的抑制作用，其中，100、600 mg/L 6-BA作用效果最為明顯，其MDA濃度分別為102、84 μmol/L，分別比CK降低了63.83%和70.21%；質(zhì)量濃度為50、400、800、200和1 000 mg/L 6-BA對鹽脅迫下菘藍幼苗葉片的MDA濃度的抑制作用逐漸削弱。該結(jié)果表明，適當質(zhì)量濃度的6-BA溶液能夠有效抑制鹽脅迫下菘藍葉片中MDA的濃度，降低細胞膜的損害程度。

圖1 不同質(zhì)量濃度6-BA對鹽脅迫下菘藍幼苗葉片MDA濃度的影響

3 討論與結(jié)論

在種子萌發(fā)階段，發(fā)芽率與發(fā)芽勢是評判種子發(fā)芽速率和在逆境中生命活力的重要評判標準，發(fā)芽率表明種子的活力，而發(fā)芽勢則表明種子的發(fā)芽速度。2017年，劉清瑋等[5]在鹽脅迫下菘藍種子萌發(fā)的實驗中發(fā)現(xiàn)，適當施加6-BA溶液可以明顯提高鹽脅迫下菘藍種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，這與本實驗中的鹽脅迫對菘藍種子萌發(fā)有何影響的研究成果相符?？赡苁且驗檩克{種子萌發(fā)時，對外界環(huán)境較為敏感，在鹽脅迫環(huán)境下生長受到影響，無法利用體內(nèi)活性酶，從而無法正常發(fā)芽；施加外源激素6-BA，則會使體內(nèi)酶的活性增強，使種子得以正常發(fā)芽。本實驗結(jié)果表明，在6-BA質(zhì)量濃度為50～600 mg/L時，對種子的萌發(fā)具有促進作用；當6-BA的質(zhì)量濃度為600 mg/L時，在鹽脅迫下生長的菘藍種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)都達到了峰值，較CK分別提高了18.77%、44.31%和35.27%。

在400～600 mg/L 6-BA培養(yǎng)下，幼苗的株高、莖粗、最大根長和根冠比較高，在600 mg/L 6-BA培養(yǎng)下效果最為顯著，其株高、莖粗、最大根長和根冠比較CK分別提高了70.76%、22.79%、21.67%和21.31%，可見對株高的影響較為明顯，表明在適當?shù)馁|(zhì)量濃度范圍內(nèi)施加6-BA，能夠使植株的生長優(yōu)異，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

除此之外，植株在逆環(huán)境中生長遭受極大危害的影響因素是脂膜過氧化作用，MDA為脂膜過氧化作用的產(chǎn)物，所以MDA的濃度也作為測定指標之一[6]。本實驗中，適當質(zhì)量濃度的6-BA能夠抑制鹽脅迫下菘藍幼苗葉片中MDA濃度的增加，提高植物的抵抗力，減少幼苗在鹽脅迫下生長受到的傷害，保護了幼苗的生長。