鋅脅迫對藍花鼠尾草種子萌發的影響

王立鳳 龐珊珊

摘要：以藍花鼠尾草種子為試驗材料，研究濃度為0、20、40、60、80、100、120、140、160 mg/L的硫酸鋅溶液處理對種子發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數以及幼苗生長的影響。結果表明，在鋅溶液濃度為20～60 mg/L條件下，藍花鼠尾草種子發芽率、發芽勢、發芽指數均表現升高;種子活力指數在鋅溶液濃度為20 mg/L時達到最大。在80 mg/L鋅溶液濃度處理下平均苗高最高，而在140～160 mg/L鋅溶液處理下種子發芽率、發芽勢、發芽指數、根長與苗高均明顯受到抑制，甚至發生死亡現象。

關鍵詞：鋅脅迫;藍花鼠尾草種子;種子萌發

中圖分類號：Q945.78? ? ?文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1001-1463（2021）08-0025-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.08.007

Abstract：The effects of zinc sulfate solution at concentrations of 0， 20， 40， 60， 80， 100， 120， 140， and 160 mg/L on seed germination rate， germination potential， germination index， vigor index， and seedling growth were studied with Salvia farinacea seeds as experimental materials. The results showed that the seed germination rate， germination potential and germination index of S. farinacea increased under the cultivation of 20～60 mg/L zinc solution. Seed vigor index reached maximum at 20 mg/L. Under the treatment of 80 mg/L zinc solution concentration， the average seedling height was the highest. The seed germination rate， germination potential， germination index， root length and seedling height were significantly inhibited under 140～160 mg/L zinc solution， and even some seeds died.

Key words：Zinc stress;Salvia farinacea seeds;Seed germination

鋅是土壤中常見的重金屬之一，也是生物體生長中所必需的元素。土壤中的鋅是植物體吸收鋅的主要來源，適量濃度的鋅對植物生長與發育有著促進作用，可以增強植物抗逆性、增加果實產量，還可以提高植物適應不良環境的特性[1 ]。鋅含量過高不僅會嚴重污染土壤環境，減緩土壤有機質的分解，導致土壤微生物活性降低，引起植物代謝失衡[2 ]，還會使植物的光合速率受到影響，引起植物根系與葉片發育緩慢，植物幼嫩部分或者頂端發生失綠現象，葉片變黃或呈灰綠色，甚至會改變細胞膜的結構，導致細胞失活，引起植物更多生長發育上的障礙[3 ]。

藍花鼠尾草（Salvia farinacea）是一、二年生或多年生草本植物，花呈紫、青色，有時白色，具有強烈芳香。耐旱、適應性強、喜溫暖環境、對土壤要求不高，花色艷麗、花朵繁茂且花期長，高矮適宜，觀賞價值高，易于栽培，廣泛應用于園林綠化中，有“神奇的花園拯救者”的美稱[4 ]。學者對鼠尾草屬植物的研究主要集中在化學成分、藥理作用、溫度和鹽脅迫等方面，尚未見到鋅脅迫對藍花鼠尾草生長的相關報道。我們探討了不同濃度鋅溶液處理其種子的萌發和幼苗生長情況，現報道如下。

1? ?材料與方法

1.1? ?供試材料

供試藍花鼠尾草種子由牡丹江師范學院生命科學與技術學院實驗室提供。

1.2? ?試驗方法

選擇干凈的培養皿，墊上雙層濾紙片。選取顆粒飽滿、大小均勻的藍花鼠尾草種子，在每個培養皿中擺放15粒，種子間隔排開。培養皿中加入濃度分別為0（CK）、20、40、60、80、100、120、140、160 mg/L的硫酸鋅溶液，以浸沒種子1/3為準。3次重復。將培養皿置于恒溫培養箱中，溫度維持（25±1） ℃，以12 h光照12 h黑暗為周期培養，每天同一時間觀察。及時補充相應濃度的硫酸鋅溶液，使種子能在濃度恒定的溶液中萌發。

1.3? ?測定項目與方法

每天記錄種子萌發數目，處理后第10天測量苗高、根長，計算藍花鼠尾草種子發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數。

發芽率=（發芽的種子數/培養的總種子數）×100%

發芽勢=（萌發達到高峰期時的發芽種子數/培養的總種子數）×100%

發芽指數（GI）=∑Gt/Dt

式中，Gt為時間t的發芽數，Dt為相應的發芽天數[5 - 7 ]。

活力指數（VI）=GI×S

式中，S為藍花鼠尾草幼苗高度[8 ]。

2? ?結果與分析

2.1? ?鋅脅迫對藍花鼠尾草種子發芽率和發芽勢的影響

由表1可知，當鋅溶液濃度為20～60 mg/L時種子發芽率較高，其中20 mg/L鋅溶液濃度處理下的發芽率達到最大值，比CK高17.2百分點。在80～120 mg/L鋅溶液濃度處理下，種子發芽率和CK差異不明顯。用140、160 mg/L濃度鋅溶液培養時，藍花鼠尾草種子發芽率低于CK，其中160 mg/L濃度培養下發芽率最低，比CK降低28.4百分點。

由表1可知，當鋅溶液濃度為20～120 mg/L時，藍花鼠尾草種子發芽勢均大于CK，其中在20 mg/L鋅溶液濃度處理下，種子發芽勢達到最大值，為80.0%，此時種子發芽速度和整齊度均最好。隨著鋅溶液濃度的不斷增大，發芽勢則呈現不斷降低的趨勢。用140、160 mg/L鋅溶液濃度處理種子時發芽勢低于CK。

2.2? ?鋅脅迫對藍花鼠尾草種子發芽指數與活力指數的影響

發芽指數是種子的活力指標，而種子的活力指數又可以對種子的發芽速度和整體情況做出反映，這是判斷種子是否優質的重要指標。由表1可知，在低濃度的鋅溶液培養下，種子發芽指數均高于CK，鋅溶液濃度為20 mg/L時發芽指數達到最高;隨著鋅溶液濃度不斷升高，發芽指數呈現下降趨勢。鋅溶液濃度為140～160 mg/L時，發芽指數均低于CK。

活力指數在20～100 mg/L處理下均高于CK。當鋅溶液濃度大于100 mg/L時，藍花鼠尾草種子活力指數則顯著降低，濃度達到160 mg/L時活力指數最低，僅為2.535（表1）。可見，低濃度的鋅可以促進藍花鼠尾草種子生長并提高種子活力。

鋅溶液濃度為120 mg/L時，種子發芽指數高于CK，而活力指數卻比CK低。產生這種現象的原因是適量的鋅離子濃度有助于植物體內生長素合成，促進植物生長，但鋅濃度太高又會影響生長素合成，種子萌發階段對鋅離子有抗性，隨著幼苗不斷生長，種子不斷浸泡在鋅溶液中，通過根系不斷吸收鋅離子，體內堆積的鋅含量也不斷增加，從而使藍花鼠尾草種子對鋅離子的抗性逐漸減弱，進而導致幼苗生長受到阻礙。種子活力指數還受到苗高的影響，鋅溶液濃度為120 mg/L時，即便種子發芽指數較高，但種子活力指數仍低于CK。

2.3? ?鋅脅迫對藍花鼠尾草根長與苗高的影響

隨著鋅溶液濃度地不斷增加，藍花鼠尾草根長和苗高呈現先增長后下降的趨勢。濃度為20 mg/L時，根長達到最大值。苗高在鋅溶液濃度為80 mg/L時達到最大，為1.133 cm。鋅溶液濃度為160 mg/L時，苗高最矮，為0.125 cm。觀察發現，鋅溶液濃度為160 mg/L時，大多數幼苗在未達到測量標準時就已發生死亡現象。

3? ?結論

低濃度鋅溶液對藍花鼠尾草種子發芽率、發芽勢、發芽指數以及活力指數有促進作用，而高濃度鋅對其都有抑制作用。鋅溶液濃度為20 mg/L時，發芽率、發芽勢、發芽指數以及活力指數最好。不同濃度的鋅對種子根、苗發育的影響也有不同作用，促進根生長的適宜鋅溶液濃度為20 mg/L，而苗生長的最適宜鋅溶液濃度為80 mg/L。在鋅鋅溶液濃度高于120 mg/L時，藍花鼠尾草種子生長發育受到了明顯的毒害。

參考文獻：

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（本文責編：鄭丹丹）