外源褪黑素對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發和幼苗生長的緩解效應

聶必林，巫利梅，如馬南木·尼合買提，王狄寧，呂海英

(1 新疆師范大學 生命科學學院，烏魯木齊 830054；2 新疆特殊環境物種保護與調控生物學實驗室，烏魯木齊 830054；3 干旱區植物逆境生物學實驗室，烏魯木齊 830054)

目前，學術界對于鹽堿地沒有確切的定義，多是將鹽類物質過量集聚、對植物正常生長產生直接或間接危害的各種類型土壤視為鹽堿地。據聯合國教科文組織(UNESCO)和糧農組織(FAO)不完全統計，截至目前，全球鹽堿土地面積約為10億hm2，主要分布于非洲、美洲西部和歐亞大陸，中國鹽堿土地面積約9 913萬hm2，約占全國土地面積的10%[1]，這嚴重制約著中國甚至全球生態環境和農業經濟發展[2]。根據所含鹽堿種類不同，鹽堿地分為鹽土和堿土兩大類，前者主要由NaCl和Na2SO4等中性鹽引起，后者主要含鹽物質為Na2CO3和NaHCO3，而實際上鹽土與堿土通常混合存在，故而習慣上稱為鹽堿土；根據中性鹽和堿性鹽含量及比例變化，鹽堿土又分為輕度、中度和重度3類，若用pH表示，則輕度、中度和重度鹽堿地pH值分別為7.1～8.5、8.5～9.5和大于9.5。鹽堿土壤的危害巨大，其對植物的影響主要包括離子毒害、滲透脅迫等[3]初級脅迫，以及高鹽引起的營養虧缺、膜透性改變等[4]一系列次生脅迫。同時，諸多研究也證明，植物對鹽堿脅迫的耐受力與鹽堿類型和濃度密切相關[4-5]，因此，弄清植物對不同鹽堿類型和濃度組合脅迫下的響應機制具有重要意義。有關鹽堿地的改良和修復，目前已形成包括水利工程[6]、農業耕作[7]、化學改良[8]、耐鹽植物[9]及耐鹽微生物[10]培養和選育等多項措施。其中，培育耐鹽堿植物，提高植物的耐鹽堿能力不僅可以改良修復鹽堿地，還能產生較好的生態和經濟效益。因此，耐鹽植物的選育以及如何提高植物的抗鹽堿能力成為近年來學者們研究的重點和熱點課題。

黑果枸杞(Lyciumruthenicum)為茄科(Solanaceae)枸杞屬(Lycium)多年生落葉小灌木植物，是一種典型的高度耐鹽堿植物，也是中國西北鹽堿荒漠地區的重要建群樹種之一[11]。黑果枸杞果實中含有大量的原花青素、多糖、維生素等生物活性物質[12]，具有抗氧化、抗疲勞、抗機體衰老、降血糖血脂等多種生理功能[13-14]，有植物中“軟黃金”的美稱[15]；黑果枸杞植株的形態結構獨特，其葉片屬于肉質化葉型，角質膜較厚，根系屬于根蘗型，主根發達，根毛濃密[16]，這些特征使得黑果枸杞對鹽堿、干旱、土壤貧瘠等不良環境具有很強的耐受性，可作為荒漠干旱地區鹽堿地土壤治理、防風固沙、保持水土的優選樹種[17]。但是，受巨大的商業利益驅動，黑果枸杞野生資源被大規模野蠻開采，原生居群數量和規模愈來愈少，荒漠化治理能力及果實產量遠不能滿足人類需求。同時，經野外調查發現，黑果枸杞雖結實量大，但實生幼苗極少，可能是種子自身特性和干旱、鹽堿等生境環境限制了其種子萌發。在這種形勢下，對野生黑果枸杞的有效保護和快速繁育顯得十分迫切。

提高植物耐鹽堿特性，常采用的方法有施加外源調節物質[10]、與真菌協同效應[18]、生物技術手段[19]、抗性鍛煉[20]等。施加外源調節物質由于見效快、成本低而成為抗鹽堿研究的熱點，較常使用的外源調節物質主要有外源植物激素[21-22]、褪黑素[23]、甜菜堿[24]、小分子有機酸[25]等。其中，褪黑素(melatonine，MT) 屬于吲哚類化合物，化學名稱為N-乙酰-5-甲氧基-色胺，是一種廣泛存在于動植物內的天然抗氧化劑[26]。褪黑素在植物中具有調節植物晝夜節律和光周期、促進植物生根、提高種子萌發率、增強植物抗逆性等多種功能[27-28]，例如，外源褪黑素可提高鹽脅迫下玉米幼苗葉片抗氧化酶活性[29]，可通過提高茶樹的抗氧化防御能力，進而增強茶樹對低溫、干旱和鹽脅迫的耐受性[30]。鑒于此，本研究在黑果枸杞種子萌發進程中，模擬不同鹽堿組成和鹽堿濃度組合脅迫，探究外源MT對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發及幼苗生長的緩解效應，為黑果枸杞小漿果產業及鹽堿荒漠化提供一定參考。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

實驗所用黑果枸杞種子于2019年9月采自新疆庫爾勒市哈拉玉宮鄉黑果枸杞人工種植基地。地理坐標41°25′22″N, 86°01′39″E，海拔892 m，屬暖溫帶大陸性干旱氣候；年平均降雨量57 mm，集中于5-10月；年平均氣溫11.4 ℃，最冷月(1月)平均氣溫-9 ℃，最熱月(7月)平均氣溫26.5 ℃。種子采集后人工去除果肉，漂洗干凈并自然風干，保存于5 ℃冰箱中。

褪黑素(MT)于2020年10月購買于索萊寶生物技術有限公司，有效含量≥99%，溶解度20 mg/mL 乙醇。用電子天平(Mettler Toledoal 204)稱取適量MT于燒杯中，用蒸餾水配成濃度為1.0 mmol/L的MT母液。取適量母液，稀釋成濃度為0.1 mmol/L(MT0.1)、0.3 mmol/L(MT0.3)、0.5 mmol/L(MT0.5)、1.0 mmol/L(MT1.0)的實驗處理液各100 mL，以蒸餾水為對照，記為MT0。其他試劑(NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3)購買于天津市盛奧化學試劑有限公司，均為分析純級別。

1.2 實驗設計

實驗共涉及到鹽堿度、鹽堿濃度和褪黑素濃度3個因素。其中，鹽堿度因素包括3個水平，即將中性鹽NaCl、Na2SO4和堿性鹽NaHCO3、Na2CO3，按堿性鹽所占比例由小到大模擬設置中性復合鹽、中度堿性復合鹽和重度堿性復合鹽，依次記為L(1∶1∶0∶0)、M(1∶9∶9∶1)、H(9∶1∶1∶9)；鹽堿濃度因素在每種復合鹽堿內按Na+濃度由低到高設定50、100、200 mmol/L 3個鹽堿濃度梯度水平；褪黑素濃度設置0、0.1、0.3、0.5、1.0 mmol/L共5個梯度水平，分別記為MT0、MT0.1、MT0.3、MT0.5、MT1.0。鹽堿度及其濃度兩因素共模擬出9個鹽堿脅迫處理組合，以蒸餾水為對照，共計10個處理，分別記為CK、L50、L100、L200、M50、M100、M200、H50、H100、H200，其pH利用PHS-3C型精密酸度計測定(表1)；鹽堿度、鹽堿濃度和褪黑素濃度3個因素組合共計組成50個處理，分別記為CKMT0、CKMT0.1、CKMT0.3、CKMT0.5、CKMT1.0、L50MT0、L50MT0.1、……、H200MT0.5、H200MT1.0，每個處理3次重復。

黑果枸杞種子萌發實驗參照《農作物種子檢驗規程》(GB/T3543. 4-1995)，按紙床發芽法稍作改動。挑選適量飽滿均一的黑果枸杞種子，40 ℃恒溫水浴鍋中催芽24 h，將催芽后的種子再次挑選后整齊擺入直徑120 mm墊有3層濾紙的培養皿中，每皿50粒，分別加入10 mL處理溶液，蓋上皿蓋。將所有培養皿按隨機區組方式置于RXZ智能型人工氣候箱(寧波江南儀器廠)中，設置晝/夜光周期16 h /8 h，晝/夜溫度25 ℃/15 ℃，晝/夜相對濕度75%/85%，晝/夜相對光照強度100%/0%。種子萌發過程中，每5 d更換1次對應處理溶液，期間每天利用稱重法補充蒸餾水，以保證處理溶液濃度穩定。從種子置于光照培養箱第2 天開始，每日上午10：00觀察記錄種子的萌發狀況，以突破種皮的胚軸長度大于種子自身長度的1/2為發芽標準。所有處理連續7 d無新增萌發時結束實驗。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 幼苗生長指標實驗結束時，從每個培養皿中隨機選取5株發芽幼苗，不足5株的全部選擇，蒸餾水清洗干凈并吸干表面水分，用電子天平(Mettler Toledoal204)稱量幼苗鮮重，然后用體視顯微鏡(Nikon SMZ1270)對幼苗進行觀察拍攝，并使用測量功能測出幼苗根長(root length, RL)和芽長(shoot length, SL)。

1.3.2 萌發指標根據種子發芽數據計算發芽率(germination rate, GR)、發芽勢(germination potential, GP)、發芽指數(germination index, GI)、活力指數(vigor index, VI)、日萌發率(daily germination rate, DGR)。各項指標計算公式如下：

GR=(Ni/N)×100%，Ni為第i天發芽種子數；N為試驗種子總數；

GP=規定天數內發芽種子數(8 d)/試驗種子總數×100%。

GI=∑(Gt/Dt)，Gt為第t日發芽種子數，Dt為對應Gt的發芽天數；

VI=S×∑Gt/Dt，式中S為幼苗的鮮重。

其中，UAV的移動策略矩陣Q=(Qj,l)為0-1稀疏矩陣，當UAV存在從t時刻最優布署坐標運動到t+1時刻最優布署坐標的策略時，其元素值為1，否則為0.聯合運動能耗矩陣

DGR=(Wt+1-Wt)/N,Wt+1為第t+1天的種子萌發數,Wt為第t天的種子萌發數,N為種子萌發總數。

1.4 數據分析

試驗數據用Excel 2019分析整理；用SPSS 19.0中的一般線性模型對各變量進行多因素方差分析，用ANOVE LSD法對不同變量進行多重比較；用Origin8.5和Photoshop CS6繪圖。

表1 各鹽堿處理的組成及pH

2 結果與分析

2.1 褪黑素(MT)和復合鹽堿作用下黑果枸杞種子幼苗的生長表型變化

萌發期幼苗的生長表型是評價種子萌發優劣最簡單、最直觀的形態指標。從圖1可以看出，在不施加外源MT的情況下(MT0)，當鹽堿組成一致時，隨著鹽堿濃度升高，黑果枸杞幼苗長勢逐漸減弱；當鹽堿濃度相同時，隨著堿性鹽所占比例增加(L→M→H)，幼苗長勢明顯減弱；同時，鹽堿濃度和堿性鹽所占比增加對黑果枸杞幼苗根部的影響明顯大于地上部分，高比例堿性鹽脅迫下有明顯的根部腐爛現象。外源MT對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞幼苗生長具有傷害緩解和傷害加劇雙重效應。適當低中濃度MT(MT0.1、MT0.3、MT0.5)起緩解傷害效應，并以MT0.3處理的綜合緩解效果最佳；過高濃度MT (MT1.0)起加劇傷害效應。另外，施加適當濃度外源MT后，黑果枸杞幼苗側根數量明顯增多；根表皮顏色明顯加深，由淺黃色變為棕褐色。

2.2 復合鹽堿脅迫對黑果枸杞種子萌發和幼苗生長的影響

多因素方差分析表明，黑果枸杞種子萌發期的GR、GP、GI、VI、SL和RL等 6個性狀在不同鹽堿組成之間、不同鹽堿濃度之間均存在極顯著差異，且不同鹽堿組成和鹽堿濃度對黑果枸杞種子萌發期各指標的影響程度不同，其影響程度以鹽堿組成最強，其次為鹽堿濃度，二者之間的交互作用影響程度最小(表2、表3)。其中，在L復合鹽處理中， 隨著鹽濃度升高，黑果枸杞種子各項萌發指標均呈現先升高后降低的趨勢， GR、GP、GI、VI、SL、RL在鹽濃度為50 mmol/L時較CK分別提高了5.01%、10.84%、10.61%、15.48%、2.60%、3.15%；在鹽濃度為100 mmol/L時，各項指標均不同程度低于CK，但僅VI、RL降幅達顯著水平；當鹽濃度增加到200 mmol/L時，各項指標均顯著低于CK。在M復合鹽堿處理中，黑果枸杞種子各項萌發指標均隨鹽堿濃度升高而顯著降低， GR、GP、GI、VI、SL、RL在鹽濃度為50 mmol/L時就較CK分別降低了32.62%、44.62%、36.53%、46.34%、24.65%、42.13%(P<0.05)。在H復合鹽堿處理中，各項萌發指標也隨鹽堿濃度升高顯著降低，各指標在鹽濃度為50 mmol/L時較CK分別降低72.64%、86.48%、76.94%、93.75%、57.31%、88.09%(P<0.05)。同時，在相同鹽堿濃度脅迫下，隨著堿性鹽占比的升高(L→M→H)，黑果枸杞種子各項萌發指標均顯著降低(P<0.05)。以上結果說明黑果枸杞種子萌發與鹽堿脅迫程度緊密相關，中性復合鹽(L)在濃度較低時對黑果枸杞種子萌發和幼苗生長有一定促進作用，中度(M)和重度(H)堿性復合鹽及高濃度中性復合鹽則顯著抑制黑果枸杞種子萌發和幼苗生長。

MT0、MT0.1、MT 0.3、MT0.5和MT1.0分別表示外源褪黑素濃度為0、0.1、0.3、0.5 和1.0 mmol/L；L、M、H分別表示堿性鹽占比為低、中、高的三類復合鹽處理；下同圖1 外源MT對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發19 d時生長表型的影響MT0, MT0.1, MT 0.3, MT0.5 and MT1.0 stand for the concentration exogenous MT are 0, 0.1, 0.3, 0.5 and 1.0 mmol/L, respectively; The capital letters L, M, H represent the three types of complex salt-alkali with low, medium, and high proportions of alkaline salts; the same as belowFig.1 Effect of exogenous MT on the phenotype of Lycium ruthenicum seeds under compound salt-alkali stress at 19 days of germination

表2 外源MT及復合鹽堿處理下黑果枸杞種子萌發和幼苗生長指標的多因素方差分析

表3 不同鹽堿脅迫對黑果枸杞種子萌發和幼苗生長指標的影響

2.3 褪黑素對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發進程的影響

圖2顯示，L中性復合鹽處理中，黑果枸杞種子在50、100 mmol/L濃度脅迫下于播種后第4 天開始有少量萌發，第12天后無新增萌發種子，發芽延續9 d；在200 mmol/L鹽堿濃度脅迫下，種子萌發開始于第5天，結束于第11天，發芽延續7 d。M中度堿性復合鹽處理中，種子在50、100 mmol/L鹽堿濃度脅迫下的萌發起始時間和結束時間與L一致，發芽延續9 d；在200 mmol/L濃度脅迫下，萌發開始于第6天, 結束于第10天，發芽延續5 d。H重度堿性復合鹽處理中，在3種鹽堿濃度脅迫下，種子萌發起始時間集中于第7天，結束時間集中于第11天，發芽延續期為5 d。所有鹽堿脅迫處理黑果枸杞種子的萌發高峰為播種后第6～9天，大多在第8天的日萌發率最大。

同時，施加適當濃度外源MT后(MT0.1、MT0.3、MT0.5)，各種鹽堿脅迫下黑果枸杞種子的萌發起始時間提前了1～2 d，萌發結束時間也延長了1～2 d，發芽延續時間增加1～4 d，并以MT0.1和MT0.3處理效果更佳；當施加外源MT濃度過高時(MT1.0)，黑果枸杞種子發芽延續時間被縮短；外源MT處理后各鹽堿脅迫下黑果枸杞種子的最大日萌發率出現的時間沒有明顯改變，仍集中于第8天。以上結果說明，各鹽堿脅迫和MT處理對黑果枸杞種子萌發高峰出現的時間沒有明顯影響，但鹽堿濃度和堿性鹽占比升高使得黑果枸杞種子萌發的起始時間延遲，萌發總時長縮短；施加適當濃度外源MT能使鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發起始時間提前，并延長萌發總時長。

2.4 褪黑素對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發和幼苗生長的影響

多因素方差分析結果(表2)表明，黑果枸杞種子萌發期GP、GR、GI、VI、SL和RL在不同MT濃度之間以及鹽堿組成、鹽堿濃度與MT濃度交互作用之間均存在極顯著差異(P<0.01)，且各指標的F值均表現為：鹽堿組成>鹽堿濃度>MT處理>鹽堿組成×鹽堿濃度>鹽堿組成×MT處理>鹽堿濃度×MT處理>鹽堿組成×鹽堿濃度×MT處理。

圖2 外源MT對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發進程的影響Fig.2 Effect of exogenous MT on the germination process of L. ruthenicum seeds under compound salt-alkali stress

表4 外源MT對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子GP和GR的影響

2.4.2 發芽指數和活力指數表5顯示，不同濃度MT處理對各鹽堿組成和鹽堿濃度組合脅迫下黑果枸杞種子的GI有不同程度的影響。CK處理下，黑果枸杞種子的GI均隨MT濃度升高先升后降，最大值出現在MT0.1濃度時，顯著高于MT0(P<0.05)。在L復合鹽處理中，50、100、200 mmol/L 3種鹽堿濃度脅迫下，種子GI均隨MT濃度升高呈先升后降趨勢，并均在MT0.1濃度時最大，且顯著高于MT0，MT0.3與MT0.1之間差異不顯著，MT0.5稍低于MT0，而MT1.0顯著低于MT0(P<0.05)。在M復合鹽堿處理中，3種鹽堿濃度脅迫下，種子GI隨MT濃度的變化趨勢與L中性鹽處理一致，但最大值均出現在MT0.3濃度下，且MT0.1、MT0.3、MT0.5三者之間差異不顯著，均顯著高于MT0(P<0.05)，MT1.0稍低于MT0(P>0.05)。H復合鹽堿處理中種子GI的變化趨勢與M復合鹽堿處理一致，3種鹽堿濃度下GI最大值也均出現在MT0.3濃度下，但與MT0.1差異不顯著(P>0.05)，均顯著高于MT0(P<0.05)，MT0.5和MT1.0與MT0差異不顯著。

同時，在各類復合鹽堿脅迫下，黑果枸杞種子的VI隨MT濃度的變化趨勢與其GI一致，均呈先升后降(表5)。其中，在CK處理中，種子VI在MT0.1濃度時最大，與MT0.3差異不顯著，兩者均顯著高于MT0(P<0.05)；MT0.5和MT1.0顯著低于MT0(P<0.05)。在L復合鹽處理中，3種鹽濃度脅迫下的種子VI均在MT0.1濃度時最大，并與MT0.3差異不顯著；MT1.0顯著低于MT0(P<0.05)。在M和H復合鹽堿處理中，3種鹽堿濃度脅迫下種子VI的最大值均出現在MT0.3濃度下，且MT0.1、MT0.3、MT0.5濃度之間大多差異不顯著，MT1.0稍低于MT0(P>0.05)。

以上結果說明，外源MT對各類復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子的GI和VI具有傷害緩解和傷害加劇雙重效應，且與復合鹽組成和濃度密切相關；L中性復合鹽處理中，0.1和0.3 mmol/L MT對3種鹽堿濃度脅迫傷害均有一定緩解效應，并以0.1 mmol/L的緩解效果最佳，而 0.5和1.0 mmol/L MT均使鹽堿脅迫的傷害加劇；在M和H復合鹽堿處理中，當MT濃度為0.1、0.3、0.5 mmol/L時對脅迫傷害有緩解效果，并以0.3 mmol/L緩解效果最佳，而當MT濃度為1.0 mmol/L時則加劇傷害。這與MT對各類復合鹽堿脅迫下種子萌發過程中GR和GP的表現基本一致。

2.4.3 幼苗根長及芽長外源MT對不同鹽堿組成和鹽堿濃度脅迫下黑果枸杞幼苗根長(RL)及芽長(SL)的影響程度不同(表6)。在CK處理中，黑果枸杞幼苗RL和SL均隨外源MT濃度升高呈現先升后降的變化趨勢，RL在MT0.1濃度時最大，并與MT0.3差異不顯著，兩者均顯著高于MT0，MT0.5和MT1.0顯著低于MT0；SL的最大值出現在MT0.3濃度時，且MT0.3與MT0、MT0.1、MT0.5處理間均差異不顯著，MT1.0顯著低于MT0。在L、M、H 3類復合鹽堿處理中，3種鹽堿濃度脅迫下黑果枸杞幼苗RL和SL也均隨外源MT濃度升高呈先升后降趨勢。當L復合鹽在濃度為50、100 mmol/L時，幼苗RL在MT0.1濃度時最大，且MT0.3與MT0.1差異不顯著，兩者均顯著高于MT0(P<0.05)，MT0.5稍低于MT0(P>0.05)，而MT1.0顯著低于MT0(P<0.05)；當L復合鹽濃度為200 mmol/L時，幼苗RL在MT0.3最大， MT0.5和MT1.0與MT0無顯著差異。當M復合鹽堿濃度為50 mmol/L時，幼苗RL在MT0.1最大，MT0.3與MT0.1差異不顯著，兩者均顯著高于MT0(P<0.05)；當M復合鹽堿濃度為100、200 mmol/L時，幼苗RL在MT0.3最大，且MT0.3、MT0.1、MT0.5之間差異均不顯著，而MT1.0顯著低于MT0(P<0.05)。在3種H復合鹽堿濃度脅迫下，幼苗RL均在MT0.3濃度下最大。同時，L、M、H復合鹽堿在3種鹽堿脅迫濃度下，幼苗SL的最大值均出現在MT0.3，且MT0.3、MT0.1、MT0.5與MT0之間均差異不顯著，而MT1.0均低于MT0。另外，當鹽堿濃度和MT濃度一定時，隨著堿性鹽所占比例增加(L→M→H)，黑果枸杞幼苗的RL和SL均有顯著降低趨勢(P<0.05)，且RL的降低幅度明顯高于SL。以上結果說明，MT對各類復合鹽堿脅迫下黑果枸杞幼苗生長均有一定影響，適當低濃度MT能夠在一定程度上緩解鹽堿脅迫對黑果枸杞RL和SL造成的傷害，而高濃度MT則加劇鹽堿脅迫的傷害，且RL對MT濃度的響應比SL更為敏感。

表5 外源MT對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發GI和VI的影響

表6 外源MT對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發RL和SL的影響

3 討 論

3.1 黑果枸杞種子萌發和幼苗生長對不同鹽堿組成和鹽堿濃度組合脅迫的響應

3.2 外源MT對復合鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發的調控作用

為了抵御干旱、鹽害、低溫等各種不良生存環境對植物的傷害效應，植物在長期進化過程中演變出了一系列復雜的防御反應機制。諸多研究證明，MT在植物防御反應過程中具有極為廣譜的作用[29,38-39]。陳莉等[40]研究發現，低濃度褪黑素對鹽脅迫下棉花種子萌發具有促進作用，提高了種子耐鹽性，而高濃度褪黑素對棉花種子萌發具有抑制作用；熊毅等[41]研究表明，外源褪黑素能顯著提高NaCl(濃度150 mmol/L)脅迫下老化燕麥種子的發芽率，以褪黑素濃度為500 μmol/L時效果最佳。本研究得到相類似的結果：L、M、H 3種復合鹽堿在50、100、200 mmol/L 3種鹽堿濃度脅迫下，黑果枸杞種子萌發期GP、GR、GI、VI、SL、RL指標均隨MT濃度升高呈現先升后降趨勢，說明外源MT對各類鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發和幼苗生長均具有一定的促進作用，但MT濃度過高時則會抑制黑果枸杞種子萌發和幼苗生長。這可能是因為MT通過直接或間接清除鹽堿脅迫產生的活性氧自由基，達到緩解傷害目的[42]，濃度過高時又會誘導蛋白質的氧化變性[43]，反而造成活性氧積累，表現為加劇鹽堿脅迫對黑果枸杞種子萌發和幼苗生長的傷害作用；也可能是MT與赤霉素和脫落酸分別呈現協同和拮抗關系，通過調節赤霉素和脫落酸的比例來調節種子萌發和抗逆性[44]。在本研究中，在L復合鹽處理下，0.1和0.3 mmol/L MT對GP、GR、GI、VI有促進作用，并以0.1 mmol/L促進效果最佳，而0.5和1.0 mmol/L MT則產生抑制作用；在M和H復合鹽處理下，0.1、0.3、0.5 mmol/L MT有促進作用，并以0.3 mmol/L促進效果最佳，但1.0 mmol/L MT則產生抑制作用，說明MT對中性復合鹽(L)脅迫的緩解作用強于對堿性鹽(M和H)的緩解作用，且最適MT濃度更低。推測原因可能是黑果枸杞種子通過自身合成MT或吸收環境中的MT來清除鹽堿脅迫產生的活性氧自由基，而堿性鹽較中性鹽脅迫會產生更多的活性氧自由基，清除活性氧自由基所需MT濃度更高[45]。

另外，在本研究各類鹽堿脅迫下，黑果枸杞幼苗RL在MT濃度為0.1或0.3 mmol/L時最大，在MT濃度為0.5 mmol/L時與對照(0 mmol/L)差異不顯著，在MT濃度為1.0 mmol/L時低于對照；幼苗SL在MT濃度為0.3 mmol/L時最大，在MT濃度為0.5 mmol/L時高于對照，在MT濃度為1.0 mmol/L時低于對照；同時，黑果枸杞幼苗生長表型顯示，隨外源MT濃度改變，幼苗RL的變化幅度比SL更大。說明MT對各類鹽堿脅迫下黑果枸杞幼苗生長具有傷害緩解和傷害加劇雙重效應，低濃度緩解傷害，高濃度加劇傷害，且RL對MT濃度變化的敏感性比SL更強，這與劉月等[46]在大豆上的相關研究結果類似。其原因可能是MT具有與生長素類似的結構和功能[47]，與生長素一樣對植物的生長表現為雙重性，同時也具有誘導生長素合成的作用[48]，黑果枸杞幼苗根部對MT敏感性比莖部更強，表現為根部最適MT處理濃度低于莖部。

綜上所述，鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發期GP、GR、GI、VI、SL、RL指標變化因鹽堿組成和鹽堿濃度而異，低濃度中性復合鹽(L50)對黑果枸杞種子萌發和幼苗生長有一定的促進作用，高濃度中性復合鹽(L100、L200)、中度及重度堿性復合鹽(M、H)則表現出明顯抑制作用，且鹽堿濃度和堿性鹽占比越高，抑制作用越強。外源MT可有效緩解鹽堿脅迫對黑果枸杞種子萌發和幼苗生長的傷害效應，但不同MT濃度的影響不盡相同。在L復合鹽中，MT濃度為0.1和0.3 mmol/L時對3種濃度鹽堿脅迫下黑果枸杞種子萌發和幼苗生長均有促進作用，以0.1 mmol/L促進效果最佳，而在MT濃度為0.5和1.0 mmol/L時則產生抑制作用；在M和H復合鹽中，MT濃度為0.1、0.3、0.5 mmol/L時有促進作用，并以0.3 mmol/L促進效果最佳，而MT濃度為1.0 mmol/L時則產生抑制作用。可見，MT用于調控黑果枸杞抗鹽性顯然可行，但應根據鹽堿組成和鹽堿脅迫濃度，合理適量施加外源MT以緩解鹽堿脅迫對黑果枸杞種子萌發的傷害效應，有效提高鹽堿脅迫下黑果枸杞種子的育苗成活率。

致謝：本研究得到新疆維吾爾自治區教育廳重點實驗室“新疆特殊環境物種多樣性應用與調控重點實驗室”、新疆師范大學校級重點學科生物學學科，新疆師范大學沙漠藻研究院的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。