海水脅迫對中華補(bǔ)血草種子萌發(fā)和幼苗生長的影響

劉惠芬+李云芝+劉文光+衣葵花+王向譽(yù)+顧寅鈺+郭洪恩

摘要：本試驗(yàn)分別以采自山東省東營市和濱州市的中華補(bǔ)血草種子為研究對象，通過對種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和幼苗苗高及根長的統(tǒng)計(jì)與測量，研究了海水脅迫對種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明：在體積分?jǐn)?shù)3%、25%、50%、67%的海水處理下，兩個地區(qū)的中華補(bǔ)血草種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)以及活力指數(shù)均受到不同程度的抑制，幼苗苗高和根長也受到抑制。而6%體積分?jǐn)?shù)海水處理能夠促進(jìn)幼苗生長并且提高種子活力，12%體積分?jǐn)?shù)海水處理則對幼苗根的生長有輕微抑制。在67%體積分?jǐn)?shù)海水處理下，兩地區(qū)中華補(bǔ)血草種子的萌發(fā)幾乎完全被抑制。綜合來看，濱州采集的中華補(bǔ)血草種子較東營的受海水脅迫影響小，表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽能力。

關(guān)鍵詞：中華補(bǔ)血草；海水脅迫；種子萌發(fā)；幼苗生長

中圖分類號：S567.23文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）12-0033-04

Abstract Using the Limonium sinense seeds from Dongying and Binzhou of Shandong Province as materials， the effects of seawater stress on its seed germination and seedling growth were reserched by using the germination potential， germination percentage， germination index and vigor index of seeds and the height and root length of seedlings. The results showed that the germination potential， germination percentage， germination index and vigor index of seeds from the two regions were all inhibited under seawater stress at the concentrations of 3%， 25%， 50% and 67% （volume fraction）， so were the seedling height and root length. But under the stress of 6% seawater， the seed vigor index increased， and the seedling growth was promoted. The root length was slightly inhibited under the stress of 12% seawater. Almost all the seed germination of Limonium sinense from two regions was inhibited under the stress of 67% seawater. Through comparison， the Limonium sinense from Binzhou was less influenced by seawater stress， and showed stronger salt resistant ability.

Keywords Limonium sinense； Seawater stress； Seed germination； Seedling growth

中華補(bǔ)血草（Limonium sinense Kuntze）屬藍(lán)雪科，補(bǔ)血草屬，多年生草本植物。該植物耐鹽、耐濕、耐干旱、耐瘠薄，可在沙壤地、鹽堿地和濱海灘涂等鹽漬化程度較高的土壤中生長，既可用做天然干花、鮮切花材料，又是藥用植物，具有祛濕、清熱、止血、溫中健脾、滋補(bǔ)強(qiáng)壯之功效[1]。中華補(bǔ)血草是一種具有泌鹽功能的鹽生植物，目前，對于該植物的耐鹽性研究多集中于單鹽脅迫處理下的生理響應(yīng)以及耐鹽相關(guān)基因的克隆與功能分析等方面[2-4]。本研究以采自東營和濱州兩個地區(qū)的中華補(bǔ)血草種子為試驗(yàn)材料，對海水（復(fù)鹽形式）脅迫下種子萌發(fā)及幼苗生長的影響進(jìn)行研究，分析不同體積分?jǐn)?shù)海水脅迫對其種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及幼苗生長的影響，為提高其耐鹽性及進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

中華補(bǔ)血草種子，采自山東省東營市郊區(qū)鹽堿地和濱州無棣貝殼堤島，分別編號為ZHDY和ZHBZ。

海水于2016年9月取自山東省煙臺市養(yǎng)馬島。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子消毒處理 挑選顆粒飽滿、大小一致的中華補(bǔ)血草種子，用 75%乙醇消毒5 min，蒸餾水沖洗干凈，用濾紙擦干。

1.2.2 海水溶液配制 用蒸餾水將海水稀釋至體積分?jǐn)?shù)分別為3%、6%、12%、25%、50%、67%。以蒸餾水為對照。

1.2.3 海水脅迫處理 隨機(jī)取50粒種子，均勻排列在加相應(yīng)處理溶液至濾紙飽和的培養(yǎng)皿中進(jìn)行脅迫處理，每個處理3次重復(fù)，置智能型人工氣候箱中（上海一恒科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)，MGCO300H型），溫度保持（24±2）℃，濕度50%，模擬自然光照。試驗(yàn)過程中每天更換溶液和濾紙，使各處理的濃度保持不變。每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，9 d后進(jìn)行總計(jì)數(shù)和相應(yīng)指標(biāo)的測定[5，6]。

1.2.4 耐鹽指標(biāo)測定 補(bǔ)血草種子活性測定[7]：

種子發(fā)芽率GR=發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

種子發(fā)芽勢GV=前4d發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)GI= Σ（Gt/Dt）（Gt指在時間t日內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)）；endprint

活力指數(shù)（VI）= GI×S，其中S 為幼苗高度（cm）；

第一粒種子萌發(fā)時間：各濃度下第一粒種子萌發(fā)所需時間；

50%種子萌發(fā)時間：各濃度下50%種子萌發(fā)所需時間[8]；

相對鹽害率=（對照發(fā)芽率-海水脅迫處理發(fā)芽率）/對照發(fā)芽率×100%；

相對發(fā)芽率=海水脅迫處理發(fā)芽率/對照發(fā)芽率×100%；

平均苗高、根長測定：第9 d測量各處理全部發(fā)芽種子的苗高和根長，并計(jì)算平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理及分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007進(jìn)行處理，并用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 海水脅迫對中華補(bǔ)血草種子萌發(fā)的影響

2.1.1 對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響 從圖1可以看出，兩地區(qū)中華補(bǔ)血草種子在3%和6%體積分?jǐn)?shù)海水脅迫下發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為100%，與對照相同；在海水體積分?jǐn)?shù)≥12%時，種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均隨海水體積分?jǐn)?shù)的增加而降低，在12%～25%體積分?jǐn)?shù)海水范圍內(nèi)降低程度較平緩，而在25%～67%體積分?jǐn)?shù)海水范圍內(nèi)降低程度較大。濱州地區(qū)采集的中華補(bǔ)血草種子在相同體積分?jǐn)?shù)海水脅迫下發(fā)芽率、發(fā)芽勢略高于東營地區(qū)。

2.1.2 對種子發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響 圖2顯示，兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草種子的發(fā)芽指數(shù)均隨海水體積分?jǐn)?shù)的增加而逐漸降低，在67%時趨近于零。兩個地區(qū)種子活力指數(shù)均呈先降低后上升再降低的趨勢，6%海水脅迫下最高，之后急劇下降，67%海水處理時趨于零。濱州地區(qū)采集的中華補(bǔ)血草種子的活力指數(shù)在相同體積分?jǐn)?shù)的海水脅迫下略高于東營地區(qū)。

2.1.3 對第1粒種子萌發(fā)和50%種子萌發(fā)所需時間的影響 在海水體積分?jǐn)?shù)≤12%時，兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草第一粒種子萌發(fā)所需時間均為1 d，與對照相同；而在25%、50%和67%海水脅迫下，第一粒種子萌發(fā)所需時間分別為2、3、4 d?？芍?，各體積分?jǐn)?shù)海水脅迫下兩個地區(qū)補(bǔ)血草第一粒種子萌發(fā)時間相同。3%體積分?jǐn)?shù)海水脅迫下，兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草50%種子萌發(fā)所需時間與對照相同，均為2 d；6%海水處理時，濱州地區(qū)采集的中華補(bǔ)血草種子達(dá)到50%萌發(fā)所需時間與對照相同，均為2 d，而東營的為3 d；12%和25%海水處理下，兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草50%種子萌發(fā)所需天數(shù)分別為3 d和5 d；而在50%和67%海水處理時，兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草種子均未達(dá)到50%發(fā)芽率（表1）。

2.2 海水脅迫對中華補(bǔ)血草幼苗生長的影響

圖3顯示，6%和12%體積分?jǐn)?shù)海水脅迫對幼苗生長有促進(jìn)作用，兩地區(qū)的幼苗苗高均大于對照；而在25%～50%海水范圍內(nèi)，隨海水體積分?jǐn)?shù)的升高，苗高生長受抑制程度增大；67%海水處理時，種子均只萌發(fā)不生長；在相同條件下濱州地區(qū)的中華補(bǔ)血草種子幼苗苗高略大于東營地區(qū)。兩地區(qū)的幼苗根長在3%和6%體積分?jǐn)?shù)海水脅迫時受到抑制；在12%時上升到接近對照水平；25%～67%海水體積分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，海水體積分?jǐn)?shù)越高，越抑制根生長；67%體積分?jǐn)?shù)海水處理下，種子只萌發(fā)不生根。

2.3 海水脅迫對種子相對發(fā)芽率和相對鹽害率的影響

試驗(yàn)結(jié)果顯示，在海水體積分?jǐn)?shù)高于6%時，隨著海水體積分?jǐn)?shù)的增加，兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草種子相對發(fā)芽率均呈現(xiàn)降低趨勢，相對鹽害率均呈現(xiàn)升高趨勢（表2）。

3 討論與結(jié)論

目前國內(nèi)外對植物耐鹽機(jī)理的研究大多都是單鹽（NaCl）的模式[9-11]，本文采用復(fù)鹽形式的海水對采自東營和濱州兩個地區(qū)的中華補(bǔ)血草種子進(jìn)行脅迫試驗(yàn)， 研究在不同體積分?jǐn)?shù)海水脅迫下種子的萌發(fā)情況和幼苗的生長狀況。結(jié)果表明，隨海水體積分?jǐn)?shù)的增加，兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均呈顯著降低的趨勢，幼苗苗高和根長出現(xiàn)先降低后升高再降低的趨勢?？梢?，一定體積分?jǐn)?shù)的海水脅迫能促進(jìn)幼苗的生長，在一定程度上提高了種子活力并減輕對幼苗生長的抑制。在6%體積分?jǐn)?shù)海水處理下，種子活力指數(shù)提高，苗高增加，但根長受到一定程度抑制，在12%體積分?jǐn)?shù)海水處理下，苗高同樣高于對照，但根長和種子活力指數(shù)與對照相比抑制不明顯。67%體積分?jǐn)?shù)海水處理下，種子的萌發(fā)幾乎完全被抑制。此外，在較高體積分?jǐn)?shù)（體積分?jǐn)?shù)≥25%）海水脅迫下兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草第一粒種子萌發(fā)所需時間均延長，而在6%體積分?jǐn)?shù)海水處理下東營地區(qū)采集的中華補(bǔ)血草50%種子萌發(fā)所需時間較濱州地區(qū)長，其余體積分?jǐn)?shù)海水處理下兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草50%種子萌發(fā)所需時間相同。根據(jù)兩個地區(qū)中華補(bǔ)血草種子在不同濃度海水脅迫下發(fā)芽指標(biāo)的變化情況和幼苗生長狀況分析，濱州地區(qū)采集的中華補(bǔ)血草種子的耐鹽性稍微高于東營地區(qū)。

參 考 文 獻(xiàn)：

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