鹽脅迫對番茄種子萌發(fā)及胚根生長的影響

顧少涵

摘要：設置NaCl濃度為0、25、50、100 mmol/L，研究鹽脅迫對番茄種子萌發(fā)及胚根生長的影響。結果表明，隨著NaCl濃度的增加，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、胚根長度總體呈下降趨勢，不同番茄品種耐鹽性表現(xiàn)不同。當NaCl濃度為50 mmol/L時，浙粉202各項指標下降最為明顯;在100 mmol/L處理條件下，除上海906外，其余品種幾乎不發(fā)芽。綜合各因素，上海906在鹽脅迫下耐受性最好，浙粉202相對較差，浙櫻粉1號和紅圣女處于兩者之間。

關鍵詞：番茄;NaCl脅迫;耐鹽性;種子萌發(fā)

中圖分類號：S641.2 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1001-1463（2021）04-0061-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.04.015

Effects of Substrate on Production of Virus-free Potato of Pre-elite Seed

Dawapuchi， ZHANG Yanli

（Shigatse Institute of Agricultural Sciences of Tibet， Rikaze Tibet 857000， China）

Abstract：The effect of different cultivation substrates on the production of Xizang virus-free potato was studied with “Emma potato 2” potato virus-free test tube seedling as the test material. The results showed that when the mixture of wood chips， sheep dung and vermiculite by volume ratio of 2∶1∶1 was used as culture substrate， the number of tuber per plant of the virus-free potato of pre-elite seed was the highest（2.93）， which was 0.30 grains more than that of the control （vermiculite was used as culture substrate alone）. The qualified rate of seed tuber per plant was 78.5%， which was 1.0 percentage point lower than the control. The average number of seeds of the pre-elite seed potato was the highest in the plot， which were 310.63 seeds/1.2 m2， 12.09 grains/ 1.2 m2 more than the control. The average qualified rate of the pre-original seed potato was 78.4%， which was only 0.1 percentage point lower than the control. The plant height， stem diameter and number of leaves were 41.3 cm， 3.34 mm and 8.9 pieces， respectively. It is suggested that the mixture of sawdust， sheep dung and vermiculite by volume ratio of 2∶1∶1 was used in the production of virus-free potato of pre-elite seed in Xizang area.

Key words：Virus-free potato of pre-original seed;Culture substrate;Wood chips;Production;Tibet

土壤鹽漬化已成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的全球性問題。土壤鹽漬化影響世界上20%的可用耕地，是作物減產(chǎn)的重要因素之一。我國是土壤鹽漬化比較嚴重的國家，鹽漬土總面積約36 00 萬hm2，占可利用土地面積的4.88%[1 ]。 番茄屬于中度鹽敏感植物，也是目前設施栽培面積最大的蔬菜品種之一。設施栽培常處于封閉或半封閉狀態(tài)，生產(chǎn)中不合理的灌溉和施肥方式使得土壤次生鹽漬化問題逐漸加重[2 ]。鹽分脅迫明顯抑制植株在苗期和成熟期對氮、磷、鉀元素的吸收積累，影響?zhàn)B分的運移，進而顯著影響作物生育進程，導致番茄等設施蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。

不同作物或同一作物不同品種之間的耐鹽性存在顯著差異[3 - 4 ]，挖掘作物本身耐鹽能力是篩選和培育耐鹽番茄品種的經(jīng)濟有效途徑。作物在種子萌發(fā)期和幼苗期對鹽分最敏感[5 ]，根據(jù)種子在鹽脅迫條件下的發(fā)芽能力來鑒定材料的耐鹽性不僅簡單、可靠而且周期短。李莉等[6 ]以發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、胚根長度為指標，確立加工番茄材料種子萌發(fā)鹽脅迫濃度臨界值和極限值，篩選出加工番茄種子萌發(fā)期高耐品種。筆者通過設置不同NaCl濃度來模擬鹽脅迫，研究鹽脅迫對4種番茄種子萌發(fā)及胚根生長的影響，對不同番茄品種耐鹽性進行評價，以期為番茄耐鹽機制的研究提供參考。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 試驗材料

番茄品種為上海906、浙櫻粉1號、浙粉202和紅圣女。上海906由西安市臨潼區(qū)長豐蔬菜研究所生產(chǎn)，浙櫻粉1號、浙粉202由浙江美之奧種業(yè)股份有限公司生產(chǎn)，紅圣女由河北省青縣純豐蔬菜良種繁育場生產(chǎn)。供試的NaCl為分析純。

1.2 ? 試驗方法

設置NaCl溶液濃度為0、25、50、100 mmol/L，以0 mmol/L為對照。各處理選取飽滿一致的種子15 粒，3 次重復。將種子置于鋪設2 層濾紙的培養(yǎng)皿（直徑為9 cm）中，加入NaCl溶液至濾紙飽和，在25 ℃ 恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每24 h觀察記錄番茄各品種種子在不同NaCl溶液濃度下的萌發(fā)數(shù)，種子萌發(fā)以胚根突破種皮0.2 cm為準，連續(xù)觀察記錄10 d。計算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢及其相對值。測定胚根長，并計算其相對值。

發(fā)芽率（GP）=10 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100%;相對發(fā)芽率（RGP）=處理組種子發(fā)芽率/對照組種子發(fā)芽率。

發(fā)芽勢（GE）=前4 d發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100%;相對發(fā)芽勢（RGE）=處理組種子發(fā)芽勢/對照組種子發(fā)芽勢。

胚根長采用米尺測量。相對胚根長=處理組種子平均胚根長/對照組平均胚根長

2 ? 結果與分析

2.1 ? 不同濃度鹽脅迫對番茄種子萌發(fā)特性的影響

2.1.1 ? ?發(fā)芽率 ? ? 由圖1可知，當NaCl濃度為25 mmol/L和50 mmol/L時，上海906和浙櫻粉1號的發(fā)芽率并未下降，而浙粉202和紅圣女的發(fā)芽率均低于對照，說明在低濃度鹽脅迫條件下，上海906和浙櫻粉1號種子萌發(fā)受鹽脅迫抑制較輕。當NaCl濃度為100 mmol/L時，除上海906外，其余品種幾乎不發(fā)芽。說明隨著鹽脅迫濃度的升高，種子的發(fā)芽明顯受到抑制，上海906在高濃度鹽脅迫下耐受性最好。

2.1.2 ? ?發(fā)芽勢 ? ? 由圖1可知，當NaCl濃度為25 mmol/L時，上海906的發(fā)芽勢高于對照，說明低濃度的鹽脅迫對于一些品種的種子萌發(fā)具有促進作用。當NaCl濃度為50 mmol/L時，除了浙櫻粉1號的發(fā)芽勢未下降外，其余3個品種番茄種子發(fā)芽勢均低于對照，其中浙粉202下降幅度最大，不同番茄品種發(fā)芽勢下降幅度差異明顯。隨著鹽脅迫濃度的升高，4個品種的番茄種子發(fā)芽勢均大幅度下降。當NaCl濃度為100 mmol/L時，除上海906外，其余品種發(fā)芽勢均為零。

2.1.3 ? ?相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢比較 ? ?從表1可以看出，上海906在NaCl濃度為100 mmol/L時相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率在4個品種中最高，表現(xiàn)出很高的耐鹽性。浙櫻粉1號在NaCl濃度為25 mmol/L和50 mmol/L時，相對發(fā)芽率和相對發(fā)芽勢均為100%，也表現(xiàn)出較強的耐鹽性。浙粉202 隨著NaCl濃度的升高，指數(shù)下降最為明顯，耐鹽性最差。

2.2 ? 不同濃度鹽脅迫對番茄種子胚根生長的影響

2.2.1 ? ?胚根長 ? ?由圖2可知，當NaCl濃度為25 mmol/L時，除浙粉202外，上海906、浙櫻粉1號、紅圣女的胚根長度均高于對照，說明低濃度鹽脅迫促進一些番茄品種的胚根生長。隨著濃度的升高，除了上海906在50 mmol/L時胚根長高于對照，其余品種的胚根長隨著NaCl濃度升高逐漸下降。當NaCl濃度為100 mmol/L時，除了上海906外，其余品種胚根長下降至零。

2.2.2 ? ?相對胚根長 ? ?從表2可以看出，上海906在NaCl濃度為25 mmol/L和50 mmol/L時相對胚根長均超過100%，說明低濃度鹽脅迫促進上海906胚根生長。在100 mmol/處理條件下，上海906相對胚根長在4種番茄中最高，表現(xiàn)出很高的耐鹽性。隨著鹽濃度的升高，浙粉202相對胚根長下降最為明顯，耐鹽性最差。浙櫻粉1號、紅圣女處于兩者之間。

3 ? 結論與討論

選擇生產(chǎn)上常用的4個番茄品種，通過發(fā)芽率、發(fā)芽勢、胚根長及其相對值來評價番茄品種的耐鹽性。在高濃度鹽脅迫條件下，上海906的相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢、相對胚根長明顯高于其他3個品種，屬于耐鹽番茄品種。浙粉202隨著鹽濃度升高，相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢下降最為明顯，對于鹽脅迫耐受性較差。浙櫻粉1號、紅圣女屬于櫻桃番茄品種，對于鹽脅迫的耐受力處于上海906和浙粉202之間。

鹽脅迫影響種子萌發(fā)的主要原因是鹽分影響了種子對水分的吸收[7 ]。通過比較鹽脅迫下不同番茄種子間的發(fā)芽率，發(fā)現(xiàn)低濃度鹽脅迫促進番茄種子萌發(fā)，高濃度鹽脅迫降低種子活力，抑制種子萌發(fā)[8 ]。本試驗結果表明，隨著鹽脅迫濃度的增大，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢總體呈下降趨勢;在同一鹽脅迫濃度下，不同番茄品種的發(fā)芽率、發(fā)芽勢差異明顯，即不同品種番茄受到鹽抑制程度不同。這與前人在水稻[9 ]、棉花[10 ]、大豆[11 ]、大白菜[12 ]等植物上的報道基本一致。

番茄發(fā)芽期的耐鹽性可以從兩個方面評價。以發(fā)芽率、發(fā)芽勢等種子活力參數(shù)來表示鹽脅迫下發(fā)芽階段的耐鹽性;以胚根長度、種芽生長量來反映種芽生長階段的耐鹽性。戴偉民等[13 ]認為，0～0.2%的鹽濃度對番茄幼苗生長的影響不大，但鹽濃度從0.3%開始，無論是幼苗生長狀況，還是根尖微核率都發(fā)生明顯變化。本試驗結果表明，同一濃度不同供試品種的胚根生長情況存在差異，25 mmol/L鹽濃度對耐鹽番茄品種胚根生長具有促進作用，當鹽濃度到達50 mmol/L后番茄胚根長度隨鹽濃度升高而降低，這一趨勢與前人的研究相符。