盐胁迫对水榆花楸种子萌发的影响

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摘 要：以水榆花楸种子为材料，分别用0、50、100、150、200、250、300、400 Mm/L处理种子，测定不同盐浓度对种子萌发的影响，结果表明，清水处理下种子发芽率最高，发芽率随盐浓度的升高而逐渐降低，

近年来，由于环境变化剧烈，土壤盐碱化已经成为一个全球性的问题。世界盐碱地的面积为8.31亿hm2，占世界总面积的6%。盐碱地理化性状差，导致植物生长不良甚至难以成活，植被建立困难，严重制约林业生产和绿化，影响生态环境。随着资源短缺日益严重，耐盐碱植物引种驯化逐渐引起人们的重视，耐盐碱植物不仅丰富了盐碱地的绿化景观，而且耐盐碱植物可提高土壤有机质质量分数、降低土壤盐分含量，利于土壤改造。种子能够顺利萌发是植株在盐碱胁迫下能够生长发育的前提。盐胁迫主要从两个方面影响种子的萌发：一是渗透效应，降低了种子周围水势，种子吸水困难，从而抑制种子萌发。二是离子效应，即渗入种子中的离子一方面降低渗透势，加速种子的吸水萌发，同时又造成直接的离子毒性抑制萌发，当胁迫浓度超过耐受阈值，对种子造成永久毒害，则会使种子丧失活性。另一方面，过高的盐浓度降低了种子中水解酶的活性，特别是一淀粉酶的活性，从而使种子萌发受阻。盐胁迫不仅影响种子的发芽率，还对发芽速率有一定的影响，随着盐浓度的升高，发芽速率显著下降，因此种子发芽率可以作为直接反映品种耐盐能力高低的重要指标。

花楸属树木为落叶乔木或灌木，单叶或奇数羽状复叶，复伞房花序顶生，梨果小，内果皮软骨质，每室具1～2种子。花序密集，花白色，秋季结红色、黄色或白色果实，供观赏。本实验水榆花种子为材料，通过研究水榆花楸种子在不同盐浓度处理下种子的发芽率、发芽指数、胚芽和胚根长度等指标，来揭示其对不同盐浓度耐受情况，为水榆花楸在盐碱地的引种和推广利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

本研究选择从长白山采购的新鲜水榆花楸种子，选择颗粒饱满、形态相近的种子用作萌发实验。

1.2 实验方法

1.2.1 种子萌发实验。按照国际种子检验规程进行种子萌发实验。把水榆花楸种子置于垫有滤纸的培养皿中，分别加入浓度为0、50、100、150、200、250、300、400 Mm/L NaCl溶液至滤纸完全浸湿，共8个处理，每处理重复3次，每重复种子均为40粒，以蒸馏水为对照，试验期间保持培养皿白天恒温25 ℃，夜晚恒温20℃。每日称重补充蒸发掉的盐溶液。处理6 d后复水，继续统计种子萌况。

1.2.2 指标测定。（1）发芽率（%）=种子正常发芽数/供试种子总数×100。（2）发芽指数（GI）= ∑（Gt/Dt），其中 Gt表示在时间t内的发芽种子数，Dt表示相对应的发芽天数为在不同时间的发芽数；Dt为相应的发芽日数。（3）活力指数（VI）= GI×胚根长度。（4）胚根及胚芽长度。（5）相对盐害率（%）= （ 对照发芽率 - 盐处理发芽率） /对照发芽率 ×100。

2 结果与分析

2.1 不同NaCl浓度对水榆花楸种子萌发的影响

由表1可知，在蒸馏水处理下的种子发芽率为52.5%，高于其它所有处理组的种子发芽率。并且随着NaCl浓度的逐渐升高，种子的发芽率依次递减，当NaCl浓度增加至300 Mm/L时，种子萌发率只有3.3%，最后NaCl浓度增加至400 Mm/L，种子萌发严重受阻，其完全丧失萌发能力。但200 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子萌发率除外，此时的发芽率高于150 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽率。多重比较结果表明，各NaCl浓度处理下的种子的萌发率差异均显著。

处理6 d后将种子进行复水实验，然后再统计种子萌况，发现种子的发芽率均较盐胁迫时提高，恢复能力与之前受到的盐胁迫程度成反比例关系，说明盐胁迫已对种子胚造成伤害，盐浓度越高，对种子萌发的阻力越大，活性越低。200 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子有较高的复水发芽率； 0 Mm/L NaCl浓度处理下的种子复水后发芽率增加不明显，仅增加了2.5%。处理6 d复水后，200 Mm/L NaCl浓度发芽率为47.5%，与对照组之间差异不显著。50、100、250、300 Mm/L NaCl浓度处理下种子的发芽率之间差异不显著。由此可见，在遭受NaCl胁迫过程中受到的伤害越小，在复水时能更好、更快地萌发。

2.2 不同NaCl浓度对水榆花楸种子发芽指数和活力指数的影响

由表2可知，在蒸馏水处理下种子的发芽指数最高，且其它各NaCl浓度处理下种子的发芽指数均与蒸馏水处理下种子的发芽指数之间差异显著。随着NaCl浓度的增高，水榆花楸种子的发芽指数和活力指数均呈下降趋势，0 Mm/L的NaCl浓度处理下种子的发芽指数为17，活力指数为60.1；50 Mm/L的NaCl浓度处理下种子的发芽指数为8.5，活力指数为24.88；100 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽指数由为6，活力指数为10.66。150 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽指数由为3.5，活力指数为4.84。200 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽指数由为5.67，活力指数为6.55。250 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽指数由为0.83，活力指数为0.71。300 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽指数由为0.33，活力指数为0.24。400 Mm/L的NaCl浓度处理下的种子发芽指数和活力指数均为0。

2.3 不同NaCl浓度对水榆花楸种子相对盐害率的影响

由表3可知，随着NaCl浓度的增加，水榆花楸种子的相对盐害程度呈现上升的趋势。蒸馏水处理下种子的相对盐害率为0，其它各NaCl浓度处理下种子的相对盐害率均超过50%，当NaCl浓度为400 Mm/L时，相对盐害率达到100%，说明此时高浓度的NaCl对种子的伤害很大，此时种子完全丧失了萌发的能力。

2.4 不同NaCl浓度对水榆花楸种子胚根与胚芽生长的影响

由图1可知，随着NaCl浓度的不断升高，水榆花楸种子萌发的胚根与胚芽长度依次递减。各处理组种子的胚根和胚芽长度与蒸馏水处理的种子的胚根与胚芽长度相比差异均显著，说明盐处理已对水榆花楸幼苗的生长产生了不同程度的抑制作用。当NaCl浓度达50 Mm/L时，水榆花楸幼苗的胚根与胚芽长度迅速下降，表明此时的盐浓度对水榆花楸种子的萌发过程产生了阻碍；当NaCl浓度达300 Mm/L时，水榆花楸幼苗的胚根与胚芽长度达到最低，分别是蒸馏水处理下的22%和17%，表明此时的盐浓度对水榆花楸种子萌发阻碍作用严重；当NaCl浓度达400 Mm/L时，水榆花楸种子完全没有萌发出胚根和胚芽，表明此时的盐浓度已对水榆花楸的幼胚产生严重的毒害作用。

3 讨论

盐胁迫对植物种子的抑制程度与盐的浓度、种类及植物抗盐能力有关，其对植物种子萌发的危害主要有两个方面，一是渗透效应，二为离子效应。所以种子发芽率因NaCl浓度的不同而存在一定的差异。发芽率（GR） 反映了种子发芽的多少，发芽势（GE） 反映了种子发芽的快慢和整齐度，发芽指数（GI） 能够反映种子在整个发芽期的综合活力，活力指数（VI） 既能反映种子发芽率、发芽速度，又能反映生长势及生长活力。通过这些指标能够从不同角度反映出水榆花楸种子的耐盐性。本实验研究浓度为0、50、100、150、200、250、300、400 Mm/L NaCl对种子萌发的各项指标的影响的差异。实验发现水榆花楸种子的发芽率、发芽指数和活力指数均随NaCl浓度的增加而呈下降趋势，说明在不同盐分胁迫下，种子萌发受到不同程度的抑制，随NaCl浓度的升高，种子发芽受抑制程度逐渐加大。NaCl胁迫对水榆花楸种子萌发的相对盐害率结果表明，50、100、150、200、250、300、的种子萌发的相对毒害率均超过50%，当浓度为400 Mm/L时，水榆花楸种子的相对毒害率高达100%。随着盐浓度的升高，水榆花楸种子的发芽率、发芽指数和活力指数均呈下降趋势，而且水榆花楸种子萌发的相对毒害率呈明显上升趋势，同时加强对水榆花楸胚芽和胚根生长的抑制作用。结合发芽率、复水发芽率、发芽指数、活力指数、相对毒害率及幼苗生长情况来看，当NaCl浓度达到400 Mm/L时，水榆花楸种子几乎不能萌发，此时盐胁迫对种子的毒害作用达到最大，种子完全失活。