NaCl脅迫對(duì)牛角瓜種子萌發(fā)及幼苗生理特性的影響

付晶晶　孫健

摘要：[目的]考察牛角瓜在不同NaCl濃度下種子萌發(fā)率、幼苗的各種生理指標(biāo)變化情況，以確定牛角瓜耐鹽幅度，為更有效地利用鹽漬土及沿海灘涂地等提供科學(xué)依據(jù)。[方法]分別用100mmol/L、200mmol/L、300mmol/L、400mmol/L和500mmol/L的Nacl溶液處理，蒸餾水為對(duì)照進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)。每皿20粒種子，3個(gè)重復(fù)；計(jì)算萌發(fā)率。[結(jié)果]低濃度NaCl對(duì)牛角瓜種子萌發(fā)有一定促進(jìn)作用，但當(dāng)NaCl濃度較高時(shí)，其萌發(fā)則會(huì)受到抑制；隨鹽脅迫強(qiáng)度的增大，牛角瓜幼苗逐漸表現(xiàn)適應(yīng)性的生理反應(yīng)，牛角瓜幼苗含水量、根系活力及葉綠素含量均表現(xiàn)出降低趨勢(shì)，而脯氨酸及丙二醛含量則表現(xiàn)出增加趨勢(shì)。[結(jié)論]牛角瓜具有一定的耐鹽脅迫能力，是一種可被利用的耐鹽植物。

關(guān)鍵詞：牛角瓜；Nacl脅迫；種子萌發(fā)；生理特性

中圖分類(lèi)號(hào)：Q945.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-4374（2016）03-0019-05

牛角瓜（Calotropis gigantea）為蘿蘑科小灌木。分布于廣西、廣東、四川、云南的低海拔向陽(yáng)山坡、曠野和海邊，具有耐干旱、耐鹽堿等特點(diǎn)。牛角瓜具有廣泛的藥用價(jià)值，有抗菌、消炎、驅(qū)蟲(chóng)、化痰、解毒等作用，可用于哮喘、咳嗽、麻風(fēng)病、潰瘍、痔瘡、腫瘤等疾病的治療。其根、莖、葉、果及各部位的白色汁液均可藥用，含多種強(qiáng)心苷和生物堿成分。牛角瓜的莖皮纖維堅(jiān)韌，可用于紡織面料或作為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的替代原料。牛角瓜還是一種潛在的能源植物，可以作為原料生產(chǎn)多種固體或液體燃料。本研究以牛角瓜為材料，考察其在不同NaCl濃度下種子萌發(fā)率、幼苗的各種生理指標(biāo)變化情況，以確定其耐鹽幅度，為更有效地利用鹽漬土及沿海灘涂地等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

實(shí)驗(yàn)用牛角瓜種子采于海南省儋州市昌江黎族自治縣海尾鎮(zhèn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子萌發(fā)試驗(yàn) 挑選籽粒飽滿(mǎn)、大小均勻的牛角瓜種子，經(jīng)70%乙醇及0.1%升汞消毒處理，清水洗凈后置于墊有三層濾紙的玻璃培養(yǎng)皿中。分別用100mmol/L、200mmol/L、300mmol/L、400mmol/L和500mmol/L的NaCl溶液處理，蒸餾水為對(duì)照進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)。每皿20粒種子，3個(gè)重復(fù)。培養(yǎng)皿放人光照培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，每天光照12h，溫度為白天30℃，晚上20℃。每天觀察萌發(fā)情況，并按下式計(jì)算萌發(fā)率。

萌發(fā)率=萌出種子腆試種子×100%

1.2.2 NaCl脅迫的生長(zhǎng)生理效應(yīng)試驗(yàn)

（1）幼苗的培養(yǎng)：取甲醛消毒后的過(guò)篩營(yíng)養(yǎng)土裝入塑料花盆（高16.5cm，底徑14cm，口徑21cm）中，每盆1.5kg。每盆播種25粒表面消毒的牛角瓜種子，置于日光溫室中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度為20-28℃，濕度60%-85%，光照時(shí)間為16h。每隔3d用自來(lái)水澆灌一次。

（2）NaCl脅迫處理：播種42d后，待每株植物長(zhǎng)出10片左右葉子時(shí)，開(kāi)始進(jìn)行鹽脅迫處理。選15盆長(zhǎng)勢(shì)均勻的植株隨機(jī)分成三組，每組五盆，每個(gè)濃度三組重復(fù)。分別配制濃度為100mm、200mm、300ram、400mm的NaCl溶液各400mL，溶液分3d加入，前兩天每次加150mL，第3d加100mL，使土壤中NaCl的含量分別為1.56g/kg、3.12g/kg、4.68g/kg和6.24g/kg。對(duì)照組加等量的自來(lái)水處理。在鹽脅迫處理后3d、6d、9d、12d、15d后分別進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定。

（3）指標(biāo)測(cè)定方法：取牛角瓜各處理樣品葉片，105%干燥恒重，計(jì)算葉片含水量；游離脯氨酸含量測(cè)定采用酸性茚三酮法；丙二醛（MDA）含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法；葉片葉綠素含量測(cè)定采用分光光度法；根系活力采用TTC法。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和顯著性測(cè)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對(duì)種子萌發(fā)的影響

由圖1可知，牛角瓜種子在第4d開(kāi)始萌發(fā)，其萌發(fā)率情況根據(jù)鹽脅迫強(qiáng)度的不同表現(xiàn)出不同狀態(tài)。在土壤鹽濃度為100mm及200mm情況下種子萌發(fā)率高于對(duì)照，分別比對(duì)照高6.25%和4.16%。說(shuō)明低濃度鹽分對(duì)種子萌發(fā)有促進(jìn)作用。但當(dāng)NaCl濃度高于300mm時(shí)，牛角瓜種子的萌發(fā)受到了抑制，尤其是NaCl濃度為400mm和500mm時(shí)抑制作用更為明顯，其萌發(fā)率分別比對(duì)照降低了20.88%和25.00%。另外，牛角瓜種子的初始萌發(fā)時(shí)間在NaCl濃度為500mm時(shí)為5d，較其他處理也有所延緩。

2.2 NaCl脅迫對(duì)游離脯氨酸含量的影響

從圖2可以看出，在沒(méi)有NaCl脅迫的情況下，牛角瓜幼苗中的脯氨酸含量一直處于較低的水平。但在NaCl脅迫下，牛角瓜幼苗的脯氨酸含量隨著鹽濃度增加和鹽脅迫時(shí)間增長(zhǎng)而積累。當(dāng)土壤NaCl含量≤3.12g，kg時(shí)，牛角瓜內(nèi)脯氨酸含量有小幅增加，但與對(duì)照相比變化不明顯（P<0.05）。當(dāng)土壤NaCl含量為4.68和3.24g/kg時(shí)，脯氨酸含量在第3d時(shí)較對(duì)照就有顯著增加（P<0.05），且隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)脯氨酸含量一直保持增加趨勢(shì)。當(dāng)脅迫時(shí)間達(dá)到15d時(shí)，其脯氨酸的含量分別為132.981μg/g和168.90μg/g，是對(duì)照的3.83倍和4.87倍。

2.3 NaCl脅迫對(duì)葉片含水量的影響

從圖3可以看出，牛角瓜葉片的含水量在不同濃度鹽脅迫下均有下降，且二者存在一定的負(fù)相關(guān)性，即NaCl濃度越高，葉片含水量越低。另外，牛角瓜幼苗葉片含水量的降幅隨脅迫處理的時(shí)間增加有增強(qiáng)的趨勢(shì)。但是當(dāng)土壤NaCl含量低于4.68g/kg時(shí)，各處理間的差異不大（P<0.05）。而當(dāng)NaCl含量為3.12g/kg時(shí)，與其它處理相比則表現(xiàn)出顯著的差異（P<0.05），在處理后9d時(shí)差異即很明顯，且隨時(shí)間增加該差異越來(lái)越顯著。當(dāng)脅迫處理達(dá)到15d時(shí)，其葉片含水量為86.88%，比對(duì)照降低了1.61%。