NaCl胁迫对红秀一号籽瓜种子萌发的影响

李旭红 尹嘉敏 李章波

摘 要：以红秀一号籽瓜种子为材料，研究了不同浓度NaCl胁迫对该籽瓜种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、相对盐害率、胚根长、地上鲜重、胚根鲜重、地上干重、胚根干重及侧根数的影响。结果表明：浓度为40 mmol/L时，籽瓜的各项测定指标比对照高，即低浓度NaCl胁迫对籽瓜种子萌发具有促进作用；而随着NaCl胁迫浓度增大，种子萌发的抑制作用明显增强，浓度80～240 mmol/L时，籽瓜各项生长指标都低于对照，即高浓度NaCl胁迫对籽瓜种子萌发具有抑制作用。

关键词：NaCl胁迫；籽瓜；种子发芽

文章编号： 1005-2690（2018）05-0095-03 中图分类号： S651 文献标志码： B

籽瓜，即籽用西瓜，是葫芦科西瓜属中普通西瓜种的一个栽培变种[1]。籽瓜作为巴彦淖尔地区的特色经济作物之一，在瓜类生产中占重要位置，种植面积从20世纪80年代的0.2万hm2发展到现在已逾2万hm2 [2]。

随着籽瓜栽培面积的不断扩大，有限耕地面积中适合籽瓜栽培的耕地在逐渐减少。原因是在巴彦淖尔71.3万hm2可耕地中，不同程度的盐碱地占总耕地面积的45.2%，其中，轻度盐碱地占24.1%，中度盐碱地占13.8%，重度盐碱地占7.3%，且有逐年增加的趋势[3]。当前，土壤盐碱化已经成为本地区灌溉农业面临的主要问题之一。盐碱地不仅影响籽瓜种子的萌发，而且影响籽瓜的正常生长及产量。关于NaCl胁迫对于植物影响的研究，在芜菁[4]、苦瓜[5]、燕麦[6]、大豆[7]、小麦[8]等方向已有不少，而在籽瓜上的研究报道还不多。

该试验通过分析不同NaCl浓度处理对红秀一号籽瓜种子萌发的影响，旨在对该品种籽瓜种子萌发阶段的耐盐性进行评价，并为以后相关试验提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试籽瓜种子为甘肃华园西甜瓜开发有限公司选育的籽瓜红小片杂交种红秀一号，该品种属中早熟品种，抗性好，是红小片籽瓜中产籽量最高的品种；供试NaCl为分析纯试剂。

1.2 试验方法

试验于2015年11月—2016年7月在河套学院实验室进行。分别设NaCl浓度为0（CK）、40、80、120、160、200、240 mmol/L 7个处理，每处理设置3次重复。每日观察记录种子发芽数，直至试验结束，以胚根突破种皮1 mm作为发芽标准，连续5 d无萌发种子视为萌发结束。

试验结束前测定发芽种子胚根长、 侧根数、胚根鲜重和胚根干重及地上鲜重、地上干重，统计发芽率（GP）、发芽势（GE）、发芽指数（GI）、活力指数（VI）及相对盐害率。

试验采用Microsoft Excel 2010分析。

1.3 指标计算方法

参照施月婕、王玉凤[9]、芦翔等人研究方法，计算发芽率（GP）、发芽势（GE）、发芽指数（GI）、活力指数（VI）及相对盐害率。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对红秀一号籽瓜种子发芽率的影响

由图1可知，随着NaCl浓度的不断升高，NaCl对籽瓜种子萌发的抑制作用逐渐增强，籽瓜种子发芽率总体呈下降趋势。即在0 mmol/L和40 mmol/L的低浓度NaCl胁迫下，籽瓜种子72 h内发芽率相近，分别为45.33%和46%。7 d发芽期结束，40 mmol/L NaCl处理组内种子发芽率比对照组提高9.99%；当处理浓度大于40 mmol/L时， 发芽率呈明显下降趋势。当NaCl溶液浓度处于120～240 mmol/L时，种子发芽率下降显著。浓度为240 mmol/L时，籽瓜种子仅有个别萌发，发芽率极低。这说明高浓度的NaCl胁迫对籽瓜种子的发芽有较大的抑制作用。

2.2 NaCl胁迫对红秀一号籽瓜种子发芽势的影响

种子发芽势是反映种子发芽整齐度的主要指标。由图1可知，随着NaCl浓度增大， 红秀一号籽瓜种子发芽势呈下降趋势。当NaCl浓度为40 mmol/L時，籽瓜种子发芽势稍高于对照，为46%。当浓度在40～80 mmol/L时，籽瓜种子发芽势下降趋势最显著，浓度为80 mmol/L时降至33.3%，说明此浓度下籽瓜种子萌发受到的抑制作用最明显。随着NaCl浓度的增加，种子发芽势继续降低，当NaCl浓度为240 mmol/L时，籽瓜种子萌发完全受到抑制，这说明高浓度NaCl胁迫对籽瓜种子的发芽整齐度和发芽速度均起到极大的抑制作用。

2.3 NaCl胁迫对籽瓜种子发芽指数、活力指数的影响

发芽指数与活力指数两个指标分别反映种子萌发的速度和质量。由图2和图3可知，当NaCl浓度为40 mmol/L时，籽瓜种子发芽指数和活力指数两个指标稍高于对照，且从此浓度开始，随着NaCl浓度的增加，籽瓜种子活力指数和发芽指数均呈显著的下降趋势。随着NaCl浓度的不断增加，籽瓜种子发芽指数和活力指数两个指标不断下降，直到两个指标为0，说明NaCl浓度增加对籽瓜种子萌发的抑制作用不断增强，直至最后不能萌发。

2.4 NaCl胁迫对籽瓜种子相对盐害率的影响

由于籽瓜种子对不同浓度NaCl胁迫的敏感度不同，籽瓜种子受到的盐害程度也不同。由图4可以得出，NaCl浓度为40 mmol/L时，籽瓜种子萌发相对盐害率为负值，这说明低浓度NaCl胁迫可促进籽瓜种子萌发。随着NaCl浓度的增加，相对盐害率逐渐增加，相对盐害率逐渐变为正值，这说明籽瓜种子萌发受到的盐害作用逐渐增加，籽瓜种子萌发受到抑制。

2.5 NaCl胁迫对籽瓜种子侧根数的影响

由图5可知，籽瓜种子在萌发过程中，当NaCl浓度为40 mmol/L时，侧根数多于对照，说明低浓度NaCl胁迫促进侧根的生长，可能是植物对盐胁迫的一种适应性反应。当NaCl浓度为80 mmol/L时，籽瓜种子侧根数显著降低，下降幅度超过70%，侧根数分化少。当NaCl浓度达到120 mmol/L时，侧根数为0，这说明高浓度NaCl对籽瓜种子侧根分化抑制作用明显。

2.6 NaCl胁迫对籽瓜种子胚根长的影响

由图6可知，随着NaCl浓度的升高，所有处理胚根長呈下降趋势，但胚根长的变化差异性显著。当NaCl浓度为40 mmol/L，胚根长为3.366 7 cm，对照的胚根长为2.962 3 cm，比对照长0.404 4 cm，这说明低浓度NaCl胁迫对胚根的生长具有促进作用。当浓度为80 mmol/L时，胚根长比对照下降0.435 6 cm；随着浓度升高，胚根长呈直线下降趋势，当浓度为200 mmol/L甚至更高时，胚根未生长。这表明随着NaCl浓度的增加，胚根生长逐渐被抑制直到停止生长。

2.7 NaCl胁迫对籽瓜种子胚根鲜重、地上鲜重的影响

由图7可知，籽瓜种子胚根鲜重下降趋势较明显，当NaCl浓度为40～80 mmol/L时下降趋势较大，这两个浓度之间鲜重的差值为0.030 2 g；两个浓度下胚根鲜重又比对照的胚根鲜重低0.003 9 g、0.034 1 g。数据表明，随着NaCl浓度的增加，NaCl胁迫对籽瓜种子胚根鲜重的抑制作用逐渐增强。

低浓度的NaCl胁迫对地上鲜重的影响远大于对胚根鲜重的影响。NaCl浓度为40 mmol/L时，地上鲜重为0.205 5 g，比对照的地上鲜重重0.045 1 g；与NaCl浓度80 mmol/L时，地上鲜重相比较重0.035 5 g。在这两个浓度之间，地上鲜重的下降幅度比胚根鲜重大，这说明低浓度的NaCl胁迫对地上部分的生长有一定的促进作用。当NaCl浓度超过80 mmol/L后，地上鲜重的下降趋势比胚根鲜重的下降趋势更明显、下降幅度更大，这说明高浓度的NaCl胁迫对地上部分比对地下部分的抑制效果更强。

2.8 NaCl胁迫对籽瓜种子胚根干重、地上干重的影响

由图7可知，随着NaCl浓度的增加，籽瓜种子的胚根干重总体呈下降趋势。浓度为0～40 mmol/L时呈上升状态但不明显，当NaCl浓度大于40 mmol/L后，胚根干重随NaCl浓度增大，下降趋势显著，这说明随着NaCl浓度的增大，对胚根中干物质的积累的抑制作用越强，但低浓度的NaCl胁迫对胚根的生长有一定的促进作用。

地上干重也随着NaCl浓度的增加而呈总体下降趋势，并且与胚根干重相比下降趋势更明显、幅度更大，但在浓度为40 mmol/L时，地上干重明显高于对照。这说明NaCl胁迫对根的生长发育抑制作用比对地上部分的生长发育抑制作用更强，低浓度的NaCl胁迫对地上部分干物质的积累起到更好的促进作用。

3 讨论

植物耐盐性和耐盐机理存在本质差异，植物能否适应盐碱生活环境，首先，取决于种子发芽期对盐胁迫的敏感程度，因为种子萌发期是幼苗成长的关键期。大多研究得出低浓度NaCl胁迫对种子萌发具有一定促进作用、高浓度NaCl胁迫抑制作用增强的结论。其次，发芽期的耐盐性与其他生育阶段的耐盐性相关度均在进一步研究中。

本试验研究发现，红秀一号籽瓜种子在低浓度NaCl胁迫下，种子萌发的各项指标均优于对照。当处理浓度增大后，种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均呈下降趋势；相对盐害率逐渐增加，变为正值。因此，低盐促进红秀一号籽瓜种子萌发，高盐抑制种子萌发的现象与前人研究结论一致。

该试验揭示了红秀一号籽瓜种子萌发期的耐盐性，为下一步对籽瓜种子多品种NaCl胁迫试验研究提供数据参考，同时也为该品种的幼苗试验提供理论依据，并为实现当地盐碱地作物增产提供前期准备和理论依据。

参考文献：

[ 1 ] 周鹏，王萍，石磊，等.籽用西瓜SSR体系的建立与优化[J].内蒙古农业大学学报（自然科学版），2015（04）：38-43.

[ 2 ] 梁莉，李荣富，李登云，等.内蒙古河套地区籽瓜新品种引进比较试验初报[J].中国瓜菜，2012（01）：34-36.

[ 3 ] 韩继旺.巴彦淖尔综合治理484万亩盐碱地[N].内蒙古日报（汉），2015-07-15001.

[ 4 ] 施月婕，高杰，赵建军.盐胁迫对芜菁种子萌发的影响[J].新疆农业科学，2011（03）：487-492.

[ 5 ] 陈坚，周木虎.盐胁迫对不同苦瓜品种萌发及幼苗生长的影响[J].湘潭师范学院学报（自然科学版），2002（04）：44-48.

[ 6 ] 芦翔，汪强，赵惠萍，等.盐胁迫对不同燕麦品种种子萌发和出苗影响的研究[J].草业科学，2009（07）：77-81.

[ 7 ] 周妍.盐胁迫对大豆种子萌发、离子平衡及可溶性糖含量影响的研究[D].长春：东北师范大学，2014.

[ 8 ] 乔佩，卢存福，李红梅，等.盐胁迫对诱变麦种子萌发及幼苗生理特性的影响[J].中国生态农业学报，2013（06）：720-727.

[ 9 ] 王玉凤.NaCl胁迫对西瓜种子发芽的影响[J].安徽农业科学，2006（24）：6 497-6 499.

（收稿日期：2017-10-25）