張占軍
(隴東學院農林科技學院,甘肅慶陽,745000)
NaCl脅迫不同品種秋地黃瓜種子發(fā)芽期耐鹽性研究與評價
張占軍
(隴東學院農林科技學院,甘肅慶陽,745000)
研究了NaCl脅迫對5個秋地黃瓜品種種子發(fā)芽特性的影響。研究結果表明,不同黃瓜品種對鹽脅迫反應不同,隨著NaCl脅迫濃度的增大,其對種子萌發(fā)的抑制作用明顯增強;種芽不同器官對鹽脅迫反應不同,隨鹽濃度的升高,胚軸鮮質量下降最快,其次為子葉和胚根;0.4%NaCl是評價秋地黃瓜種子萌發(fā)期耐鹽性的適宜脅迫濃度;在0.4%NaCl鹽脅迫條件下,5個秋地黃瓜耐鹽性由高到低排序為新唐山秋黃瓜>唐山秋黃瓜>四季秋黃瓜>合水老來少黃瓜>本地王中王。
NaCl脅迫;秋地黃瓜;種子;發(fā)芽期;耐鹽性
近年來,秋地黃瓜品種在甘肅隴東栽培面積較大,主要分布在川區(qū)沿河灌區(qū)栽培,甘肅隴東地區(qū)近幾年石油工業(yè)發(fā)展迅猛,河水及地下水資源污染嚴重,有害廢水不斷向土壤中滲透,大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中,導致了土壤污染,土壤次生鹽漬化程度不斷加重,嚴重的影響了川區(qū)蔬菜生產。隴東地區(qū)春旱現(xiàn)象十分嚴重,秋地黃瓜是春露地栽培的主要蔬菜種類,是本地的特色蔬菜產業(yè),選擇耐鹽性品種進行抗鹽栽培是一個非常重要的生產問題。因此,本研究旨在為秋地黃瓜耐鹽品種資源的篩選、種質資源評價、耐鹽品種選育提供理論依據。
1.1 試驗材料
供試秋地黃瓜品種5個,分別是合水老來少黃瓜(慶陽市合水地方品種)、四季秋瓜(天津市薊縣京津蔬菜種苗繁育站)、新唐山秋黃瓜(河北邢臺市邢壯種業(yè)有限公司)、唐山秋黃瓜(宿洲市新興種苗研究中心)、本地王中王黃瓜(武漢武昌神牛種業(yè)有限公司)。供試的NaCl為分析純。
1.2 試驗方法
試驗于2013年3月在隴東學院農林科技學院生物技術實驗室進行,共設6個NaCl濃度處理,分別為0(CK),0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,每個處理設3次重復,每重復為100粒種子,觀察值均取其平均數(shù)。在每個處理條件下,將種子直播在分別加入14 mL不同處理液的濾紙皿床中進行發(fā)芽,培養(yǎng)箱溫度為(28±1)℃,每天定時觀察,并記錄種子發(fā)芽數(shù)。發(fā)芽期間,以稱重法補充蒸餾水,保持各處理濃度的相對穩(wěn)定。處理后2 d統(tǒng)計發(fā)芽勢,3 d統(tǒng)計發(fā)芽率,6 d用濾紙吸干幼苗水分,稱取胚根、胚軸、子葉鮮質量等生物學產量,計算種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及種子活力指數(shù)。
根據上述指標綜合評價不同秋地黃瓜品種耐鹽性。評價秋地黃瓜品種萌發(fā)期耐鹽性時,根據每個品種在篩選出適宜鹽濃度脅迫下的各發(fā)芽指標,發(fā)芽期將生物學產量和對照相比較下降值的大小排序,得出各秋地黃瓜品種種子萌發(fā)期的耐鹽性順序,綜合評價各品種的耐鹽性。
2.1 不同濃度的NaCl脅迫對不同品種秋地黃瓜發(fā)芽勢的影響
由表1可知,隨著NaCl脅迫濃度的增大,種子發(fā)芽勢下降趨勢增強。同一脅迫條件下,不同品種對NaCl脅迫的敏感性不同,即不同品種受鹽抑制的程度不同。四季秋黃瓜在0.2%NaCl脅迫下,發(fā)芽勢和對照相比較保持不變,即說明該品種對低濃度的鹽為害不敏感。合水老來少黃瓜在NaCl濃度達0.4%以上時發(fā)芽勢為0。而當NaCl濃度達0.6%時,各品種發(fā)芽勢急劇下降,當NaCl濃度達1.0%時供試品種全部發(fā)芽勢為0。根據不同處理秋地黃瓜發(fā)芽勢變化,認為0.4%NaCl是評價秋地黃瓜發(fā)芽勢的適宜鹽脅迫濃度。
2.2 不同濃度的NaCl脅迫對不同品種秋地黃瓜發(fā)芽率的影響
由表2可知,隨著NaCl脅迫濃度的增大,種子發(fā)芽率下降趨勢增強。同一脅迫條件下,不同品種對NaCl脅迫的敏感性不同,即不同品種受鹽抑制的程度不同。四季秋黃瓜、合水老來少黃瓜在0.2% NaCl脅迫下,發(fā)芽率和對照相比較保持不變。當NaCl濃度達0.6%以上時發(fā)芽率急劇下降,NaCl濃度達1.0%時多數(shù)品種幾乎不發(fā)芽。根據不同處理秋地黃瓜發(fā)芽率的變化,認為0.4%NaCl是評價秋地黃瓜發(fā)芽率的適宜鹽脅迫濃度。
2.3 不同濃度的NaCl脅迫對不同品種秋地黃瓜生物學產量的影響
從表3~6看出,胚根、胚軸、子葉、幼芽鮮質量隨鹽濃度增加均表現(xiàn)逐步下降的趨勢,各品種間差異較大;NaCl鹽脅迫濃度在0.4%以上時,胚根鮮質量下降明顯,鹽脅迫濃度在0.6%以上時,胚根鮮質量幾乎為0,說明鹽堿嚴重影響到胚軸伸長,從而影響出苗,這就是鹽堿地黃瓜種子常常發(fā)芽但不能出苗的重要原因。在鹽脅迫下,由于胚軸伸長不夠、子葉自身發(fā)育緩慢,種皮不能及時脫落,子葉生長受種皮限制,出現(xiàn)了隨鹽濃度的增加,子葉質量急劇下降的趨勢;0.4%鹽脅迫濃度下幼苗總質量下降明顯。NaCl濃度高達0.6%時,由于高鹽濃度抑制作用過大,各品種幼苗總質量下降,品種間區(qū)別不明顯,生長受高鹽濃度過分抑制,這時用生物學產量這一指標已無法區(qū)分出各品種間耐鹽性差異。根據不同處理秋地黃瓜幼芽鮮質量變化,認為0.4%NaCl是評價秋地黃瓜幼苗鮮質量的適宜鹽脅迫濃度。
2.4 不同濃度的NaCl脅迫對不同品種秋地黃瓜種子活力指數(shù)的影響
由表7看出,秋地黃瓜種子活力指數(shù)受NaCl脅迫的影響較大,隨著NaCl脅迫濃度的增大,活力指數(shù)下降明顯。同一濃度鹽脅迫下,不同品種的活力指數(shù)下降差異較大,但NaCl達高濃度0.6%時,由于抑制作用過大,品種間活力指數(shù)下降率整體無較大差異,說明過高濃度NaCl脅迫下,用活力指數(shù)這一指標已無法區(qū)分出各品種間的差異。根據不同處理秋地黃瓜種子活力指數(shù)變化,認為0.4%NaCl是評價秋地黃瓜種子活力指數(shù)的適宜鹽脅迫濃度。
2.5 NaCl脅迫下不同品種秋地黃瓜萌芽期耐鹽性綜合評價
綜合上面各項研究認為,0.4%NaCl是評價秋地黃瓜萌芽期耐鹽性的適宜鹽脅迫濃度,將0.4% NaCl鹽脅迫條件下種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、幼芽總質量和對照相比較,下降程度由低到高排名列入表8,綜合評價分析后認為,各秋地黃瓜萌芽期耐鹽性由強到弱排序依次為新唐山秋黃瓜>唐山秋黃瓜>合水老來少黃瓜>本地王中王黃瓜>四季秋黃瓜。
在0.2%~1.0%NaCl的脅迫下,隨著NaCl脅迫濃度的增大,各品種各項發(fā)芽指標總體隨鹽濃度的增加呈降低趨勢,0.4%NaCl脅迫下,各項發(fā)芽指標由于受高鹽濃度的限制下降明顯。當NaCl濃度大于0.6%時,各項發(fā)芽指標急劇下降,研究認為,不同秋地黃瓜品種對鹽濃度反應的敏感程度不同,0.4%NaCl是評價秋地黃瓜的適宜鹽脅迫濃度。
鹽脅迫對胚根、胚軸、子葉生長均有一定的抑制作用,但受抑制程度不同。對胚軸、子葉生長抑制最為明顯,特別是鹽脅迫對胚軸生長的抑制是影響種子出苗的主要因素。隨鹽濃度的升高,胚軸鮮質量下降最快,其次為子葉和胚根,不同器官對鹽脅迫反應不同,胚軸對鹽脅迫反映最為敏感。
在0.4%NaCl鹽脅迫條件下對5個秋地黃瓜品種耐鹽性進行綜合評價,認為各秋地黃瓜萌芽期耐鹽性由強到弱排序依次為新唐山秋黃瓜>唐山秋黃瓜>合水老來少黃瓜>本地王中王黃瓜>四季秋黃瓜。
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Study and Evaluation on Salt Resistance of Autumn Cucumber Cultivars at Seed Germination Period under NaCl Stress
We studied the effects of NaCl stress on seed germination characteristics of five autumn cucumber cultivars. The results showed that,different cucumber had different responses to salt stress,and as the NaCl concentration increased, its inhibition effect on seed germination was significantly enhanced.Different bud organs had different responses to salt stress,and as salt concentration increased,the fresh weight of hypocotyl decreased fastest,followed by cotyledon and radicle.0.4%NaCl was suitable to evaluate the salt tolerance of autumn cucumber at seed germination period.Under the 0.4%NaCl salt stress,the order of salt tolerance of the five cucumber cultivar was as follows:New Tangshan Autumn Cucumber>Tangshan Autumn Cucumber>Seasons Autumn Cucumber>Heshui Laolaishao Cucumber>Local King Cucumber.
NaCl stress;Autumn cucumber;Seeds;Germination period;Salt tolerance
S642.2
A
1001-3547(2014)10-0044-05
10.3865/j.issn.1001-3547.2014.10.015
甘肅省科技廳星火計劃項目(1205NCXM262)和甘肅省教育廳研究生導師項目(1110-02)
張占軍(1973-),男,碩士,副教授,研究方向為設施園藝、芳香類蔬菜栽培及育種,電話:13830419896,E-mail:qyzzj2003@126.com
2014-03-06