周娜娜

(海南熱帶海洋學(xué)院 熱帶生物與農(nóng)學(xué)院,海南 三亞 572022 )

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24-表蕓苔素內(nèi)酯對(duì)鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)的影響

周娜娜

(海南熱帶海洋學(xué)院 熱帶生物與農(nóng)學(xué)院,海南 三亞 572022 )

以綠龍F(tuán)1·188黃瓜種子為實(shí)驗(yàn)材料,采用培養(yǎng)皿培養(yǎng),探討不同濃度的24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種對(duì)鹽脅迫下黃瓜種子萌發(fā)及芽生長(zhǎng)的影響.結(jié)果表明：隨著24-表蕓苔素內(nèi)酯濃度的增加,黃瓜種子的發(fā)芽指標(biāo)和芽生長(zhǎng)指標(biāo)均表現(xiàn)出了先升高后下降的變化趨勢(shì),當(dāng)24-表蕓苔素內(nèi)酯的濃度達(dá)到0.2 mg/L時(shí),各指標(biāo)均達(dá)到最大值.其中發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和鮮重與對(duì)照呈極顯著差異水平(p﹤0.01),主根長(zhǎng)、胚軸長(zhǎng)和側(cè)根數(shù)與對(duì)照差異不顯著.表明一定濃度的24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種可以緩解黃瓜種子發(fā)芽時(shí)遇到的高鹽逆境,但是不能完全避免鹽脅迫對(duì)黃瓜種子芽的傷害.

24-表蕓苔素內(nèi)酯;鹽脅迫;黃瓜種子;萌發(fā)

24-表蕓苔素內(nèi)酯(24-Epibrassinolide,簡(jiǎn)稱(chēng)EBR)是一種新型的植物內(nèi)源激素,其生理活性強(qiáng),處理逆境條件下的植物后,對(duì)生物膜有一定的保護(hù)作用,能夠減緩植物對(duì)多種逆境的反應(yīng)[1],如高溫[2]、低溫[3]、干旱[4-5]、鹽漬[6-7]等,在農(nóng)作物和蔬菜作物上得到了廣泛應(yīng)用.在黃瓜上研究比較多的是蕓苔素內(nèi)酯對(duì)黃瓜的生理誘導(dǎo)[8],抗性研究的相關(guān)報(bào)道不多.本實(shí)驗(yàn)在已有研究基礎(chǔ)上,以海南反季節(jié)主栽蔬菜黃瓜為試材,模擬不同鹽濃度,探討鹽脅迫下24-表蕓苔素內(nèi)酯對(duì)黃瓜種子萌發(fā)的影響,為海南大面積生產(chǎn)反季節(jié)黃瓜提供理論依據(jù)和方法指導(dǎo).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為綠龍F(tuán)1·188品種的黃瓜種子,購(gòu)自山東壽光欣欣然園藝有限公司.

以2 g/L的NaCl溶液模擬鹽脅迫.用蒸餾水將24-表蕓苔素內(nèi)酯稀釋為0 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.8 mg/L濃度,分別浸泡黃瓜種子4個(gè)小時(shí),備用.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)芽試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì),3次重復(fù).取5個(gè)培養(yǎng)皿進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn),每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)鋪一層濾紙,滴加相同量的2 g/L的NaCl溶液濕潤(rùn)試紙,分別擺放不同濃度24-表蕓苔素內(nèi)酯浸泡過(guò)的黃瓜種子50粒.另設(shè)蒸餾水培養(yǎng)作空白對(duì)照,不進(jìn)行鹽處理.置于黑暗條件下培育,發(fā)芽期間滴加蒸餾水保持濕度.發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束后,測(cè)量種子的胚軸長(zhǎng)、主根長(zhǎng)、側(cè)根數(shù)、鮮重等指標(biāo).

1.2.3 指標(biāo)測(cè)定

種子萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)：胚根與種子等長(zhǎng).發(fā)芽率(%)=7天內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供檢種子數(shù)×100%.發(fā)芽勢(shì)(%)=3天內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供檢種子數(shù)×100%.發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt),其中Gt為時(shí)間t時(shí)的發(fā)芽數(shù),Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù).活力指數(shù)=種苗生長(zhǎng)量(種苗鮮重)×發(fā)芽指數(shù).

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行處理和作圖,SPSS17.0軟件進(jìn)行方差分析,處理間差異顯著性用Duncan’s檢驗(yàn).

2 結(jié)果與分析

2.1 EBR對(duì)鹽脅迫下黃瓜種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響

圖1 不同濃度的EBR浸種后黃瓜種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)(發(fā)芽前3天)

不同濃度的24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種后,對(duì)黃瓜種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)影響很大.從圖1可以看出,用蒸餾水做空白對(duì)照的黃瓜種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)分別為95.3 3%、91.3 3%,鹽脅迫處理后不進(jìn)行24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種,黃瓜種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都最低,僅有87.3 3%、79.3 3%,鹽脅迫極顯著的降低了黃瓜種子的發(fā)芽率.鹽脅迫下黃瓜種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都隨著24-表蕓苔素內(nèi)酯濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),在24-表蕓苔素內(nèi)酯濃度為0.2 mg/L時(shí),黃瓜種子的發(fā)芽率達(dá)到最高值97.3 3%；而發(fā)芽勢(shì)在0.2 mg/L和0.4 mg/L兩個(gè)濃度處理后值最高,都是90.6 7%.鹽脅迫條件下,用24-表蕓苔素內(nèi)酯其他的濃度浸種,發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)都極顯著高于0 mg/L的處理,說(shuō)明24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種對(duì)鹽脅迫下黃瓜種子的發(fā)芽有促進(jìn)作用,但是略低于蒸餾水空白對(duì)照組,差異不顯著.以上結(jié)果表明,24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種可以改善鹽脅迫下黃瓜種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),其最適合的濃度為0.2 mg/L.

2.2 EBR對(duì)鹽脅迫下黃瓜種子芽生長(zhǎng)情況的影響

表1 不同濃度EBR浸種后黃瓜種子芽的生長(zhǎng)情況

注：同列相同指標(biāo)間不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(p﹤0.05)；同列相同指標(biāo)間不同大寫(xiě)字母表示差異極顯著(p﹤0.01).

由表1可知,鹽脅迫下,隨著24-表蕓苔素內(nèi)酯濃度的增加,黃瓜芽的主根長(zhǎng)、胚軸長(zhǎng)、側(cè)根數(shù)和芽鮮重等指標(biāo)都呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),主根長(zhǎng)在濃度0.2 mg/L時(shí)達(dá)到最大值1.758 cm,胚軸長(zhǎng)在0.2 mg/L時(shí)達(dá)到最大值2.4 88 cm,側(cè)根數(shù)在0.4 mg/L時(shí)達(dá)到最多為5根,芽鮮重在0.2 mg/L和0.4 mg/L兩個(gè)濃度時(shí)相等均為0.1 89 g.經(jīng)方差分析得出,主根長(zhǎng)、胚軸長(zhǎng)和側(cè)根數(shù)各處理之間差異不顯著；芽鮮重的各處理之間差異顯著(p﹤0.05)；但是所有指標(biāo)各處理與沒(méi)有鹽脅迫的蒸餾水對(duì)照組差異極顯著(p﹤0.01).由此可見(jiàn),一定濃度的24-表蕓苔素內(nèi)酯可以改善黃瓜芽的生長(zhǎng)狀況,以濃度為0.2 mg/L時(shí)效果最好,但是效果不理想.

3 討 論

本實(shí)驗(yàn)中,一定濃度的24-表蕓苔素內(nèi)酯可以緩解黃瓜種子的鹽脅迫,這與前人在24-表蕓苔素內(nèi)酯上的研究結(jié)果一致[6-7].但對(duì)于不同作物、不同濃度的鹽脅迫和不同方式的種子處理,24-表蕓苔素內(nèi)酯的最適濃度存在差異,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于黃瓜種子的萌發(fā)和芽的生長(zhǎng),浸種用的24-表蕓苔素內(nèi)酯的最適濃度為0.2 mg/L,這與周娜娜[9]在黃瓜幼苗上選用的抗鹽脅迫最佳24-表蕓苔素內(nèi)酯濃度一致,與張林青[10]在番茄幼苗上選用的抗鹽脅迫最佳24-表蕓苔素內(nèi)酯濃度比較接近,而與吳雪霞[11]在茄子種子萌發(fā)和寇江濤[12]在紫花苜蓿種子萌發(fā)抗鹽方面得到的最佳濃度0.05 mg/L差異較大.導(dǎo)致這種差異出現(xiàn)的原因一方面與選擇的鹽脅迫濃度大小有關(guān),鹽脅迫濃度大對(duì)應(yīng)的24-表蕓苔素內(nèi)酯的最適濃度提高;另一方面,不同的作物種子對(duì)24-表蕓苔素內(nèi)酯的敏感度不同,黃瓜種子種皮較硬,需要的24-表蕓苔素內(nèi)酯的濃度稍高一些.本實(shí)驗(yàn)選擇的鹽脅迫濃度是在預(yù)備實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,得到對(duì)黃瓜種子發(fā)芽影響較大的一個(gè)濃度,更能準(zhǔn)確的反應(yīng)24-表蕓苔素內(nèi)酯對(duì)黃瓜種子發(fā)芽的影響.

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種能顯著提高鹽脅迫下黃瓜種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì),保證黃瓜正常發(fā)芽,而對(duì)于芽的各生長(zhǎng)指標(biāo)影響不顯著.因此24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種不能完全避免鹽脅迫下發(fā)芽的傷害,只能在一定程度上減少鹽脅迫下種子傷害.

4 結(jié) 論

綜上所述,2 g/L鹽脅迫下,隨著24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種濃度的增加,黃瓜種子的發(fā)芽指標(biāo)和芽生長(zhǎng)指標(biāo)均表現(xiàn)出了先升高后下降的變化趨勢(shì),當(dāng)24-表蕓苔素內(nèi)酯的濃度達(dá)到0.2 mg/L時(shí),各指標(biāo)均達(dá)到最大值.其中發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和鮮重與對(duì)照達(dá)極顯著差異水平(p﹤0.01),主根長(zhǎng)、胚軸長(zhǎng)和側(cè)根數(shù)與對(duì)照差異不顯著.這表明,一定濃度的24-表蕓苔素內(nèi)酯浸種可以緩解黃瓜種子發(fā)芽時(shí)遇到的高鹽逆境,但是不能完全避免鹽脅迫對(duì)黃瓜種子芽的傷害.

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(編校：李由明)

Effect of 24-Epibrassinolide on Germination of Cucumber Seeds under Salt Stress

ZHOU Na-na

(School of Biology and Agronomy, Hainan Tropical Ocean University, Sanya Hainan, 572022, China)

In order to study the effect of 24-epibrassinolide on the germination of cucumber seeds under salt stress, F1·188 varieties of Cucumber have been used for germination test in Petri dish. The results showed that the germination of Cucumber seeds shows the trend from increase to decrease with the concentration increase of 24-epibrassinolide. All germination indicators reach the maximum value when the concentration of 24-epibrassinolide reaches 0.2 mg/L. The germination rate and the germination potential and fresh weight are significantly different (P<0.01) from the controlled group, while taproot length and hypocotyl length and number of lateral roots are not significantly different. 24-Epibrassinolide relieves salt stress of cucumber seed germination but can not completely avoid cucumber seed bud damage under salt stress.

24-epibrassinolide; salt stress; cucumber seeds; germination.

2016-01-14

瓊州學(xué)院2013質(zhì)量工程項(xiàng)目“蔬菜栽培學(xué)”

周娜娜(1978-),女,山東濰坊人,海南熱帶海洋學(xué)院熱帶生物與農(nóng)學(xué)院副教授,碩士,研究方向?yàn)樽魑锔弋a(chǎn)理論與栽培生理.

S631.1

A

1008-6722(2016) 02-0066-03

10.1 3307/j.issn.1 008-6722.2 016.02.1 4