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,蒸餾水為對照進(jìn)行萌發(fā)試驗。每皿20粒種子,3個重復(fù);計算萌發(fā)率。[結(jié)果]低濃度NaCl對牛角瓜種子萌發(fā)有一定促進(jìn)作用,但當(dāng)NaCl濃度較高時,其萌發(fā)則會受到抑制;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,而脯氨酸及丙二醛含量則表現(xiàn)出增加趨勢。[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
中圖分類號:Q945.78 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: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值,有抗菌、消炎、驅(qū)蟲、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
實驗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 試驗方法
1.2.1 種子萌發(fā)試驗 挑選籽粒飽滿、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,蒸餾水為對照進(jìn)行萌發(fā)試驗。每皿20粒種子,3個重復(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脅迫的生長生理效應(yīng)試驗
(1)幼苗的培養(yǎng):取甲醛消毒后的過篩營養(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%,光照時間為16h。每隔3d用自來水澆灌一次。
(2)NaCl脅迫處理:播種42d后,待每株植物長出10片左右葉子時,開始進(jìn)行鹽脅迫處理。選15盆長勢均勻的植株隨機(jī)分成三組,每組五盆,每個濃度三組重復(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。對照組加等量的自來水處理。在鹽脅迫處理后3d、6d、9d、12d、15d后分別進(jìn)行各項指標(biāo)測定。
(3)指標(biāo)測定方法:取牛角瓜各處理樣品葉片,105%干燥恒重,計算葉片含水量;游離脯氨酸含量測定采用酸性茚三酮法;丙二醛(MDA)含量測定采用硫代巴比妥酸法;葉片葉綠素含量測定采用分光光度法;根系活力采用TTC法。
1.3 統(tǒng)計分析
實驗數(shù)據(jù)采用SPSS11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析和顯著性測驗。
2 結(jié)果與分析
2.1 NaCl脅迫對種子萌發(fā)的影響
由圖1可知,牛角瓜種子在第4d開始萌發(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)率高于對照,分別比對照高6.25%和4.16%。說明低濃度鹽分對種子萌發(fā)有促進(jìn)作用。但當(dāng)NaCl濃度高于300mm時,牛角瓜種子的萌發(fā)受到了抑制,尤其是NaCl濃度為400mm和500mm時抑制作用更為明顯,其萌發(fā)率分別比對照降低了20.88%和25.00%。另外,牛角瓜種子的初始萌發(fā)時間在NaCl濃度為500mm時為5d,較其他處理也有所延緩。
2.2 NaCl脅迫對游離脯氨酸含量的影響
從圖2可以看出,在沒有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間增長而積累。當(dāng)土壤NaCl含量≤3.12g,kg時,牛角瓜內(nèi)脯氨酸含量有小幅增加,但與對照相比變化不明顯(P<0.05)。當(dāng)土壤NaCl含量為4.68和3.24g/kg時,脯氨酸含量在第3d時較對照就有顯著增加(P<0.05),且隨脅迫時間的延長脯氨酸含量一直保持增加趨勢。當(dāng)脅迫時間達(dá)到15d時,其脯氨酸的含量分別為132.981μg/g和168.90μg/g,是對照的3.83倍和4.87倍。
2.3 NaCl脅迫對葉片含水量的影響
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間增加有增強(qiáng)的趨勢。但是當(dāng)土壤NaCl含量低于4.68g/kg時,各處理間的差異不大(P<0.05)。而當(dāng)NaCl含量為3.12g/kg時,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時差異即很明顯,且隨時間增加該差異越來越顯著。當(dāng)脅迫處理達(dá)到15d時,其葉片含水量為86.88%,比對照降低了1.61%。