王繼玥 劉燕 卯丹 陳俊峰 謝文鋼 石登紅 趙許朋
摘要:研究干旱脅迫和鹽脅迫對15份黃秋葵種子萌發(fā)的影響,結(jié)果表明,不同黃秋葵材料對鹽脅迫和干旱脅迫表現(xiàn)出不同的抗性;隨鹽濃度的增加,多數(shù)黃秋葵種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)鹽害率明顯增加,說明鹽脅迫會抑制黃秋葵種子的萌發(fā);用10%聚乙二醇(PEG)-6000脅迫處理黃秋葵種子,其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)旱害率均相對最低,說明黃秋葵種子在10% PEG-6000脅迫處理時抗旱能力相對較強。
關(guān)鍵詞:干旱脅迫;鹽脅迫;種子;發(fā)芽率;發(fā)芽勢;發(fā)芽指數(shù);黃秋葵;聚乙二醇
中圖分類號: S64904+1文獻標(biāo)志碼: A
文章編號:1002-1302(2017)21-0134-03
收稿日期:2016-05-29
基金項目:國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金(編號:31600442);貴州省教育廳自然科學(xué)研究青年項目(編號:黔教合KY字2015]475號、黔教合KY字2016]242號);貴陽學(xué)院引進人才啟動資金(編號:20160435106、20160375113);貴陽學(xué)院院級科研項目(編號:gyxy2016]39號、gyxy2016]40號);貴州省重點學(xué)科(生態(tài)學(xué))項目(編號:黔學(xué)位合字ZDXK2013]08);貴州省教育廳產(chǎn)學(xué)研基地項目(編號:黔教合KY字2013]125);貴州省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃重點項目(編號:201610976059);貴州省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃一般項目(編號:201610976056)。
作者簡介:王繼玥(1984—),男,四川南充人,博士,主要從事蔬菜栽培育種研究。E-mail:acute2803764 @163com。
通信作者:趙許朋,博士,主要從事植物次生代謝研究。E-mail:acute2803764 @163com。
黃秋葵(Abelmoschus esculentus)為錦葵科秋葵屬1年生草本植物,是一種藥食兼用型保健蔬菜1-2],由于富含各種維生素和礦物質(zhì)而備受人們的喜愛3]。有研究表明,黃秋葵起源于非州,目前西非地區(qū)存有主要的野生資源4]。
目前,貴州地區(qū)黃秋葵的種植面積逐年增加,但其單位面積產(chǎn)量呈下降趨勢,這主要與非生物脅迫有關(guān)。Haq等研究39份黃秋葵材料的耐鹽特性發(fā)現(xiàn),苗期和整個生育期黃秋葵的耐鹽特性沒有差異,苗期耐鹽材料的篩選可作為種質(zhì)資源抗性鑒定的重要基礎(chǔ)5]。本試驗研究干旱脅迫和鹽脅迫對15份黃秋葵材料種子萌發(fā)的影響,為選育抗非生物脅迫的黃秋葵新品種奠定種質(zhì)基礎(chǔ)6-7]。
1材料與方法
11試驗材料
翠綠1號等15份黃秋葵供試材料(表1),由貴陽學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院從我國各地收集得到。
12試驗方法
121鹽脅迫分別從15份黃秋葵材料中挑選30粒飽滿、大小一致的種子,用5%次氯酸(HClO)溶液消毒;用蒸餾水沖洗3次,擺放在鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi);以濃度為 70 mmolL 的氯化鈉(NaCl)溶液為耐鹽脅迫處理,以水處理為對照,重復(fù)3次;將培養(yǎng)皿置于溫度為25 ℃的人工氣候箱中發(fā)芽,光照12 hd,相對濕度為70%。選用海南卡里巴、山東卡里巴、河北ACF、河北ABD、江蘇楊貴妃5個耐鹽級別不同的黃秋葵材料,每個材料挑選30粒種子,用濃度分別為30、60、90 mmolL的NaCl溶液進行鹽脅迫處理,每天統(tǒng)計發(fā)芽的種子數(shù),統(tǒng)計1周。
122干旱脅迫隨機選擇30粒種子,分別用濃度為5%、10%、15%的聚乙二醇(PEG)-6000進行處理,以水處理為空白對照;置于培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),培養(yǎng)條件為25 ℃、相對濕度為70%、光照12 hd;每天統(tǒng)計發(fā)芽的種子數(shù),統(tǒng)計1周。
123測定指標(biāo)根據(jù)王永慧等的方法6],在黃秋葵種子萌發(fā)期分別測定其發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢及鹽害率、旱害率。鹽害率、旱害率計算公式為:
JZ]鹽害率(旱害率)=(對照值-處理值)對照值×100%。
13數(shù)據(jù)處理
利用DPS 90、Excel 2010軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理和統(tǒng)計分析。
2結(jié)果與分析
21鹽脅迫對不同黃秋葵材料種子萌發(fā)的影響
由表2可見,鹽脅迫對不同黃秋葵種子萌發(fā)的影響不同,除湖南五福(編號6)外,鹽脅迫下其他14份黃秋葵種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均明顯低于對照,其中廣東五福(編號2)、北京大黃(編號7)、福建楊貴妃(編號13)種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均達到最小,為0;鹽脅迫下河北翠綠1號(編號1)種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)相對最高,分別為8667%、8667%、1140%,說明該品種較耐鹽脅迫。
22不同濃度鹽脅迫對黃秋葵種子萌發(fā)的影響
由表3可見,隨脅迫鹽濃度的增加,除江蘇楊貴妃(編號15)外的4份黃秋葵種子其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)呈下降趨CM(25]KG3]勢;江蘇楊貴妃(編號15)較為特殊,鹽濃度為30、60 mmolL 時均未發(fā)芽,在鹽濃度為90 mmolL有少量種子發(fā)芽,說明高鹽濃度可刺激該材料種子萌發(fā);海南卡里巴(編號5)在鹽濃度為30、60 mmolL時均可發(fā)芽,在鹽濃度為 90 mmolL 時發(fā)芽率為000%。
23不同鹽脅迫下黃秋葵種子的鹽害率
由表4可見,在3個鹽濃度下,河北ABD(編號14)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)鹽害率相對最低;鹽濃度為30、60 mmolL時,江蘇楊貴妃(編號15)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)鹽害率相對最高,鹽濃度為90 mmolL時,海南卡里巴(編號5)種子各指標(biāo)的鹽害率相對最高,均達到 10000%;除江蘇楊貴妃外,其他4份材料種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)鹽害率均隨鹽濃度的增加而增大。endprint
24不同干旱脅迫對黃秋葵種子萌發(fā)的影響
由表5可見,不同黃秋葵種子的耐旱性不同,在3個干旱脅迫條件下,除河北翠綠1號(編號1)、廣東卡里巴(編號4)、河南五福(編號8)3份黃秋葵種子均能萌發(fā)外,其他材料均存在種子不萌發(fā)的情況,而廣東五福(編號2)、北京大黃(編號7)、河北ACF(編號12)在10% PGE-6000、5% PGE-6000脅迫處理時可以萌發(fā),浙江五福(編號9)等其他4份材料的種子僅在10% PGE脅迫處理下能萌發(fā);在10% PGE-6000脅迫處理下,10份試驗材料種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均相對最高,說明黃秋葵種子可能對10% PGE-6000脅迫處理具有一定的耐受性。
25不同干旱脅迫下黃秋葵種子的旱害率
由表5可見,在10%PEG-6000、5%PEG-6000脅迫處理下,廣東五福(編號2)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)旱害率相對較低,而在15%PEG-6000脅迫處理下,河南五福(編號8)種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)旱害率相對低,說明河南五福對較強干旱脅迫的耐受力可能強于廣東五福;10份CM(25]試驗材料種子的旱害率在10%PEG-6000脅迫處理下相
對最低,在15%PEG-6000脅迫處理下相對高;在不同干旱脅迫處理下,多數(shù)材料各指標(biāo)的旱害率超過50%。
3結(jié)論與討論
研究了鹽脅迫和干旱脅迫這2個非生物脅迫對15份黃秋葵種子萌發(fā)的影響,結(jié)果表明,不同材料對鹽脅迫和干旱脅迫表現(xiàn)出不同的抗性,隨鹽濃度的增加,多數(shù)黃秋葵種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)鹽害率明顯增加,說明黃秋葵種子的耐鹽性隨鹽脅迫的增強而減弱。這與Haq等的研究結(jié)果5,8]一致;而江蘇楊貴妃卻與之相反,對高濃度鹽脅迫的抗性明顯強于低濃度鹽脅迫,這可能與其遺傳特性有關(guān),須進一步發(fā)掘其耐鹽基因。10份供試材料在10% PEG-6000脅迫處理下種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)旱害率相對最低,說明10% PEG-6000脅迫處理可能是黃秋葵種子進行抗旱鑒定的適宜濃度。
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