朱志國(guó)，周守標(biāo)，張丹丹，晁天彩

(1.蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院 園林園藝學(xué)院，安徽 蕪湖 241003；2.安徽師范大學(xué) 生命科學(xué)院，安徽 蕪湖 241000；3.安徽省重要生物資源保護(hù)與利用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 蕪湖 241000)

大花旋蒴苣苔(BoeaclarkeanaHemsl)為苦苣苔科(Gesneriaceae)旋蒴苣苔屬(Boea)多年生草本植物，中國(guó)特有種，主要分布于長(zhǎng)江流域的浙江、安徽、湖南、湖北、陜西、重慶、四川、云南等地[1](P334-335)，多生長(zhǎng)于北坡突出于地表的巖石表面淺薄的土層或石縫中，環(huán)境條件較為惡劣，土壤缺乏礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，極易失水。大花旋蒴苣苔植株高6～20 cm，花果期8～11月份，全草藥用，治外傷出血、跌打損傷等癥。不同pH條件下對(duì)該屬植物進(jìn)行試驗(yàn)證明該屬植物具有較強(qiáng)的酸堿耐受性，是我國(guó)寶貴的抗鹽堿基因資源庫(kù)[2]。目前，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)旋蒴苣苔(Boeahygrometrica)、Craterostigmaplantagineum等復(fù)蘇植物的抗干旱耐脫水復(fù)蘇機(jī)制做了較多的研究[3-5]，已從細(xì)胞微形態(tài)結(jié)構(gòu)[6-8]、生理生化[9-11]和分子水平[12-14]上探討復(fù)蘇植物的耐脫水保護(hù)和復(fù)蘇機(jī)理機(jī)制，其中光合作用和基因表達(dá)方面的研究已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。由于復(fù)蘇植物大花旋蒴苣苔生活史周期較長(zhǎng)，生長(zhǎng)緩慢，從種子萌發(fā)到開(kāi)花結(jié)實(shí)需要幾年時(shí)間[15]，對(duì)于作為模式生物極為不利，使得將大花旋蒴苣苔改造成一種新的抗旱模式生物成為難題。因此有必要對(duì)大花旋蒴苣苔進(jìn)行種子生態(tài)學(xué)研究，找出抗干旱和耐鹽的優(yōu)良品種，為分子生物學(xué)和轉(zhuǎn)基因研究提供大量的實(shí)驗(yàn)材料。

種子萌發(fā)是植物生活史中的重要階段，決定著幼苗能否存活以及此后群落的建成，因此植物具有特殊的萌發(fā)特性對(duì)于其生存繁衍具有重要意義。影響種子萌發(fā)的外部生態(tài)環(huán)境因子包括水分、溫度、光照、氧氣、化學(xué)物質(zhì)、土壤因子、生物因素等方面[16](97-102)，[17]，且不同植物種子萌發(fā)特性及對(duì)各種環(huán)境因子反應(yīng)存在很大差別。目前，國(guó)內(nèi)主要對(duì)苦苣苔科植物的組織培養(yǎng)和快速繁殖進(jìn)行研究[18-19]，但對(duì)大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)特性的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，筆者通過(guò)研究不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)對(duì)環(huán)境因子，特別是干旱、鹽堿等地域性限制因子的響應(yīng)特征，找出最具抗干旱，耐鹽的植物居群，為優(yōu)良種源的早期選擇及進(jìn)一步的選種育種等實(shí)際工作提供參考，為該珍貴資源植物的保護(hù)和引種栽培提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 種子來(lái)源

2013年10月在陜西(SX)、四川(SC)、浙江(ZJ)和安徽(AH)隨機(jī)采收大花旋蒴苣苔成熟種子，每個(gè)居群隨機(jī)采集50個(gè)以上植株的成熟種子(表1)。自然晾干，儲(chǔ)存于安徽師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)室備用。

表1 試驗(yàn)材料及采集地點(diǎn)

1.2 試驗(yàn)方法

挑選黑色飽滿的大花旋蒴苣苔種子，用蒸餾水清洗3次，將種子有序地放在鋪有兩層濾紙直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，不同因子處理水平設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)處理100粒種子，以蒸餾水作為對(duì)照。然后置于光照時(shí)間12L/12D，光照強(qiáng)度250 μmol·m-2s，溫度為25 ℃的全智能人工氣候植物箱(RXZ-1500)中進(jìn)行培養(yǎng)。

大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的過(guò)程，根據(jù)《國(guó)際種子發(fā)芽規(guī)程》(胚根突出種皮的長(zhǎng)度為種子長(zhǎng)度的一半即為發(fā)芽的種子)，每24 h鏡檢發(fā)芽情況，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽粒數(shù)，試驗(yàn)第10 d測(cè)定發(fā)芽勢(shì)，試驗(yàn)第30 d測(cè)定根長(zhǎng)苗長(zhǎng)，計(jì)算萌發(fā)率，萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)。

發(fā)芽率(%)=正常發(fā)芽粒數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽勢(shì)(%)=規(guī)定日數(shù)內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

萌發(fā)指數(shù)Gi =∑Gt/Dt(Gt為第t日的萌發(fā)數(shù)，Dt為相應(yīng)的萌發(fā)日數(shù))；

活力指數(shù)Vi=S∑Gt/Dt(S為幼苗的平均長(zhǎng)度)。

1.2.1 不同干旱脅迫試驗(yàn)

采用PEG(6000)脅迫處理。通過(guò)預(yù)試驗(yàn)，將PEG(6000)水分脅迫溶液分別設(shè)為質(zhì)量濃度為0(蒸餾水)、25、50、100、150、200 g·L-1共6個(gè)水平。

1.2.2 不同濃度鹽脅迫試驗(yàn)

鹽分脅迫可分為不同濃度的CaCl2和NaCl兩種脅迫，通過(guò)預(yù)試驗(yàn)，將CaCl2濃度設(shè)置為0、2.5、5、10、20、40、80 mmol·L-1七個(gè)濃度梯度，NaCl濃度為0、0.1%、0.2%、0.4%、0.8%、1.6%六個(gè)濃度梯度，對(duì)種子進(jìn)行處理。

1.2.3 不同pH處理試驗(yàn)

用0.2 mol·L-1NaOH和0.2 mol·L-1HCl配置出pH酸堿度通過(guò)預(yù)試驗(yàn)，將pH酸堿度配置為5、6、6D5、7、7.5、8、9共七個(gè)處理水平，對(duì)種子進(jìn)行處理。進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 19.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-way ANOVA)和多重比較(Duncan法)。采用Microsoft Excel2010軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 PEG脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的影響

2.1.1 PEG脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽率的影響

如圖1所示，PEG脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子的發(fā)芽率具有顯著抑制作用(P<0.05)，且抑制程度隨著PEG濃度的升高而增加，但不同居群大花旋蒴苣苔種子對(duì)PEG脅迫響應(yīng)程度不同(圖1-A)。ZJ、SC和AH三居群種子發(fā)芽率隨PEG濃度的升高呈明顯的下降趨勢(shì)，在PEG濃度為200 g·L-1時(shí)ZJ居群種子不萌發(fā)，在PEG濃度為150 g·L-1時(shí)，SC居群種子不萌發(fā)。和其他三居群種子相比，SX居群種子的發(fā)芽率在0～150 g·L-1濃度期間始終高于其他三居群，且在PEG濃度為200 g·L-1時(shí)種子不萌發(fā)。

圖1 PEG脅迫對(duì)大花旋蒴苣苔的影響(A為PEG對(duì)不同居群種子發(fā)芽率的影響；B為PEG對(duì)不同居群種子發(fā)芽勢(shì)的影響；C為PEG對(duì)不同居群種子萌發(fā)指數(shù)的影響；D為PEG對(duì)不同居群種子活力指數(shù)的影響；E為PEG對(duì)不同居群幼苗根長(zhǎng)的影響)

2.1.2 PEG脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽勢(shì)的影響

如圖1-B所示，PEG脅迫對(duì)SX、SC和AH三居群種子的發(fā)芽勢(shì)抑制作用，且抑制程度隨著PEG濃度的升高而增加。ZJ居群種子的發(fā)芽勢(shì)隨著PEG濃度的升高呈先上升后下降的趨勢(shì)，且發(fā)芽勢(shì)在PEG濃度為25 g·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著PEG濃度的升高呈下降趨勢(shì)。在PEG濃度為25 g·L-1和50 g·L-1時(shí)，SX居群種子的發(fā)芽勢(shì)與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05),且在0～150 g·L-1濃度期間，SX居群種子的發(fā)芽勢(shì)始終高于其他三個(gè)居群。

2.1.3 PEG脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)指數(shù)的影響

PEG脅迫對(duì)四居群種子的萌發(fā)指數(shù)均具有抑制作用，且抑制程度隨著PEG濃度的升高而增加(圖1-C)。SX居群種子萌發(fā)指數(shù)在PEG濃度為25 g·L-1和50 g·l-1時(shí)與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)，之后隨著PEG濃度的升高呈下降趨勢(shì)，ZJ居群種子的萌發(fā)指數(shù)在PEG濃度為25 g·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著PEG濃度的升高呈下降趨勢(shì)。

2.1.4 PEG脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子活力指數(shù)的影響

四居群種子的活力指數(shù)與對(duì)照組相比均具有顯著性差異(P<0.05)，且隨PEG濃度的升高均呈先上升后降低的趨勢(shì)(圖1-D)。四居群種子活力指數(shù)均在PEG濃度為25 g·L-1時(shí)達(dá)到最大值，之后隨著PEG濃度的升高均呈下降趨勢(shì)。在0～200 g·L-1濃度期間AH居群種子的活力指數(shù)始終高于其他三居群。

2.1.5 PEG脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔幼苗根長(zhǎng)的影響

四居群幼苗根長(zhǎng)與對(duì)照組相比均具有顯著性差異(P<0.05)，且隨PEG濃度的升高均呈先上升后下降的趨勢(shì)(圖1-E)。四居群幼苗根長(zhǎng)均在PEG濃度為25 g·L-1時(shí)達(dá)到最大值，之后隨著PEG濃度的升高均呈下降趨勢(shì)。在0～200 g·L-1濃度期間AH居群幼苗根長(zhǎng)始終高于其他三個(gè)居群。

2.2 鹽脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的影響

2.2.1 氯化鈣脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的影響

2.2.1.1 氯化鈣脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽率的影響

不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽率隨氯化鈣濃度的升高均呈先上升后下降的趨勢(shì)(圖2-A)。SX和ZJ兩居群種子發(fā)芽率在氯化鈣濃度為5 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，在0～20 mol·L-1濃度期間，SX居群種子發(fā)芽率與對(duì)照相比無(wú)顯著差異(P>0.05)，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)，氯化鈣濃度為80 mol·L-1時(shí)SX居群種子不萌發(fā)。SC居群種子發(fā)芽率在氯化鈣濃度為10 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)。AH居群種子發(fā)芽率在氯化鈣濃度為2.5 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，在0～10 mol·L-1濃度期間，種子發(fā)芽率與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05)，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)。SX和AH兩居群種子的發(fā)芽率高于另外兩居群。

2.2.1.2 氯化鈣脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽勢(shì)的影響

在氯化鈣脅迫下，ZJ、SC和AH三居群種子的發(fā)芽勢(shì)隨氯化鈣濃度的升高呈先上升后下降的趨勢(shì)，SX居群種子發(fā)芽勢(shì)隨氯化鈣濃度的升高呈下降的趨勢(shì)(圖2-B)。SX居群種子發(fā)芽勢(shì)在氯化鈣濃度為2.5～10 mol·L-1期間與對(duì)照組相比無(wú)明顯差異(P>0.05)，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)，ZJ和AH兩居群種子發(fā)芽勢(shì)在氯化鈣濃度為5 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)，SC居群種子發(fā)芽勢(shì)在氯化鈣濃度為10 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)。SX居群種子發(fā)芽勢(shì)高于其他三居群。

2.2.1.3 氯化鈣脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)指數(shù)的影響

在氯化鈣脅迫下，四居群種子的萌發(fā)指數(shù)隨氯化鈣濃度的升高均呈先上升后下降的趨勢(shì)(圖2-C)。SC和ZJ兩居群種子的萌發(fā)指數(shù)均在氯化鈣濃度為5 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)。SC居群種子的萌發(fā)指數(shù)在氯化鈣濃度為10 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著氯化濃度的升高呈下降趨勢(shì)。AH居群種子的萌發(fā)指數(shù)在氯化鈣濃度為2.5 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)。在2.5～20 mol·L-1濃度期間，SX居群種子萌發(fā)指數(shù)與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05)，在0～40 mol·L-1濃度期間，SX居群種子萌發(fā)指數(shù)始終高于其他三居群。

圖2 氯化鈣脅迫對(duì)大花旋蒴苣苔的影響(A為氯化鈣對(duì)不同居群種子發(fā)芽率的影響；B為氯化鈣對(duì)不同居群種子發(fā)芽勢(shì)的影響；C為氯化鈣對(duì)不同居群種子萌發(fā)指數(shù)的影響；D為氯化鈣對(duì)不同居群種子活力指數(shù)的影響；E為氯化鈣對(duì)不同居群幼苗根長(zhǎng)的影響)

2.2.1.4 氯化鈣脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子活力指數(shù)的影響

在氯化鈣脅迫下，SX、ZJ、和SC三居群種子的活力指數(shù)隨著氯化鈣濃度的升高呈先升高后降低的趨勢(shì)，氯化鈣對(duì)AH居群種子的活力指數(shù)具有抑制作用，且抑制程度隨氯化鈣濃度的升高而增加(圖2-D)。SX和ZJ兩居群種子活力指數(shù)在氯化鈣濃度為5 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)，且SX居群種子的活力指數(shù)在氯化鈣濃度為2.5 mol·L-1和5 mol·L-1時(shí)與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異(P>0.05)。SC居群種子活力指數(shù)在氯化鈣濃度為10 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后隨著氯化鈣濃度的升高呈下降趨勢(shì)。在氯化鈣為0～40 mol·L-1濃度期間，SX居群種子的活力指數(shù)始終高于其他三個(gè)居群。

2.2.1.5 氯化鈣脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔幼苗根長(zhǎng)的影響

從圖2-E中可以看出，低濃度的氯化鈣能夠促進(jìn)SX、ZJ、和SC三居群幼苗生根，SX和SC兩居群幼苗根長(zhǎng)在氯化鈣濃度為5 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，ZJ居群幼苗根長(zhǎng)在氯化鈣濃度為10 mol·L-1時(shí)達(dá)到最大，之后氯化鈣濃度的升高對(duì)三居群幼苗生根具有抑制作用。氯化鈣對(duì)AH居群幼苗生根具有抑制作用，且抑制程度隨氯化鈣濃度的升高而增加。

2.2.2 氯化鈉脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子的影響

2.2.2.1 氯化鈉脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽率的影響

圖3 氯化鈉脅迫對(duì)大花旋蒴苣苔的影響A為氯化鈉對(duì)不同居群種子發(fā)芽率的影響；B為氯化鈉對(duì)不同居群種子發(fā)芽勢(shì)的影響；C為氯化鈉對(duì)不同居群種子萌發(fā)指數(shù)的影響；D為氯化鈉對(duì)不同居群種子活力指數(shù)的影響；E為氯化鈉對(duì)不同居群幼苗根長(zhǎng)的影響

從圖3-A中可以看出，氯化鈉脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子的發(fā)芽率均具有先促進(jìn)后抑制的作用。低濃度的氯化鈉對(duì)四居群種子的發(fā)芽率均具有促進(jìn)作用，且種子發(fā)芽率均在氯化鈉濃度為0.1%時(shí)達(dá)到最大，且SX和AH兩居群與對(duì)照組相比無(wú)顯著性差異(P<0.05)，之后隨著氯化鈉濃度的升高呈下降趨勢(shì)。在氯化鈉濃度為1.6%時(shí)，四居群種子均不萌發(fā)。但SX居群種子的發(fā)芽率始終高于其他三居群。

2.2.2.2 氯化鈉脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽勢(shì)的影響

不同居群大花旋蒴苣苔種子的發(fā)芽勢(shì)對(duì)氯化鈉脅迫的響應(yīng)程度不同(圖3-B)，氯化鈉脅迫對(duì)SX和ZJ兩居群種子發(fā)芽勢(shì)具有抑制作用，且抑制程度隨氯化鈉濃度的升高而增加。SX和AH兩居群種子發(fā)芽勢(shì)隨氯化鈉濃度的升高呈先升高后降低的趨勢(shì)，兩居群種子發(fā)芽勢(shì)均在氯化鈉濃度為0.1%時(shí)達(dá)到最大，與對(duì)照組相比均具有顯著性差異(P>0.05)，之后隨著氯化鈉濃度的升高而降低。SX居群種子發(fā)芽勢(shì)始終高于其他三個(gè)居群。

2.2.2.3 氯化鈉脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)指數(shù)的影響

從圖3-C中可以看出，氯化鈉脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子的萌發(fā)指數(shù)均具有先促進(jìn)后抑制的作用，低濃度的氯化鈉對(duì)四居群種子的萌發(fā)指數(shù)具有促進(jìn)作用，且種子的萌發(fā)指數(shù)均在氯化鈉濃度為0.1%時(shí)達(dá)到最大，且SX、SC和ZJ三居群萌發(fā)指數(shù)與對(duì)照組相比有顯著性差異(P>0.05)，之后隨著氯化鈉濃度的升高呈下降趨勢(shì)。SX居群種子的萌發(fā)指數(shù)始終高于其他三個(gè)居群。

2.2.2.4 氯化鈉脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子活力指數(shù)的影響

不同居群大花旋蒴苣苔種子的活力指數(shù)對(duì)氯化鈉脅迫的響應(yīng)程度不同(圖3-D)，氯化鈉脅迫對(duì)SX和AH兩居群種子活力指數(shù)具有抑制作用，且抑制程度隨氯化鈉濃度的升高而增加。ZJ和SC兩居群種子的活力指數(shù)隨氯化鈉濃度的升高呈先升高后降低的趨勢(shì)，且均在氯化鈉濃度為0.1%時(shí)達(dá)到最大，且與對(duì)照組相比均具有顯著性差異(P<0.05)。但SX種子活力指數(shù)始終高于其他三個(gè)居群。

2.2.2.5 氯化鈉脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔幼苗根長(zhǎng)的影響

不同居群大花旋蒴苣苔幼苗根長(zhǎng)對(duì)氯化鈉脅迫的響應(yīng)程度不同(圖3-E)，氯化鈉脅迫對(duì)SX、ZJ和AH三居群幼苗生根具有顯著抑制作用(P<0.05)，且抑制程度隨氯化鈉濃度的升高而增加。低濃度的氯化鈉能夠促進(jìn)SC居群幼苗生根，SC居群幼苗根長(zhǎng)在氯化鈉濃度為0.1%時(shí)達(dá)到最大，且與對(duì)照組相比均具有顯著性差異(P<0.05)，之后隨著氯化鈉濃度的升高呈下降趨勢(shì)。

2.3 pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的影響

2.3.1 pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽率的影響

用NaOH和HCl所配置的不同pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽率的影響如圖4-A所示，從圖中可以看出，不同pH酸堿度對(duì)ZJ和AH兩居群大花旋蒴苣苔種子的發(fā)芽率影響極小，對(duì)SC居群種子發(fā)芽率的影響相對(duì)較大。四居群種子發(fā)芽率均在pH為7.5是達(dá)到最大，SC居群種子的發(fā)芽率低于其他三個(gè)居群。

2.3.2 pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子發(fā)芽勢(shì)的影響

從圖4-B中可以看出，不同的pH酸堿度對(duì)AH居群種子的發(fā)芽勢(shì)影響相對(duì)較小，對(duì)SX、ZJ和SC三居群種子的發(fā)芽勢(shì)影響相對(duì)較大。四居群種子發(fā)芽勢(shì)均在pH為7.5時(shí)達(dá)到最大，且SX、ZJ和SC三居群種子發(fā)芽勢(shì)與對(duì)照組相比均具有顯著性差異(P<0.05)，在不同的pH酸堿度處理?xiàng)l件下，SX和AH兩居群的發(fā)芽勢(shì)稍微高于ZJ和SC兩居群。

2.3.3 pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)指數(shù)的影響

從圖4-C中可以看出，不同的pH酸堿度處理對(duì)不同居群的大花旋蒴苣苔種子的萌發(fā)指數(shù)影響極小，SX、ZJ和SC三居群種子的萌發(fā)指數(shù)均在pH為7.5時(shí)達(dá)到最大，且SX和SC與對(duì)照組相比均具有顯著差異(P<0.05)，SX居群種子的萌發(fā)指數(shù)高于其他三個(gè)居群。

2.3.4 pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子活力指數(shù)的影響

從圖4-D中可以看出，不同pH處理對(duì)SX、ZJ和SC三居群種子的活力指數(shù)影響相對(duì)較小，但是AH居群種子的活力指數(shù)受pH酸堿度變化影響較大。四居群種子的活力指數(shù)均在pH酸堿度為7.5時(shí)達(dá)到最大，且SX、ZJ和SC與對(duì)照組相比均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

圖4 pH酸堿度脅迫對(duì)大花旋蒴苣苔的影響A為pH對(duì)不同居群種子發(fā)芽率的影響；B為pH對(duì)不同居群種子發(fā)芽勢(shì)的影響；C為pH對(duì)不同居群種子萌發(fā)指數(shù)的影響；D為pH對(duì)不同居群種子活力指數(shù)的影響；E為pH對(duì)不同居群幼苗根長(zhǎng)的影響

2.3.5 pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔幼苗根長(zhǎng)的影響

從圖4-E中可以看出，不同pH酸堿度對(duì)SX、ZJ和SC三居群幼苗的根長(zhǎng)的影響極小，但是AH居群幼苗的根長(zhǎng)隨著pH酸堿度變化較大。四居群幼苗的根長(zhǎng)均在pH為7.5時(shí)達(dá)到最大。

通過(guò)pH酸堿度對(duì)不同居群的大花旋蒴苣苔發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)的影響的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子影響不大，但是弱堿的環(huán)境有利于大花旋蒴苣苔種子的萌發(fā)和幼苗生根。SX居群種子的萌發(fā)情況總體好于其他三個(gè)居群。

3 討論

有觀點(diǎn)認(rèn)為，隱域分布是造成苦苣苔科某些屬種分布區(qū)受局限的重要原因。例如苦苣苔科中的小花苣苔屬(Chiritopsis)、蛛毛苣苔屬(Paraboea)和半蒴苣苔屬(Hemiboea)等，僅生長(zhǎng)在裸露的石灰?guī)r上，而被不能生長(zhǎng)這些植物的酸性紅壤所隔離[20](P60-68)。大花旋蒴苣苔偏向于分布在上方有遮蔽的裸露石灰?guī)r表面和石縫里，石灰?guī)r裸露地區(qū)普遍具有土體淺薄，保水性差，基質(zhì)、土壤和水等環(huán)境富鈣的生態(tài)特征[21]，這種特殊的生境要求是導(dǎo)致大花旋蒴苣苔分布點(diǎn)面積狹小，種群數(shù)量少的主要原因。充分說(shuō)明了該物種對(duì)環(huán)境要求很?chē)?yán)格，其自身對(duì)環(huán)境適應(yīng)性十分特殊。

3.1 干旱脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的影響

干旱引起的000滲透脅迫對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有很大的影響[22]，PEG模擬干旱脅迫，是通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的滲透壓來(lái)達(dá)到限制水分進(jìn)入種子內(nèi)的目的。在某種意義上，PEG處理對(duì)種子萌發(fā)起到了水分脅迫的作用。通過(guò)PEG處理對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)的影響可以看出，PEG脅迫對(duì)四居群種子的萌發(fā)具有抑制作用，這與鄭艷玲等的研究結(jié)果一致[23]。李文嬈等在研究水分脅迫下紫花苜蓿和高粱種子萌發(fā)特性時(shí)也發(fā)現(xiàn)PEG脅迫對(duì)種子的萌發(fā)具有抑制作用[24]。在不同濃度PEG脅迫下SX居群種子的萌發(fā)情況好于其他三個(gè)地區(qū)，說(shuō)明SX居群種子的耐旱性高于其他三個(gè)居群。但是，低濃度的PEG能夠促進(jìn)不同居群大花旋蒴苣苔幼苗生根。

3.2 鹽脅迫對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的影響

鹽分對(duì)種子萌發(fā)的影響一般歸結(jié)為滲透效應(yīng)與離子效應(yīng)[25](P365-434)，[26]。種子耐鹽性的實(shí)質(zhì)是種子萌發(fā)過(guò)程中對(duì)鹽分造成的滲透與離子效應(yīng)的綜合適應(yīng)，而生態(tài)因子(如鹽分類型和溫度等) 則通過(guò)改變鹽溶液滲透效應(yīng)與離子效應(yīng)的大小來(lái)影響種子耐鹽性[27]。本試驗(yàn)中低濃度氯化鈣(5、10 mmol·L-1)和氯化鈉(0.1%)溶液促進(jìn)四居群大花旋蒴苣苔種子的萌發(fā)，這可能是由于低濃度鹽溶液刺激種子打破休眠，導(dǎo)致種子萌發(fā)高峰提前，最終萌發(fā)率增加[28]。低濃度氯化鈉在一定程度上促進(jìn)了大花旋蒴苣苔種子的萌發(fā)，這在鵝觀草和紫蘇等其他植物氯化鈉脅迫研究中都有報(bào)道[29-30]。野外觀察發(fā)現(xiàn)，大花旋蒴苣苔多生長(zhǎng)在含鈣鹽較豐富的石灰?guī)r山地中，這可能與低濃度鈣鹽有利于大花旋蒴苣苔種子的萌發(fā)有關(guān)。在不同鈉鹽和鈣鹽脅迫下，SX居群種子的萌發(fā)情況始終好于其他三居群，說(shuō)明SX居群種子的耐鹽性強(qiáng)于其他三個(gè)居群。氯化鈣處理對(duì)AH居群幼苗生根具有抑制作用，氯化鈉處理能夠抑制SX、ZJ和AH三居群幼苗生根。

3.3 pH對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的影響

在進(jìn)行pH酸堿度對(duì)種子萌發(fā)影響的試驗(yàn)中，用NaOH和HCl配置下的pH溶液中，pH酸堿度對(duì)不同居群大花旋蒴苣苔種子萌發(fā)的影響不大，這與高健等的報(bào)道相一致[31]。但是弱堿的環(huán)境更有利于大花旋蒴苣苔種子的萌發(fā)，這是因?yàn)樵谌鯄A的環(huán)境條件下，種子吸脹過(guò)程中酶的活性加強(qiáng)，加速各種生理代謝過(guò)程，為種子萌發(fā)提供各種必須物質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)種子的萌發(fā)[32]?？傮w而言，在不同pH酸堿度處理?xiàng)l件下，SX居群種子萌發(fā)情況好于其他三居群。pH值對(duì)SX、ZJ和SC三居群幼苗生根的影響并不大，但是對(duì)AH居群幼苗生根影響較大。

以上結(jié)果表明，在干旱、鹽和酸堿度脅迫下，SX居群大花旋蒴苣苔種子的萌發(fā)情況明顯好于其他三個(gè)居群。研究表明，同一物種因地理種源的不同，種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均表現(xiàn)出明顯的地理變異，這種地理變異的形成與植物對(duì)不同環(huán)境條件的適宜密切相關(guān)[33-34]。而另有研究表明作為種質(zhì)資源的種子，蘊(yùn)藏有親本的遺傳特性，因此種子活力的高低更主要的還是取決于遺傳特性[35]。而SX居群種子的高耐旱性和耐鹽性與環(huán)境條件和遺傳物質(zhì)之間的作用關(guān)系，還需要進(jìn)一步的研究。

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