楊曉洲
(河北小五臺山國家級自然保護區(qū)管理局 河北 張家口 075700)
金蓮花,毛茛科金蓮花屬多年生草本植物,原產(chǎn)于南美,喜冷涼環(huán)境,耐寒耐旱,在我國主要分布在內(nèi)蒙古、吉林、遼寧、山西、河南及河北張承壩上地區(qū)[1]。金蓮花花色艷麗,植株挺拔,既適宜做盆栽觀賞,也可以露地種植,是很好的裝飾用花[2]。其體內(nèi)的各個部分均富含黃酮類、酚酸類、生物堿類等各種成分,具有明顯的抗氧化、抗菌抑毒、抑制腫瘤等作用[3-5]。近年來,隨著人們對金蓮花營養(yǎng)及藥用價值認(rèn)識的提升,加上自然條件的惡化,尤其是土壤鹽漬化現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重,越來越多的野生金蓮花資源遭到了嚴(yán)重的破壞。
本試驗選用外源物質(zhì)SNP對NaCl脅迫下的金蓮花種子進行相應(yīng)處理,對金蓮花種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)等進行統(tǒng)計分析,篩選出最佳的外源SNP濃度,并以此為依據(jù),為進一步了解、研究、保護金蓮花資源和為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
2.1 試驗材料。本試驗所用的金蓮花種子采自河北小五臺山國家級自然保護區(qū),經(jīng)鑒定為Trollius chinensis bunge的種子,采后自然風(fēng)干,置于牛皮紙袋里,放在4℃冰箱內(nèi)保存。試驗于5~6月開始進行。
2.2 試驗設(shè)計與方法
2.2.1 種子前處理。精選飽滿度一致且無病蟲害的金蓮花種子,每組100粒,蒸餾水清洗3次,0.1%HgCl2溶液消毒10 min,蒸餾水沖洗干凈后備用。外源SNP的濃度設(shè)置為0.05 mmol/L、0.10 mmol/L、0.20 mmol/L、0.30 mmol/L,記為 A1、A2、A3、A4;以清水和1.0%NaCl溶液為對照,分別記為CK1和CK2。重復(fù)3次。
2.2.2 試驗方法。種子發(fā)芽采用紙上培養(yǎng)法,將不同濃度外源SNP溶液處理后的金蓮花種子,放置于φ12 cm的培養(yǎng)皿內(nèi),并添加適量的1.0%NaCl水溶液至濾紙飽和為止。置于光照培養(yǎng)箱中,設(shè)定光照強度1 200 lx,培養(yǎng)溫度20±2℃,光照時間14 h/10 h,每天及時補充培養(yǎng)皿中的NaCl溶液,每隔2 d更換一次NaCl溶液以保持金蓮花種子萌發(fā)條件基本一致。
2.2.3 指標(biāo)測定及方法。以胚軸突破種皮萌發(fā)為標(biāo)志,連續(xù)4d沒有種子萌發(fā)為發(fā)芽結(jié)束標(biāo)志。記錄發(fā)芽情況,并計算出發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及脅迫指數(shù)等。發(fā)芽勢=(規(guī)定日數(shù)內(nèi)發(fā)芽的種子粒數(shù)/供試種子數(shù))×100%;發(fā)芽率=(發(fā)芽終期全部正常發(fā)芽的種子粒數(shù)/供試種子數(shù))×100%;發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt),Gt:t天的發(fā)芽數(shù),Dt:發(fā)芽天數(shù);脅迫指數(shù)(鹽脅迫下種子萌發(fā)指數(shù)/對照種子發(fā)芽指數(shù))×100%
2.3 數(shù)據(jù)處理。利用Excel 2013進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計,Spss 21.0進行方差分析和多重比較。
3.1 不同濃度外源SNP對金蓮花種子萌發(fā)進程的影響。外源SNP在一定程度上可以使得金蓮花種子在NaCl脅迫下的萌發(fā)開始時間提前,發(fā)芽持續(xù)時間縮短,結(jié)果見表1。就發(fā)芽開始時間來看,添加外源SNP之后,其時間呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,A1處理與CK2之間無顯著性差異存在,說明A1促進其正常時間萌發(fā)的效果不明顯;A2與A4之間無顯著性差異存在,但均與CK2和A1有顯著性差異存在,說明A2、A4的緩解效果顯著,與CK1之間也存在顯著性差異,說明沒有緩解到無脅迫狀態(tài)下的萌發(fā)水平;A3處理與CK2和A1之間存在顯著性差異,與A2、A4之間也存在顯著性差異,與CK1之間無顯著性差異存在,說明A3的緩解效果最為顯著,可以使得NaCl脅迫下的金蓮花種子以正常時間萌發(fā)。發(fā)芽持續(xù)時間呈現(xiàn)與發(fā)芽開始時間相同的變化趨勢和規(guī)律。就發(fā)芽開始天數(shù)和發(fā)芽持續(xù)時間來看,A3(0.20 mmol/L)處理的效果最好。
表1 不同濃度外源SNP對金蓮花種子萌發(fā)進程的影響
3.2 不同濃度外源SNP對金蓮花萌發(fā)指標(biāo)的影響。外源SNP在一定程度上可以有效緩解NaCl脅迫下金蓮花種子的萌發(fā),結(jié)果見表2。隨著外源SNP濃度的增加,其發(fā)芽率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,以A3處理發(fā)芽率最高,達(dá)到了85.08%,與CK2、A1、A2和A4之間均存在顯著性差異,與CK1之間無顯著性差異存在,說明A3處理可以有效緩解NaCl脅迫下金蓮花種子的萌發(fā),且可以緩解到無脅迫水平;A1、A2和A4處理之間無顯著性差異存在,但均與CK1、CK2之間存在顯著性差異,說明這3個處理濃度雖也可以有效緩解NaCl脅迫下金蓮花種子的萌發(fā),但緩解不到無脅迫的水平。就發(fā)芽勢而言,隨著處理濃度的增加,其值也呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,同樣以A3處理的值最大,達(dá)到了59.18%,與其它處理和CK1、CK2之間均存在顯著性差異,A1處理與CK2、A4均無顯著性差異存在,與CK1、A2、A3之間存在顯著性差異,A2與A3之間也存在顯著性差異。發(fā)芽指數(shù)、脅迫指數(shù)呈現(xiàn)與發(fā)芽率、發(fā)芽勢相同的變化趨勢,都以A3的緩解效果最為顯著,與其它處理之間均有顯著性差異存在,說明就這兩個指標(biāo)而言,其緩解作用沒有達(dá)到無脅迫狀態(tài)。綜合發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和脅迫指數(shù),以A3處理濃度(0.20 mmol/L)的緩解效果最好,可以顯著促進金蓮花種子在NaCl脅迫下的萌發(fā)。
表2 不同濃度外源SNP對金蓮花種子發(fā)芽指標(biāo)的影響
外源SNP可以在一定程度上有效緩解NaCl脅迫對金蓮花種子的萌發(fā),且濃度不同,緩解效應(yīng)不同,最佳的緩解濃度是0.20 mmol/L。
研究表明,種子的萌發(fā)和其滲透勢具有一定的相關(guān)性,在高鹽環(huán)境中,大量的鈉離子和氯離子降低了土壤的水勢和滲透壓,從而導(dǎo)致植物種子或幼苗失水。為了防止植物細(xì)胞中的水分散失,保持細(xì)胞膨壓,適應(yīng)逆境,植物會在短時間內(nèi)迅速合成甜菜堿、脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),這些物質(zhì)可以增強其對滲透脅迫的抗性。本試驗關(guān)于對金蓮花逆境脅迫下的緩解效應(yīng)研究僅探討了外源SNP的作用,其它的外源物質(zhì)及土壤、氣候、酶等對其緩解效應(yīng)的研究還有待于進一步的探討。