梅新娣， 張鳳萍， 代 婷

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院/新疆生物資源基因工程重點實驗室， 烏魯木齊 830046)

大葉補(bǔ)血草(Limoniumgmelinii(Willd.) Kuntze)屬于白花丹科(Plumbaginaceae)，是多年生草本植物，植株最高約100 cm，葉基生，較厚硬，葉片形狀多呈橢圓形，寬大，開花時葉不凋落[1]。大葉補(bǔ)血草的花期較長，花冠呈藍(lán)紫色，花朵即便凋謝干燥后顏色也不會衰敗，是插花藝術(shù)中一種非常理想的天然材料[2]，具有很高的觀賞性。大葉補(bǔ)血草的根部含單寧，其根莖為維吾爾族和哈薩克族的傳統(tǒng)藥材[3]，具有止血化瘀、抗菌抗炎的功效[4-5]。在我國大葉補(bǔ)血草主要分布于新疆北部，通常生長在鹽漬化的瘠土和鹽土上[6]，低洼處也比較常見，由于其極耐鹽漬和貧瘠土壤[2]，可作為鹽堿地指示性植物，在防風(fēng)固沙，保持水土方面有著極其重要的生態(tài)價值，在鹽堿地綠化、改善環(huán)境方面占據(jù)重要的生態(tài)效應(yīng)[7]。同時，因其具有繁殖容易、生命力頑強(qiáng)、不需精細(xì)管理等多種特點，亦可作為新疆發(fā)展鹽堿地種植的牧草，以補(bǔ)充新疆飼料的短缺，是一種開發(fā)價值很高的飼用草料[1]。

土壤鹽漬化是影響農(nóng)作物發(fā)展的一個主要因素，目前我國的鹽荒地及鹽漬化土壤，大概占可耕地面積的25%[8]。因此，亟需深入研究植物的耐鹽性以及其他脅迫因子對植物產(chǎn)生的生理影響。師東等[9]研究表明，種子的萌發(fā)在不同濃度鹽溶液的處理下會發(fā)生改變，隨著NaCl溶液濃度的升高，大葉補(bǔ)血草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均逐漸降低，而由NaCl鹽溶液和NaHCO3堿溶液制成的混合鹽溶液對種子萌發(fā)的抑制作用最明顯，大葉補(bǔ)血草幼苗葉片的葉綠素a(Chl a)、葉綠素b(Chl b)和葉綠素a+b也會隨著鹽脅迫濃度升高而降低，但丙二酫(MDA)和過氧化氫(H2O2)含量會呈上升趨勢[10]，PEG-6000溶液模擬的干旱脅迫條件會使種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)等呈遞減趨勢[11]。

新疆境內(nèi)雖有豐富的野生補(bǔ)血草資源，但是國內(nèi)以往較多研究都是針對其引種[1-2]和家化栽培方法的探索[12]、耐鹽基因分子生物學(xué)研究[13]、培育耐鹽性新品種[14]，或通過觀察不同脅迫下補(bǔ)血草種子萌發(fā)特點來研究其耐鹽性[9]，探討其對荒漠生境的適應(yīng)機(jī)制[15]，為大葉補(bǔ)血草的引種馴化、開發(fā)利用提供理論依據(jù)[16]，以及一些組織培養(yǎng)、無土栽培技術(shù)方面的研究[17-18]。國際上，對大葉補(bǔ)血草的研究主要集中在其化學(xué)成分[19-20]、形態(tài)結(jié)構(gòu)[21]及生物活性[22]等方面。國內(nèi)外對大葉補(bǔ)血草在不同環(huán)境脅迫下的萌發(fā)生理特性以及機(jī)制鮮有報道。

本研究以分布在新疆北疆境內(nèi)的大葉補(bǔ)血草為材料，初步探討大葉補(bǔ)血草種子在3種脅迫下的萌發(fā)特點，試圖研究其生理特性，并比較不同脅迫濃度下種子的萌發(fā)生理差異，為研究大葉補(bǔ)血草對鹽堿地的適應(yīng)機(jī)制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試大葉補(bǔ)血草種子于2018年7月采自新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市西山周邊，大葉補(bǔ)血草多生長在該地區(qū)鹽漬化的瘠土和鹽土上。將采得的種子置于塑封袋中于4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗試劑

0.1%的NaClO溶液，同濃度的NaCl溶液、Na2CO3溶液和甘露醇溶液，蒸餾水；SOD活性、POD活性、MDA含量測定試劑盒購于北京Solarbio科技有限公司。

1.3 實驗耗材及儀器

濾紙、培養(yǎng)皿、燒杯、錐形瓶、鑷子、研缽、離心管、玻璃比色皿、可調(diào)式移液器。臺式離心機(jī)H/T 16 MM、電子天平WT 1002 K、高壓蒸汽滅菌鍋YXQ-LS-100 SII、恒溫培養(yǎng)箱GTOP-Y、超凈工作臺BBS-DDC、恒溫水浴鍋HH-S8和分光光度計V-1100 D。

1.4 實驗方法

挑選大小均一、飽滿、健康的大葉補(bǔ)血草種子，用清水沖洗干凈，再用0.1%的NaClO溶液消毒10 min，后用蒸餾水沖洗數(shù)遍，用濾紙吸干種子表面水分并置于鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿10粒種子，用不同濃度的處理液浸濕濾紙。實驗所用脅迫處理液為NaCl、Na2CO3、甘露醇，這3組脅迫處理液分別設(shè)4個濃度梯度(NaCl濃度為50、100、200、300 mmol/L，Na2CO3濃度為30、50、100、150 mmol/L，甘露醇濃度為99、198、397、595 mmol/L)，清水處理作為對照(ck)，每組處理再設(shè)3個重復(fù)，置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每天用相應(yīng)處理液浸濕濾紙，若濾紙出現(xiàn)污染情況需及時更換滅菌濾紙。

1.5 測定指標(biāo)與計算公式

種子的萌發(fā)以出現(xiàn)胚根為標(biāo)準(zhǔn)，每天在同一時間對種子萌發(fā)情況進(jìn)行統(tǒng)計，計算發(fā)芽率，測量胚根及子葉長度。于第5，10，15天測定發(fā)芽勢，第15天測定發(fā)芽指數(shù)[23]，連續(xù)觀察15 d。

發(fā)芽率(%)=(萌發(fā)種子數(shù)量/供試種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽勢(%)=(日最高發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt，Gt為t時間內(nèi)的發(fā)芽總數(shù)；Dt為發(fā)芽天數(shù)。

采用氮藍(lán)四唑(NBT) 還原法[24-25]測定超氧化物歧化酶(SOD)活性；采用愈創(chuàng)木酚比色法[26-27]測定過氧化物酶(POD)活性；采用硫代巴比妥酸法(TBA)[28]測定丙二醛(MDA)含量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

對數(shù)據(jù)的初步整理和圖表繪制采用Microsoft Excel 2010軟件，后續(xù)采用SPSS 22.0軟件對生理數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，采用單因素方差分析以及最小顯著差異法來比較不同濃度之間的差異顯著性(p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 15 d萌發(fā)結(jié)果及分析

2.1.1NaCl鹽脅迫對大葉補(bǔ)血草種子萌發(fā)率、胚根長度及子葉長度的影響

由圖1可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)不同濃度的NaCl鹽溶液處理后，萌發(fā)率隨著萌發(fā)時間的延長呈增長趨勢，不同的脅迫處理組之間萌發(fā)率各有差異。在300 mmol/L濃度處理下，種子在第4天開始萌發(fā)，萌發(fā)率增長緩慢，在5種處理中萌發(fā)率最低。200 mmol/L濃度處理下種子在第2天開始萌發(fā)，此后6 d內(nèi)萌發(fā)率增長較快，在第9天達(dá)到萌發(fā)率最高點且趨于穩(wěn)定，萌發(fā)率最大值高于ck組和300 mmol/L處理組。NaCl濃度為100 mmol/L處理下的種子也在第2天之后開始萌發(fā)，此后5 d內(nèi)萌發(fā)率增長較快，增長趨勢與200 mmol/L處理組相同，在第8天達(dá)到萌發(fā)率最高點且趨于穩(wěn)定，萌發(fā)率最大值高于200 mmol/L處理組、ck組和300 mmol/L處理組。50 mmol/L濃度處理下的種子在第1天開始萌發(fā)，第2天至第3天萌發(fā)率增長最快，此后增長率減慢，于第6天趨于穩(wěn)定，在第9天之后又出現(xiàn)新的萌發(fā)現(xiàn)象，于第12天達(dá)到萌發(fā)極限，且萌發(fā)率在5個處理組中最高。清水處理下的種子也在第1天開始萌發(fā)，且萌發(fā)率持續(xù)增長，至第5天趨于穩(wěn)定，于第10天出現(xiàn)新的萌發(fā)現(xiàn)象，在第11天達(dá)到萌發(fā)極限，萌發(fā)率最大值高于300 mmol/L處理組。

圖1 不同濃度的NaCl溶液對大葉補(bǔ)血草種子萌發(fā)率的影響

由圖2可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)不同濃度的NaCl處理組，胚根長度隨著萌發(fā)時間的延長均呈增長趨勢，不同的處理組之間種子的胚根長度存在差異。在300 mmol/L濃度處理組的種子胚根最短，但整體呈增長趨勢，在第11～13天之間增長最快。200 mmol/L處理組的胚根長度高于300 mmol/L處理組，低于其他3組處理，在第3～4天之間的增長率最高，之后基本趨于穩(wěn)定。100 mmol/L處理組種子胚根長度在第2～6天增長較快，且在第6天達(dá)到全部處理組最高值，之后由于出現(xiàn)新的萌發(fā)情況，長出的新胚根較短，拉低了整體的胚根長度平均值，所以出現(xiàn)下降趨勢，第8天重新出現(xiàn)穩(wěn)定的增長趨勢，第12天停止生長。50 mmol/L處理組的種子胚根長度和ck處理下的增長趨勢基本一致，兩者均在第1天便長出胚根，前者在第1～3天之間出現(xiàn)跳躍式增長，且持續(xù)增長至第5天基本趨于穩(wěn)定，第8天出現(xiàn)小幅增長趨勢，后因出現(xiàn)新的萌發(fā)現(xiàn)象，長出的胚根較短，拉低了平均水平，第13天停止生長。后者前2 d內(nèi)的胚根長度高于前者，在第3天后低于前者，說明前者胚根長度增長率高于后者。

圖2 不同濃度的NaCl溶液對大葉補(bǔ)血草種子胚根長度的影響

由圖3可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)不同濃度的NaCl處理后，所有脅迫處理組的子葉長度總體呈上升趨勢，且5個不同脅迫處理組之間存在差異。300 mmol/L處理下種子在10 d內(nèi)均長出子葉，在第10天后子葉開始生長，第12～13天之間增長迅速，此后仍有增長，但該處理組子葉長度較小于其余4組處理，且相差較大。200 mmol/L處理下的種子于第4天開始生長子葉，第5天增長率較高，第5天之后新生的子葉長度較短，整體平均水平降低，于第7天后又恢復(fù)增長趨勢并持續(xù)至第15天。100 mmol/L、50 mmol/L以及ck處理下的種子均于3 d后開始生長子葉，增長趨勢相似，其中ck組的子葉長度最長，50 mmol/L處理組子葉長度略長于100 mmol/L處理組，三者均在第13天后達(dá)到生長極限。

圖3 不同濃度的NaCl溶液對大葉補(bǔ)血草種子子葉長度的影響

2.1.2Na2CO3堿脅迫對大葉補(bǔ)血草種子萌發(fā)率、胚根長度及子葉長度的影響

由圖4可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)不同濃度的Na2CO3濃液處理后，5個處理組在前8 d內(nèi)萌發(fā)率變化均呈增長趨勢，且各處理組之間的萌發(fā)率存在一定差異。其中，150 mmol/L處理組萌發(fā)率低于其他4組處理，第7～8天為萌發(fā)高峰期，之后趨于穩(wěn)定，說明種子到達(dá)萌發(fā)極限。100 mmol/L處理組種子的萌發(fā)趨勢與150 mmol/L處理組相近，在第8天之后種子萌發(fā)相對穩(wěn)定，達(dá)種子萌發(fā)極限，整體種子萌發(fā)率比150 mmol/L處理組高，較其他3個處理組低。50 mmol/L處理在前8 d內(nèi)的萌發(fā)率比其他處理高，在7 d后達(dá)到萌發(fā)極限停止萌發(fā)，萌發(fā)率較30 mmol/L處理組低，比其他3個處理組高。30 mmol/L處理組在前9 d內(nèi)的萌發(fā)率保持持續(xù)增長的趨勢，在第9天后趨于穩(wěn)定，達(dá)到種子萌發(fā)極限，種子總萌發(fā)率在5個處理組中最高。ck組的種子萌發(fā)率高于150 mmol/L和100 mmol/L處理組，低于50 mmol/L和30 mmol/L處理組，經(jīng)過5 d的萌發(fā)率增長期后趨于穩(wěn)定，持續(xù)到第10天又出現(xiàn)了新的萌發(fā)現(xiàn)象，在第11天達(dá)到萌發(fā)極限。

圖4 不同濃度的Na2CO3溶液對大葉補(bǔ)血草種子萌發(fā)率的影響

由圖5可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)不同濃度的Na2CO3溶液處理后，5個處理組在前7 d內(nèi)的胚根長度變化均呈增長趨勢，且各處理組之間存在一定的差異。其中150 mmol/L和100 mmol/L處理組在第7～9天仍保持增長，在第9天后均趨于穩(wěn)定且胚根長度值十分相近，前者略低于后者，在5個處理組中處理濃度越高胚根越短。50 mmol/L處理組的胚根長度在前7 d內(nèi)整體呈增長趨勢，只是在第5天由于新長出的胚根較短，均值有小幅的下降趨勢，在第7天之后停止生長，胚根長度最大值在所有處理組中僅低于ck組。30 mmol/L濃度處理組的胚根長度在前7 d內(nèi)保持一個均勻的增長趨勢，此后趨勢略有下降，在第9天停止生長，胚根長度最大值高于150 mmol/L和100 mmol/L處理組，低于50 mmol/L處理和ck組。ck組的胚根長度在所有處理組中最高，萌發(fā)第10天后趨勢有所下降，在第13天后停止生長。

圖5 不同濃度的Na2CO3溶液對大葉補(bǔ)血草種子胚根長度的影響

由圖6可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)濃度為150 mmol/L的Na2CO3溶液處理后，由于堿脅迫濃度較高，超過了子葉生長極限，所以均未生長，100、50、30 mmol/L 3個處理組的子葉長度變化趨勢十分相似，均在第9天停止生長，其中100 mmol/L處理組的子葉長度最低，其次是50 mmol/L處理組，30 mmol/L處理組的子葉長度最高。ck組的子葉長勢較理想，增長率和子葉長度最大值在所有處理組中最高。

圖6 不同濃度的Na2CO3溶液對大葉補(bǔ)血草種子子葉長度的影響

2.1.3甘露醇滲透性脅迫對大葉補(bǔ)血草種子萌發(fā)率、胚根長度及子葉長度的影響

由圖7可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)濃度為595 mmol/L的甘露醇溶液處理后，由于脅迫濃度超過了種子的萌發(fā)極限，所以種子全程未萌發(fā)；397 mmol/L濃度處理下的種子在前8 d內(nèi)萌發(fā)率為0，從第8天后萌發(fā)率開始持續(xù)上升，第13～14天之間達(dá)到萌發(fā)高峰期，萌發(fā)率增長最快，14 d之后停止萌發(fā)，萌發(fā)率最大值比595 mmol/L處理組高，但較其他3個處理組偏低。198 mmol/L處理組從第6天開始萌發(fā)，萌發(fā)增長率達(dá)到全部處理組最高，于第9天達(dá)到種子萌發(fā)極限，停止萌發(fā)，萌發(fā)率最高值高于595 mmol/L和397 mmol/L處理組，低于99 mmol/L處理組和ck處理組。99 mmol/L處理組從第2天開始萌發(fā)，第4～10天之間萌發(fā)率增長趨勢基本保持穩(wěn)定，第10天后停止萌發(fā)，其萌發(fā)率最大值在全部處理組中最高。ck處理下的種子從第1天開始萌發(fā)，從第5～10天期間無新萌發(fā)現(xiàn)象，第11天達(dá)到種子萌發(fā)極限，停止萌發(fā)，其萌發(fā)率最大值小于99 mmol/L處理組，大于595、397、198 mmol/L處理組。

圖7 不同濃度的甘露醇溶液對大葉補(bǔ)血草種子萌發(fā)率的影響

由圖8可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)不同濃度的甘露醇溶液處理后，595 mmol/L處理下的種子，由于脅迫濃度過大，種子未萌發(fā)。397 mmol/L處理下的種子從第8天開始出現(xiàn)胚根(對照圖7)，且胚根長度增長率比較穩(wěn)定，于第12天后有所下降，因為新長出的種子胚根長度較短拉低了均值，在第13天停止生長。198 mmol/L處理下的種子從第6天開始出現(xiàn)胚根，第10天達(dá)到胚根生長極限，期間胚根長度的增長率非常穩(wěn)定，其胚根長度最大值高于397 mmol/L處理組，低于其他2個處理組。99 mmol/L處理下的種子胚根長度在前9 d內(nèi)保持增長趨勢，此后出現(xiàn)下降趨勢，后又在一天內(nèi)胚根長度仍然增長，在第11天后停止生長，其胚根長度最大值僅小于ck。ck組的種子胚根長度長勢理想，從第1天后開始生長，且在萌發(fā)期內(nèi)持續(xù)保持增長，在第10天有所下降，原因同上所述，在第13天停止生長，其胚根長度在所有處理組中最大。

圖8 不同濃度的甘露醇溶液對大葉補(bǔ)血草種子胚根長度的影響

由圖9可知，大葉補(bǔ)血草種子經(jīng)不同濃度的甘露醇溶液處理后，595 mmol/L濃度處理下的種子由于未出現(xiàn)萌發(fā)現(xiàn)象。397 mmol/L處理下的種子從第9天后開始出現(xiàn)子葉，且子葉長度增長率較高，于第12天后有所下降，原因可能是新長出的子葉長度較短拉低了均值，第14天后停止生長，其子葉長度低于其他4個處理組。198 mmol/L處理下的種子子葉從第7天后開始生長，至第11天后停止生長，其子葉長度大于397 mmol/L處理組，低于99 mmol/L處理組和ck組。99 mmol/L處理下的種子在第3天開始生長出子葉且持續(xù)增長至第9天停止生長，其子葉長度低于ck。ck處理下的種子在第4天開始生長子葉，且在第5天增長速度較快，后增長趨勢緩和，至第14天停止增長，其子葉長度相較于所有處理組最長，長勢最好。

圖9 不同濃度的甘露醇溶液對大葉補(bǔ)血草種子子葉長度的影響

表1 鹽、堿和滲透脅迫對大葉補(bǔ)血草種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)的影響

2.1.4不同脅迫處理下種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)結(jié)果及分析

由表2可知，前5 d內(nèi)50 mmol/L Na2CO3處理的種子發(fā)芽勢最高，不同濃度甘露醇(595、397、198 mmol/L)在NaCl處理組，種子在150 mmol/L處理下表現(xiàn)出發(fā)芽勢新高峰，300 mmol/L處理下的種子發(fā)芽勢處于低值。在Na2CO3處理組中，種子發(fā)芽勢在50 mmol/L處理后達(dá)到最高，在150 mmol/L處理后發(fā)芽勢最低。不同濃度甘露醇595、397、198 mmol/L處理下發(fā)芽勢均為0，99 mmol/L甘露醇和清水處理下的發(fā)芽勢相同。

表2 不同濃度NaCl溶液處理下大葉補(bǔ)血草種子脅迫生理指標(biāo)方差分析

第10天統(tǒng)計結(jié)果顯示，種子發(fā)芽勢在30 mmol/L Na2CO3處理下達(dá)到最高值，在595 mmol/L甘露醇處理下為0。30 mmol/L Na2CO3處理種子發(fā)芽勢最高，150 mmol/L Na2CO3處理下發(fā)芽勢最低。在甘露醇溶液4個處理組中，595 mmol/L甘露醇處理下發(fā)芽勢最低(0)，99 mmol/L甘露醇處理組的發(fā)芽勢最高。

第15天統(tǒng)計結(jié)果顯示，150 mmol/L NaCl和30 mmol/L Na2CO3處理后的種子發(fā)芽勢為全脅迫處理組最高，595 mmol/L甘露醇處理下的發(fā)芽勢最低(0)。在4個不同濃度的NaCl處理組中，50 mmol/L NaCl處理下的種子發(fā)芽勢最高，300 mmol/L NaCl處理下的發(fā)芽勢最低。30 mmol/L Na2CO3溶液處理發(fā)芽勢最高，在150 mmol/L Na2CO3溶液處理下最低。甘露醇溶液處理結(jié)果與上述相同。

在萌發(fā)實驗第15天統(tǒng)計發(fā)芽指數(shù)，結(jié)果顯示50 mmol/L Na2CO3處理下的種子發(fā)芽指數(shù)最高，595 mmol/L甘露醇處理下發(fā)芽指數(shù)為0。

在NaCl處理組中，種子發(fā)芽指數(shù)在50 mmol/L處理下達(dá)到最高，在300 mmol/L處理下最低。種子發(fā)芽指數(shù)在50 mmol/L Na2CO3處理下最高，在150 mmol/L處理下最低。595 mmol/L甘露醇處理下種子發(fā)芽指數(shù)最低，在99 mmol/L處理下為最高值。

種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)在較低濃度的NaCl和Na2CO3處理下高于ck，而甘露醇處理下的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)幾乎都低于ck。

2.2 萌發(fā)生理指標(biāo)測定結(jié)果與分析

2.2.1NaCl脅迫處理后的種子生理指標(biāo)結(jié)果與分析

圖10結(jié)果顯示，在NaCl濃度為0～100 mmol/L時，種子的SOD活性隨濃度升高呈下降趨勢，在濃度為100～300 mmol/L之間，SOD活性呈上升趨勢。ck的SOD活性最高，100 mmol/L NaCl處理下SOD活性最低。在NaCl濃度為0～100 mmol/L時，種子的POD活性呈上升趨勢，在100～300 mmol/L之間，POD活性呈上升趨勢。種子POD活性在ck、50、300 mmol/L處理下達(dá)到最低，在100 mmol/L處理下達(dá)到最高。ck組MDA含量最低，300 mmol/L處理組的MDA含量最高，種子的MDA含量隨著NaCl濃度的升高而升高，整體呈上升趨勢。

圖10 不同濃度NaCl溶液對大葉補(bǔ)血草種子SOD、POD活性及MDA含量的影響

表2顯示，大葉補(bǔ)血草種子在不同濃度的NaCl處理下，SOD活性和MDA含量都存在顯著差異(p<0.05)，在ck、50、300 mmol/L處理下POD活性無顯著差異，與100 mmol/L和200 mmol/L處理下的種子POD活性之間存在顯著差異(p<0.05)。

2.2.2Na2CO3脅迫處理后的種子生理指標(biāo)結(jié)果與分析

由圖11可知，Na2CO3濃度為0～100 mmol/L時，種子的SOD活性隨濃度升高呈遞減趨勢，在100～150 mmol/L之間，SOD活性呈遞增趨勢，ck處理種子SOD活性最高，100 mmol/L Na2CO3處理種子SOD活性最低。在0～30 mmol/L濃度之間，種子的POD活性呈遞增趨勢，在30～100 mmol/L濃度之間，POD活性呈遞減趨勢，在ck處理最低，在30 mmol/L Na2CO3溶液處理下最高。MDA含量在ck處理最低，在150 mmol/L Na2CO3處理最高。

圖11 不同濃度Na2CO3溶液對大葉補(bǔ)血草種子SOD、POD活性及MDA含量的影響

表3顯示，大葉補(bǔ)血草種子在不同濃度的Na2CO3處理下，SOD活性和MDA含量都存在顯著差異(p<0.05)，在50 mmol/L和150 mmol/L處理下POD活性無顯著差異，在ck處理和100 mmol/L處理下POD活性也無顯著差異，這兩組與30 mmol/L處理下的種子POD活性均存在顯著差異(p<0.05)。

表3 不同濃度Na2CO3溶液處理下大葉補(bǔ)血草種子脅迫生理指標(biāo)方差分析

2.2.3甘露醇脅迫處理后的種子生理指標(biāo)結(jié)果與分析

由圖12可知，在0～99 mmol/L濃度區(qū)間內(nèi)，種子SOD活性隨濃度增大逐漸減小，在99～595 mmol/L濃度區(qū)間內(nèi)，SOD活性隨著溶液濃度增大逐漸升高。種子SOD活性在清水處理下最高，99 mmol/L濃度處理組的種子SOD活性最低。在0～198 mmol/L濃度區(qū)間內(nèi)，種子POD活性隨濃度增大逐漸增大，在198～595 mmol/L濃度區(qū)間內(nèi)，隨著溶液濃度逐漸增大，POD活性呈下降趨勢。ck處理下的種子POD活性最低，198 mmol/L處理POD活性最高。種子MDA含量整體呈上升趨勢，其中在99～198 mmol/L之間呈下降趨勢，ck處理的MDA含量最低，595 mmol/L處理下MDA含量最高。

圖12 不同濃度甘露醇溶液對大葉補(bǔ)血草種子SOD、POD活性及MDA含量的影響

表4顯示，大葉補(bǔ)血草種子在不同濃度的甘露醇處理下，SOD活性、POD活性和MDA含量都存在顯著差異(p<0.05)。

表4 不同濃度甘露醇溶液處理下大葉補(bǔ)血草種子脅迫生理指標(biāo)方差分析

3 結(jié)論與討論

3.1 大葉補(bǔ)血草種子的萌發(fā)特性

本研究結(jié)果顯示，在NaCl和Na2CO3脅迫處理組中，種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)均隨著NaCl濃度的增大呈下降趨勢，且低濃度的鹽溶液和堿溶液處理下的種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均高于ck，說明低濃度的鹽脅迫和堿脅迫會促進(jìn)大葉補(bǔ)血草種子的萌發(fā)，而高濃度的鹽脅迫和堿脅迫會抑制大葉補(bǔ)血草種子的活力和發(fā)芽力，本實驗結(jié)果與李宗諭等[30]和Xu等[31]的研究結(jié)果相符。從圖1和圖4可知，大葉補(bǔ)血草的耐鹽性高于其耐堿性。大葉補(bǔ)血草子葉長度的變化趨勢與NaCl濃度呈負(fù)相關(guān)，說明鹽脅迫對大葉補(bǔ)血草種子子葉的生長抑制高于對胚根生長的抑制。甘露醇脅迫處理后的種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、胚根長度和子葉長度與甘露醇濃度呈負(fù)相關(guān)，說明水分是大葉補(bǔ)血草種子萌發(fā)的必要條件。595 mmol/L處理下的種子未萌發(fā)，說明該濃度已超過了種子的耐受極限。

3.2 大葉補(bǔ)血草種子的萌發(fā)生理特點

在不同脅迫處理下植物的各項生理指標(biāo)會發(fā)生不同程度的變化，MDA含量、SOD活性、POD活性等是與抗逆性關(guān)系密切的指標(biāo)[32]，通過測定這些指標(biāo)可以鑒定植物的抗逆性。本實驗結(jié)果顯示，NaCl脅迫處理下的種子SOD活性隨溶液濃度的增大呈先下降后上升趨勢，MDA含量隨溶液濃度的升高而增大。張超強(qiáng)[33]的研究表明，SOD活性及MDA含量均與NaCl濃度呈正相關(guān)，分析原因可能是大葉補(bǔ)血草通常生活在鹽土上，其本身極耐鹽，所以其在一些低濃度的鹽溶液中更有利生長，而清水處理下的大葉補(bǔ)血草種子SOD活性最高，分析原因可能是由于實驗操作技能不成熟，造成空白對照組中的種子出現(xiàn)輕微的污染情況，使種子處于逆境中，需要產(chǎn)生大量的SOD來清除在新陳代謝中產(chǎn)生的有害物質(zhì)。隨堿、滲透脅迫濃度的增加，種子SOD活性呈先減小后增大的趨勢，說明低濃度的堿、滲透脅迫對種子SOD活性有一定的破壞作用，隨著脅迫濃度持續(xù)增加，可能是新疆大葉補(bǔ)血草對堿、滲透脅迫有了適應(yīng)性從而產(chǎn)生了SOD。隨著鹽、堿溶液濃度的增大，植物在逆境脅迫中遭受的傷害就越大，所以植物體內(nèi)積累的MDA含量就越高，這與張曉艷等[34]和吳成龍等[35]的研究結(jié)果一致。POD活性隨著3種脅迫濃度的增加呈先升后降趨勢，這與高昆等[36]的研究結(jié)果相符，說明大葉補(bǔ)血草種子會隨著NaCl濃度的升高來增加體內(nèi)的POD活性以清除有害的過氧化氫物質(zhì)，但是過高的脅迫濃度很可能會破壞POD的清除機(jī)制，從而出現(xiàn)POD在100 mmol/L濃度后逐漸呈下降趨勢的現(xiàn)象。99～198 mmol/L甘露醇脅迫下，MDA含量出現(xiàn)小幅的下降趨勢，原因可能是在此區(qū)間SOD和POD活性驟增，使得兩種酶清除了一部分的氧自由基，對MDA的產(chǎn)生起到抑制作用。

綜上所述，低濃度的鹽脅迫和堿脅迫會促進(jìn)大葉補(bǔ)血草種子的萌發(fā)，高濃度的鹽脅迫和堿脅迫會抑制種子的發(fā)芽能力及整體活力，大葉補(bǔ)血草的耐鹽性高于其耐堿性，鹽脅迫對種子子葉生長的抑制高于對種子胚根生長的抑制。干旱也會抑制種子的發(fā)芽能力，水分是植物生長的必要條件。3種不同脅迫處理下的種子，SOD活性呈“V”型變化趨勢，POD活性呈倒“V”型變化趨勢，MDA含量與溶液濃度基本呈正相關(guān)，且不同濃度脅迫處理下的種子這三項脅迫生理指標(biāo)幾乎都存在顯著差異(p<0.05)。本研究結(jié)果為進(jìn)一步探討新疆大葉補(bǔ)血草對鹽堿地的適應(yīng)能力奠定理論基礎(chǔ)，為鹽堿地種植品種的選擇提供理論參考。