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外源水杨酸对盐胁迫下毛豆种子萌发和幼苗生理特性的影响

2016-05-14贡鑫刘飞万发香

南方农业·下旬 2016年7期
关键词:盐胁迫水杨酸毛豆

贡鑫 刘飞 万发香

摘 要 实验以毛豆品种双福“7”号为实验材料,在150 mmol/L NaCl胁迫处理下,研究添加不同浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 mmol/L)SA(水杨酸)对毛豆种子萌发和幼苗生理特性的影响。结果发现,外源SA可在一定程度上缓解盐胁迫对毛豆种子萌发和幼苗生长的影响。其中,添加0.5、1.0和1.5 mmol/L的SA对盐胁迫条件下种子的发芽指标显著提高;幼苗生的长指标显著增加;但干质量差异不显著,电导率和丙二醛(MDA)含量显著降低。结果表明,0.5~1.5 mmol/L的SA处理,可有效缓解毛豆的盐伤害,尤其添加1.0 mmol/L的SA效果最佳,2.0~2.5 mmol/L的SA处理未见明显缓解,甚至使毛豆的盐胁迫伤害加重。

关键词 毛豆;盐胁迫;水杨酸

中图分类号:S643.1 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.21.111

随着生态环境不断遭到破坏,土壤盐渍化加重,对植物的正常生命活动造成严重影响。研究表明,盐胁迫会降低种子萌发率,抑制幼苗生长,植株矮小,降低幼苗的干鲜质量及含水量,影响植物的正常生长[1]。SA(Salicylic Acid,水杨酸)是植物体内普遍存在的一种简单的小分子酚类化合物。近年来,陆续发现SA能提高植物的耐盐性[2]。因此,国内外许多学者把SA提高植物的耐盐性作为重要的研究课题之一,现已对黄瓜[3]、花椰菜[4]、番茄[5]等作物的耐盐性进行了较深入的研究。毛豆,作为大豆作物中专门鲜食嫩荚的菜用大豆,而关于SA对盐胁迫下毛豆种子萌发期和幼苗期的研究报道相对较少。因此,本实验通过模拟毛豆种子在盐胁迫条件下,初步探究水杨酸对盐胁迫下双福7号毛豆种子萌发及幼苗生理特性的影响,并以此了解水杨酸对双福7号毛豆耐盐性的影响。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试毛豆为从淮安市农资站购买的双福7号毛豆种子,从中挑选豆粒饱满、圆润无褶皱的种子,用于萌发实验。SA,化学纯,由上海国药集团生产。NaCl,分析纯,含量≥99.5%,由北京化学试剂公司生产。

1.2 方法

1.2.1 实验设计

实验共设7个处理。处理1:0 mmol/L的NaCl+0 mmol/L

的SA(蒸馏水,记为CK1)。处理2:150 mmol/L的NaCl+0 mmol/L的SA(记为CK2)。处理3:150 mmol/L的NaCl+0.5 mmol/L的SA(记为T1)。处理4:150 mmol/L的NaCl+1.0 mmol/L的SA(记为T2)。处理5:150 mmol/L的NaCl+1.5 mmol/L的 SA(记为T3)。处理6:150mmol/L的NaCl+2.0 mmol/L的SA(记为T4)。处理7:150 mmol/L的NaCl+2.5 mmol/L的SA(记为T5)。

1.2.2 毛豆种子处理

选用饱满的毛豆种子,用蒸馏水漂洗3次后浸种,放入铺有滤纸的培养皿中,每皿30粒,每个处理3皿,每天定量加入10 mL上述处理液,每天保持滤纸湿润。处理后的种子放入恒温培养箱,控制温度为25 ℃,湿度为75%进行培养。每天更换滤纸重新加入处理液。实验重复3次。

1.3 指标测定

1.3.1 发芽指标测定

种子萌发第4天测定发芽势;第7天测定种子的发芽率。

发芽指数=∑Gt/Dt

式中:Gt为在t日的发芽数,Dt为相应的发芽日数。

1.3.2 幼苗生长指标测定

在萌发第15天,测定苗长、根长、苗鲜质量和苗干质量,根据鲜质量和干质量,计算相对含水量。

1.3.3 生理指标的测定

MDA含量的测定方法:硫代巴比妥酸法[6]。电导率测定方法:采用电导仪法测定[6]。

1.4 数据处理

每个处理测定重复3次,数据为3次重复测定的平均值。用Excel 2007处理数据和作图,用SATA版本1.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 外源SA对盐胁迫下毛豆种子萌发的影响

盐胁迫下,毛豆种子萌发的相关指标均较对照组CK1显著降低(P<0.05),但随着SA浸种浓度的增加,各指标均呈现先升后降的趋势(见表1),其中,T1、T2、T3和T4处理对盐胁迫下毛豆种子萌发有显著促进作用,尤以T3效果最佳;T5与CK2相比,其发芽率与发芽指数无显著差异。实验结果表明,添加外源SA可有效缓解盐胁迫对毛豆种子萌发的抑制作用且SA浓度为

1.0 mmol/L的效果最显著。

2.2 外源SA对盐胁迫下毛豆幼苗生长指标的影响

由表2可知,与CK1相比,盐胁迫(CK2)显著降低了毛豆幼苗的芽长、主根长、侧根数、鲜质量、干质量和相对含水量(P<0.05)。随添加外源SA浓度的增加,盐胁迫菜豆幼苗的芽长、主根长、侧根数、鲜质量及相对含水量均呈先增加后下降的趋势。其中,T2处理的芽长、主根长和鲜质量均达到最大,当SA浓度超过

1.5 mmol/L时(T3),SA浓度越高,对幼苗生长抑制越严重。实验结果表明,添加外源SA可有效缓解盐胁迫对毛豆种子萌发的抑制作用且SA浓度为1.0 mmol/L的效果最显著。

2.3 外源SA对盐胁迫下毛豆幼苗根系相对电导率的影响

由图1可知,在NaCl胁迫下,用SA处理后,根系相对电导率呈现先下降再升高的趋势,其中T1到T2呈现显著性下降且显著低于CK2,T2时根系相对电导率达到最低,T2到T5时相对电导率呈现显著性上升的趋势。结果表明,盐胁迫下,0.5~1.5 mmol/L的SA能显著缓解盐胁迫对毛豆幼苗根系造成伤害,1.0 mmol/L的SA时相对电导率最低为51.1%,表明此时的缓解效果显著性最大,但显著高于正常生长幼苗根系的相对电导率;2.0~

2.5 mmol/L的SA时缓解效果不显著,反而使幼苗根系的相对电导率值增大。

2.4 外源SA对盐胁迫下毛豆幼苗MDA含量的影响

由图2可知,在NaCl(150 mmol/L)胁迫下,用SA处理后,幼苗MDA含量呈现先下降再上升的趋势。结果表明,盐胁迫下,0.5~1.5 mmol/L的SA能显著缓解NaCl对毛豆幼苗造成的伤害,在1.0 mmol/L的SA时MDA含量最低为2.64 μmol/g,表明该浓度缓解效果显著性最大;在2.0~2.5 mmol/L的SA时缓解效果不显著,反而对幼苗造成伤害。

3 结论与讨论

本实验表明,添加适宜浓度(1.0 mmol/L)的外源SA,能显著缓解盐胁迫对毛豆种子萌发及幼苗生长的危害。这与王玉萍[4]等对花椰菜种子在盐胁迫下的研究结果相似,但与张凤银[7]等对菜豆的结论有差异,可能与处理中NaCl和SA的浓度不同。另外,可能是由于不同植物种子或品种对盐胁迫及SA的缓解效应有不同的适应性造成的。

参考文献

[1]武春霞,杨静慧,颜丽丽,等.四种常见草坪草的耐盐性[J].南方农业,2007,1(1):59-61.

[2]倪祥银,齐泽民,廖姝,等.外源水杨酸对NaCl胁迫下大豆种子萌发和幼苗生长生理的影响[J].西北植物学报,2014,34(1):106-111.

[3]刘维宝,陈新红,周羽,等.外源水杨酸对NaCl胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗根系生长的影响[J].中国农学通报,2013,29(34):166-170.

[4]王玉萍,董雯,张鑫,等.水杨酸对盐胁迫下花椰菜种子萌发及幼苗生理特性的影响[J].草业学报,2012,21(1):213-219.

[5]张彦.外源水杨酸对盐胁迫下番茄幼苗幼苗生理特性的影响[J].北方园艺,2013(12):8-11.

[6]王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2008.

[7]张凤银,陈禅友,胡志祥,等.外源水杨酸对盐胁迫下菜豆种子萌发和幼苗生理特性的影响[J].东北农业大学学报,2013,44(10):39-43.

(责任编辑:赵中正)

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