周 丹，尚建立，王吉明，李 娜，马双武

（中国农业科学院郑州果树研究所 郑州 450009）

近年来，土壤盐渍化已成为制约农业生态可持续发展的一大因素。我国盐渍化土地面积大、分布广、类型多，总面积约占国土面积的1.03%[1]。由于灌溉水水质差、排水不当等人为因素造成的土壤盐渍化使得可用耕地面积进一步减少。因此，对于耐盐农作物的需求也日益加剧。甜瓜（Cucumis meloL.）是最早被报道具有一定耐盐性的植物之一[2]，已有大量科研工作者对盐胁迫下甜瓜种子萌发期、苗期、果实发育期等[3-7]不同时期的生长变化进行了研究，但目前没有专门针对甜瓜资源进行耐盐筛选研究，因此还没有适合大面积推广的耐盐甜瓜品种。我国甜瓜种质资源丰富，其中不乏优异的抗性种质[8]，但是由于缺乏高效的耐盐筛选方法，无法大规模对资源进行鉴定评价并筛选抗源，一些潜在的优异抗性种质无法得到合理地利用。因此，建立合适高效的耐盐筛选方法以筛选高抗品种具有重要意义。

笔者选用了20 个不同的甜瓜种质进行了萌发试验，探究了不同质量浓度NaCl 处理对甜瓜萌发的影响，以期确定甜瓜萌发期耐盐性鉴定和筛选的最佳质量浓度，为甜瓜种质资源耐盐性筛选提供方法参考和依据。

1 材料与方法

1.1 材料

20 份不同甜瓜材料均来自国家西瓜甜瓜中期库，材料编号为S01～S20，所用甜瓜种质资源是从中期库可用资源中随机选择，各种质的名称、类型及来源见表1。

表1 试验所用种质资源名称及类型

1.2 方法

试验于2019 年9 月在西甜瓜中期库实验室实施，于2020 年3 月进行了重复试验。试验设置了5 个不同质量浓度梯度的NaCl 溶液处理组A 组、B 组、C 组、D 组、E 组，各组NaCl 溶液质量浓度依次为0、8、12、16、20 g·L-1。将20 份甜瓜种子各取20 粒装网袋，用不同质量浓度的NaCl 溶液于室温浸种过夜（约16 h），使用相应质量浓度的NaCl 溶液浸湿过的纱布包好，再用保鲜膜覆盖保湿，放入恒温箱中，33 ℃催芽，24 h 后开始测定种子萌发相关指标，根长突破种壳1 mm 即判定为已萌发。同时在种子发芽统计的前3 d，每天从每份试验样品中选取3 颗种子，用直尺测量种子根长，样品当天的萌发根长取3 颗种子根长的平均值。

记录不同质量浓度NaCl 胁迫下不同甜瓜种子的发芽数和根长，计算种子的当天发芽比率、发芽率、发芽指数，并进行统计分析。

发芽势/%=（第4 天发芽种子数/试验种子总数）×100；

发芽率/%=（种子达到完全发芽时发芽种子数/试验种子总数）×100；

发芽指数=∑（Gt/Dt）；Gt 指不同发芽时间时的发芽总数，Dt 指不同发芽时间。发芽指数的大小直接体现了种子的活力大小。

1.3 数据分析

数据采用Excel 2007 和SPSS 19.0 进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同NaCl处理下甜瓜种子的萌发动态

试验统计了甜瓜种子0～7 d 的当天发芽比率，并用表2 展示了不同质量浓度NaCl 处理下不同甜瓜种子的发芽势。对照组中，甜瓜种子均在1 d 内启动萌发，且所有种子发芽势均能够达到80%以上，表明本试验所用甜瓜种子萌发活力良好。处理组B（8 g·L-1）中，1/3 的种子第2 天才开始萌发，但大部分材料发芽势都在60%以上，部分材料发芽势与对照相比差异极显著，如S06、S08、S09、S11、S14、S15、S19、S20。NaCl 质量浓度达到12 g·L-1（C 组）时，不同材料发芽势开始出现明显差异。只有约1/3 的材料在第1 天开始萌发，约1/3 的材料分别在第2 天、第3 天、第4 天才开始萌发，还有约1/3 的材料一直都未萌发。S02、S07、S17 发芽势与对照没有显著差异，S01、S04、S16 与对照差异显著，其余材料均与对照有极显著差异，其中S08、S12、S14、S15、S19、S20发芽势为0。当NaCl 质量浓度达到16 g·L-1（D 组）时，所有甜瓜的发芽势均有极显著降低且都在2 d 后开始陆续萌发。其中发芽势最高为80%（S07），几乎一半的材料发芽势为0。E 组（20 g·L-1）中，90%的材料发芽势为0，仅S01、S02 有少量种子萌发。

整体看来，NaCl 处理对甜瓜种子萌发的影响随着质量浓度的增加而逐渐加强。随着处理质量浓度的增加，甜瓜种子萌发不断延迟，且发芽势呈不断降低的趋势。不同处理下甜瓜的发芽种子比率均在第4 天左右达到最大值（即发芽势），而后基本不变。20 份甜瓜种质种子的发芽势在12 g·L-1处理时区别最为明显，16 g·L-1处理中极少数耐盐种质可与其余材料明显区别开来。

2.2 不同NaCl处理下20份不同甜瓜种质的发芽率

发芽率数据显示，随着NaCl 质量浓度的升高，部分种质的发芽率呈现出先升高后降低的趋势（表3）。其中S01、S03、S10、S16 的发芽率都在8 g·L-1时达到最高，而后随着NaCl 质量浓度的升高而显著降低，而S02 则在12 g·L-1时发芽率达到

表2 20 份甜瓜的发芽势

表3 20 份甜瓜的发芽率

最高。此外，S07、S12、S18 在NaCl 质量浓度为8 g·L-1时的发芽率与对照一致，随着质量浓度明治继续上升发芽率开始下降。表明NaCl 质量浓度在8 g·L-1和12 g·L-1时，对部分甜瓜种子发芽具有促进作用。在C 组（NaCl 质量浓度为12 g·L-1）中，20份甜瓜资源的发芽率出现明显差异，此时有发芽率仍与对照组一致的，如S07；有发芽率下降了50%左右的，如S10；而S08、S12、S14、S15、S19、S20 这6 份种质对高质量浓度盐处理比较敏感，发芽率均为0。NaCl 质量浓度为16 g·L-1时，一半以上的材料种子发芽率为0，且仅S02 和S07 的发芽率维持在50%以上。当NaCl 质量浓度上升至20 g·L-1时，只有2 份种子（S02、S07）萌发，但发芽率都在20%以下，说明此时盐质量浓度过高，已经严重危害了种子的正常生理活动。

不同NaCl 处理下20 份不同种质甜瓜的发芽率数据表明，S02、S07 具有较好的耐盐性，S14、S19对盐处理比较敏感，耐盐性相对较差。

2.3 不同NaCl处理下20份不同甜瓜种质的发芽指数

为了研究不同质量浓度NaCl 处理对甜瓜种子活力的抑制程度，试验对比了不同处理下甜瓜种子发芽指数（表4），该指数值越高，表明种子活力越高。S01、S02、S04、S07、S17 在B、C、D 组处理下的发芽指数与对照组相比差距不大，表明它们在这3个处理中种子活力受抑制程度不大。而S03、S10、S16 虽然在B 组处理中发芽率更高，但发芽指数相较对照组都有了不同程度的降低，说明8 g·L-1的NaCl 处理虽然对这3 份种质的种子发芽率具有促进作用，但种子活力仍然受到抑制。其余各甜瓜种质的发芽指数均随着处理质量浓度的增加而减小，表明对大部分甜瓜种质而言，种子活力受抑制的程度都随着NaCl 处理质量浓度的增加而增加。S08、S11、S14、S15、S19、S20 这几份种质的发芽指数在8 g·L-1NaCl 处理下与对照相比显著降低，且都在处理浓度达到16 g·L-1时种子发芽指数降为0，种子完全失活。表明这几份种质材料对盐处理非常敏感，耐盐性均较差。

表4 20 份甜瓜的发芽指数

2.4 不同NaCl处理对甜瓜种子萌发期根长的影响

为了进一步探究不同质量浓度的NaCl 对甜瓜种子萌发的影响，试验测量了不同种质甜瓜萌发前3 天的根长。表5～7 展示了不同质量浓度NaCl 处理下甜瓜种子的萌发根长。在正常条件下，甜瓜种子萌发第1 天根长都在1 cm 左右，而后逐天增长，第2 天可伸长至5 cm 左右，第3 天时，根长最长能达到16 cm，最短也在8 cm 左右。3 d 的根长比较均显示，盐处理下根的生长受到了抑制，受抑制的程度随着盐质量浓度的增加而增强。

表5 20 份甜瓜第1 天平均萌发根长

表6 20 份甜瓜第2 天平均萌发根长

B 组中，S01、S02 的根长在第1 天即表现出较好的长势，根长均与对照差异不显著，且在后续观察中也表现出明显的持续性增长。观察第3 天根长发现，盐处理质量浓度为8 g·L-1时，甜瓜种子根长均达到2 cm 以上。盐处理质量浓度达到12 g·L-1时，不同种质根长受抑制程度出现明显分化，一半的种质根长始终在2 cm 以下。当盐处理质量浓度增加至16 g·L-1时，大部分种质根长一直为0，只有少数，如S01、S02、S03、S07 等根长保持持续逐天增长。20 g·L-1的盐质量浓度处理下仅2 份种质（S02、S07）根长在每天增长，但长势缓慢，且到第3天根长都在2 cm 以下。综合3 天的数据发现，S08、S14、S15、S20 均表现出较强的盐敏感性，他们的根长在低盐质量浓度处理时与对照相比差异明显，在后续培养中根长增长缓慢，这种根长生长被抑制的程度也随着NaCl 处理质量浓度的增加而增强。

综上所述，甜瓜种子萌发根长从第一天开始即随着NaCl 处理质量浓度的增加而降低。第3 天时，不同质量浓度下的甜瓜种子根长差异最大，12 g·L-1盐胁迫下不同种质种子根长差异最大。20份种质中，S01、S02、S07 的根长生长受抑制程度相对较小，为相对耐盐材料；S08、S14、S15、S20 对盐处理较为敏感。

3 讨论与结论

近年来，农作物耐盐筛选在大豆、高粱、甜菜、西瓜中都有研究报道[9-12]，但使用的耐盐评价方法多较为复杂，通常是将萌发期的发芽率、发芽势、发芽指数或胚根长等相关指标进行综合分析。针对甜瓜的耐盐性也有不少科研工作者进行了探究。2010 年朱春燕等[13]研究发现，甜瓜种子发芽率、发芽势、发芽指数对种子萌发期耐盐性贡献率较大。2013 年赵九洲等[14]认为发芽势、发芽率、平均发芽速度、活力指数、胚根长等与甜瓜萌发期耐盐碱性的相关关系显著，可作为萌发期甜瓜耐碱性筛选的主要鉴定指标。本试验选择了种子萌发期的发芽率、发芽指数及胚根长作为分析指标。

萌发动态变化显示，在盐胁迫下，大部分甜瓜种子发芽比率在第4 天即达到最大值，第4 天后，甜瓜种子发芽比率基本不变。因此笔者认为，在进行大量资源耐盐性评价筛选时，可将萌发数据统计时间缩短至4 d，既节约了劳力成本，也可大大节约时间成本。NaCl 处理质量浓度在8 g·L-1时无法将各种质对NaCl 处理的耐受力区分开，该质量浓度处理显然达不到耐盐鉴定或筛选的目的。12 g·L-1的NaCl 处理下不同种质的发芽率、发芽指数差异开始明显，此时既有部分材料发芽率与对照组一致，也有一些种质萌发被完全抑制发芽率为0，处于二者之间的发芽率值分布也相对较为均匀，反映出该质量浓度适宜作为甜瓜萌发期耐盐鉴定的指标。当NaCl 质量浓度达到16 g·L-1时，仅剩S07 发芽率达到80%，90%以上的种质发芽都受到抑制，发芽率都在50%以下，发芽指数相较对照组都降低了50%以上。分析结果发现，16 g·L-1对大部分甜瓜种子萌发都存在较大的抑制作用，不适宜用于耐盐鉴定，但能够将高度耐盐种质与其他材料区分开，可用作甜瓜资源的耐盐性抗源的筛选。NaCl 质量浓度上升至20 g·L-1时，发芽率、发芽指数抑制指数都表明所有甜瓜种子活力都几乎被完全抑制。有学者研究发现，低质量浓度的NaCl 溶液（质量浓度≤1%）处理对某些甜瓜种质材料有促进种子萌发的作用[15]，而在本试验中，某些种质在8 g·L-1NaCl 溶液处理下，发芽率或发芽指数高于对照组，这与前人研究结论一致。张雪彬[16]研究发现，高质量浓度盐处理对甜瓜种子萌发具有抑制作用，且质量浓度越高，抑制作用越强；国外学者Sivritepe H Ö[17]通过盐处理甜瓜幼苗发现，高质量浓度盐处理对甜瓜幼苗生长具有抑制作用。本试验中发芽势、发芽率和发芽指数数据均证实了这一结论。胚根长的数据显示，NaCl 的处理会导致胚根生长受到抑制，抑制程度随着质量浓度的增加而增强，这一结果也进一步证明了前人的研究结论。

试验通过种子发芽法对20 份甜瓜资源在不同质量浓度NaCl 处理下的耐盐性进行了探究，综合发芽率、发芽指数及根长统计数据，20 份甜瓜种质资源中，S02（‘且末泰热’）具有较强的耐盐性，S01、S04、S06、S07、S17 的耐盐性次之；S08、S14、S19、S20 的耐盐性较差，其中S14（‘金巴齿’）对盐处理最为敏感。

萌发数据分析发现，发芽后第4 天可作为耐盐性筛选数据统计期限；8 g·L-1NaCl 处理能够提高部分甜瓜种质种子发芽率；NaCl 质量浓度为12 g·L-1时，不同甜瓜种质的发芽率差异明显，适合用于甜瓜资源耐盐筛选；16 g·L-1的NaCl 处理对甜瓜种子萌发有强烈的抑制作用，但能够使高度耐盐种质与其他资源区分开，适宜作为甜瓜种质资源耐盐性抗源筛选；20 g·L-1的NaCl 超过了大部分种质的盐耐受临界值，90%的种质发芽率为0。无论是高质量浓度还是低质量浓度NaCl 处理均对所有的甜瓜种子活力和萌发期的根长生长产生了抑制，抑制作用随着质量浓度的增加而增强。