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NaCl胁迫对不同品系火龙果种子萌发及枝条扦插的影响

2015-10-21王会全张知杭

安徽农业科学 2015年3期
关键词:扦插种子萌发火龙果

王会全 张知杭

摘要 [目的] 确定不同品系火龙果种子在NaCl胁迫下发芽情况和枝条的扦插成活率。 [方法]以红皮白肉和红皮红肉2个品系火龙果的种子及枝条为研究材料,研究NaCl胁迫对种子萌发和枝条扦插的影响。种子耐盐性试验设置了8个NaCl浓度(0、1、2、3、5、7、9、11 g/L);枝条扦插试验设置了4个浓度(0、1、3、5 g/L)。对不同浓度NaCl胁迫条件下火龙果种子萌发的发芽势、发芽率、发芽指数和扦插的长根情况观察分析。[结果]试验表明,NaCl胁迫下,2个品系的火龙果种子均表现出低浓度NaCl胁迫促进萌发,而高浓度抑制萌发,并且红皮红肉品系种子萌发能力优于红皮白肉品系;NaCl低浓度胁迫促进火龙果枝条的生根率和成活率,在相同浓度胁迫下红皮红肉品系生根率和成活率均高于红皮白肉品系。[结论] 研究可为火龙果在福建地区的生产栽培提供参考依据。

关键词 NaCl胁迫; 火龙果; 种子萌发; 扦插

中图分类号 S667.9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2015)03-089-03

Effects of NaCl Stress on Seeds Germination and Stems Cutting of Two Pitaya Strains

WANG Huiquan, ZHANG Zhihang

(Department of Horticulture and Garden, Fujian  Vocational College of Agriculture, Fuzhou, Fujian 350119)

Abstract [Objective] To determine the germination and stem cuttings survival rate of different strains of Pitaya under NaCl stress. [Method] Seeds and stems of two Pitaya strains [Hylocereus undatus Britt.& Rose and Hylocereus polyrhizus(Weber)Britt.&Rose]were used as materials to study the effects of NaCl stress on seed germination and stems cutting. Eight NaCl concentrations(0, 1, 2, 3, 5, 7, 9, 11 g/L) were setted to study the NaCl resistance and four concentrations (0, 1, 3, 5 g/L) were set for the study of stems cutting.Energy of germination, germination rate, germination index and the cutting were analyzed. [Result] The results showed that: the germination of seeds was promoted by low concentration of NaCl stress and inhibiting by high concentration. The seed germination ability of red meat strains is better than the red one white strains. Under the same concentration of NaCl stress the rooting rate of cutting and survival rate of shoots of red meat strains were higher than the white strains. [Conclusion] The study can provide reference basis for cultivation of Pitaya in Fujian region.

Key words NaCl stress; Pitaya; Seeds germination; Stems cutting

基金項目 福建农业职业技术学院科研项目(11ZY02)。

作者简介 王会全(1982- ),男,福建福州人,讲师,在读博士,从事果树生理研究。

收稿日期 20141203

火龙果(Hylocereus undatus)属仙人掌科(Caetaceae)三角柱属(Hylocereus)植物,原产中美洲的哥斯达黎加、尼加拉瓜、墨西哥、古巴等地,是当地非常普遍且主要的水果[1]。火龙果果实营养丰富,具有高维生素C、磷质、纤维素,低脂肪和热量等特点,是一种经济价值较高的新兴水果[2]。按果皮果肉颜色可分为红皮白肉(Hylocereus undatus Britt.& Rose)、红皮红肉[Hylocereus polyrhizus(Weber)Britt.&Rose]、红皮紫肉[Hylocereus costaricensis(Weber)Britt.& Rose]和黄皮白肉[Selenicereus megalanthus(Schum.)Britt.& Rose]4类,目前国内商业栽培以红皮白肉及红皮红肉类型为主[3]

火龙果被认为是较耐盐碱的植物,并且有研究指出在高碱环境下仍可建立果园,火龙果幼苗在电导率为4.0 dS/m的盐水胁迫下成活率仍可达50%以上[2]。目前在福建省火龙果的种植主要分布在土壤大多偏碱性的沿海滩涂地区。盐碱土中的盐分主要为3种阳离子Na+、Ca2+、Mg2+和4种阴离子CO2-3、HCO-3、Cl-、SO2-4组成的12 种盐,个别地方还分布着少量的硝酸盐盐土[2]。所以近年来火龙果的耐盐性研究成为了研究火龙果栽培特性的焦点,并且主要在抗Na+和Cl-方面。郑伟等对火龙果种子在NaCl胁迫下的发芽情况进行了研究,表明在低浓度的盐胁迫下发芽势和发芽率有所提高,随盐浓度升高火龙果种子的发芽指数和活力指数均有所下降,但未对火龙果不同品系种子发芽率差异进行研究[4];袁亚芳等研究了NaCl胁迫对火龙果扦插苗生理指标的影响并对不同火龙果品种耐盐性差异性进行了研究,发现火龙果具有较强的耐NaCl胁迫的能力,并且不同品种耐盐性差异很大[2-3],但未对不同品种扦插成活率和根系生长情况进行研究。故笔者对白肉和红肉品系的火龙果进行了种子耐盐性和枝条扦插耐盐性的试验,以期确定不同品系火龙果种子在NaCl胁迫下发芽情况和枝条的扦插成活率,为火龙果在福建地区的生产栽培提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用火龙果种子于2013年9月制取。于2013年9月在福清市三华农场的火龙果园采集红皮白肉和红皮红肉火龙果果实(分别标记为A和B),把腐烂的火龙果捏碎,加水清洗,除去果肉和上浮的种子。然后将剩下的种子放于报纸上,在通风处晾干后用纸张包好备用。

扦插试验供试茎段于2013年9月取自福清市三华农场的火龙果园。分别采集红皮白肉和红皮红肉火龙果植株(分别标记为A和B)健壮、无病虫害的茎段,保湿带回实验室备用。

试验所用NaCl为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 种子耐盐性试验设计。

用NaCl配成浓度为1、2、3、5、7、9、11 g/L的盐溶液,以蒸馏水为对照(CK)。挑选饱满无病害的新鲜火龙果种子放入各种相应浓度的NaCl溶液,浸泡3 min左右。后选用直径9 cm的玻璃培养皿作为培养容器,每皿铺2层滤纸,选取颗粒大小一致的火龙果种子每皿播种50粒,加入等体积的盐溶液。每种浓度处理重复3次,以后每天向所有培养皿定时补充蒸发掉的无菌蒸馏水。发芽期间,每日记载种子萌发情况及发芽粒数,第5天计发芽势,第10天测发芽率。

1.2.2 扦插试验设计。

试验于2013年9月10號在位于福建省福清市的福建农业职业技术学院中的网棚内进行,扦插床的土壤有一定的黏性,为黏性壤土,面积约为50 m2。选择健壮、无病虫害的茎段剪成15~18 cm,将插条生态学下端肉质部削成斜面,且为枝条长的3 cm左右,放在阴凉通风处3~4 d备用。用NaCl配成浓度为1、3、5 g/L的盐溶液,以蒸馏水为对照(CK)。每种浓度,每个品系扦插20根枝条。扦插的深度为3~5 cm。扦插时,土壤的湿度不能太大,以免引起腐烂,特别是在扦插后的数日内,应尽量少浇水,保持土壤湿润即可。后期隔5~7 d浇一次相应浓度的盐溶液。隔10 d观察火龙果的腐烂枝条数,隔30 d记录枝条的生根状况。

1.3 种子耐盐性试验测定项目及方法

参考郑伟等方法[4]

发芽势(%)=第5天发芽种子数/播种种子数×100%

发芽率(%)=第10天发芽种子数/播种种子数×100%

发芽指数(GI)=(Gt/Dt)(Gt为t时间内的发芽数,Dt为相应的发芽天数)

数据处理采用DPS 7.0进行分析。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对不同品系火龙果种子萌发的影响

2.1.1 NaCl胁迫对不同品系火龙果种子发芽势的影响。

从表1可以看出,8个NaCl浓度处理对2个品系火龙果种子发芽势存在着不同影响,A品系在NaCl浓度小于3 g/L时发芽势都较高,在2 g/L时发芽势达到最高,为81.33%,但在显著水平P=0.01时与对照差异不显著; B品系在NaCl浓度为1~5 g/L的浓度下发芽势均高于对照,在1 g/L时发芽势高达94.67%,但是差异亦不显著。2个品系在NaCl浓度为5 g/L以上发芽势均低于对照,并且随着浓度的增加发芽势逐渐减低,差异显著。从以上结果可看出,NaCl胁迫对火龙果种子发芽势存在明显的影响,但是不同品系间发芽势不同,红皮红肉品系在不同浓度胁迫下发芽势均远大于红皮白肉品系。

表1 NaCl胁迫对不同品系火龙果种子发芽势的影响

NaCl浓度

g/L发芽势∥%A(红皮白肉)B(玫瑰红皮红肉)

0(CK)81.00 A92.00 A

177.33 A94.67 A

281.33 A92.67 A

369.33 AB93.33 A

555.33 BC94.00 A

743.33 C86.67 A

910.00 D50.00 B

115.33 D38.67 C

注:邓肯氏新复极差测验,不相同字母表示差异达极显著水平(P=001)。

2.1.2 NaCl胁迫对不同品系火龙果种子发芽率的影响。

从表2可以看出,NaCl浓度为1~3 g/L时,A、B 2个品系种子的发芽率均高于对照。A品系在NaCl浓度为3 g/L时发芽率最高,为92.67%,但在P=0.01时与对照相比差异不显著;B品系NaCl浓度为1 g/L时发芽率最高,为87.33%,与其他处理相比,差异显著。A、B 2个品系在NaCl浓度为5~11 g/L处理时随着浓度的增加发芽率均有所下降。说明了低浓度的NaCl处理可提高火龙果种子的发芽率,高浓度的NaCl胁迫抑制了种子萌发,降低种子的发芽率,并且低浓度处理时红皮白肉品系种子发芽率高于红皮红肉品系,高浓度处理时相反。

表2 NaCl胁迫对不同品系火龙果种子发芽率的影响

NaCl浓度

g/L发芽率∥%A(红皮白肉)B(玫瑰红皮红肉)

088.00 A77.00 AB

189.33 A87.33 A

290.67 A84.00 AB

392.67 A86.00 AB

584.00 A82.67 AB

778.67 A86.00 AB

942.00 B67.33 B

1122.67 C48.67 C

注:邓肯氏新复极差测验,不相同字母表示差异达极显著水平(P=001)。

2.1.3 NaCl胁迫对不同品系火龙果种子发芽指数的影响。

为了反映种子萌发的速度和整齐程度,该试验采用发芽指数分析了种子萌发与NaCl浓度之间的关系。从图1可以看出,在NaCl浓度为1~3 g/L时,各处理发芽势与对照相差不大,5~11 g/L时发芽势明显下降;A品系在各浓度处理下发芽势均低于B品系,A品系在2 g/L时发芽势最高,B品系在1 g/L时发芽势最高。以上结果表明,较低浓度的NaCl胁迫促进种子的萌发,较高浓度NaCl胁迫抑制种子的萌发,并且不同品系之间发芽势不同,红皮红肉品系发芽势高于红皮白肉品系。

图1 NaCl胁迫对不同品系火龙果种子发芽指数的影响

2.2 NaCl胁迫对火龙果茎段扦插生根的影响

在NaCl胁迫条件下扦插30 d后统计生根情况。从表3可以看出,4个NaCl浓度(0~5 g/L)处理对A、B 2个品系火龙果茎段扦插存在不同的影响。A、B 2个品系在NaCl浓度为3 g/L时平均每株的生根数达最大,分别为4.50和4.51条,差别不大,A品系与对照差异显著,B品系差异不显著;从生根率、平均根长、成活率来看,A品系在NaCl浓度为1 g/L时表现最好,而B品系在NaCl浓度为3 g/L时表现最好,生根率和成活率均达到了95%,但是B品系与其他处理比较差异不显著,而A品系与其他处理相比差异显著,这说明A品系火龙果扦插时对NaCl胁迫的响应大于B品系。从以上结果可以看出,NaCl胁迫对火龙果茎段扦插时存在影响,适当的NaCl胁迫能够促进火龙果扦插生根,但是不同品系之间对不同浓度盐胁迫的响应不同。

表3 NaCl胁迫对不同品系火龙果茎段扦插的影响

品系NaCl浓度∥g/L平均每株长根数∥条平均根长∥cm 生根率∥%成活株数∥株 成活率∥%

A(红皮白肉系)03.50C8.00B85.00BC17.00BC85.00C

14.00B9.07A95.00A19.00A95.00A

34.50A8.50AB90.00AB18.00AB90.00B

53.00D7.12C80.00C16.00C80.00D

B(红皮红肉系)04.33A8.80B90.00B18.00B90.00B

14.00A9.60A90.00B19.33B90.00B

34.51A9.60A95.00A19.00A95.00A

53.00B8.80B95.00A19.00A95.00A

注:邓肯氏新复极差测验,不相同字母表示差异达极显著水平(P=0.01)。

3 结论与讨论

3.1 NaCl胁迫对火龙果种子萌发和扦插的影响

发芽势、发芽率和发芽指数是评价种子发芽常用的指标,反映了种子发芽速度、发芽整齐度和幼苗健壮的潜势。虽然大多数研究认为,盐胁迫对种子萌发有显著的抑制作用[6-7],但关于低浓度促进萌发也时有报道。郑伟等研究NaCl胁迫对火龙果种子萌发的影响,得出低浓度的盐胁迫对种子萌发有促进作用,高浓度则转为抑制作用的结论[4]

该试验结果表明,低浓度的NaCl胁迫能够促进火龙果种子萌发,而高浓度时会产生抑制作用,但是不同品系火龙果种子对NaCl胁迫的响应不同,红皮红肉品系在不同浓度胁迫下发芽势均远大于红皮白肉品系,低浓度NaCl处理时红皮白肉品系种子发芽率高于红皮红肉品系,高浓度处理时相反,红皮白肉品系在各浓度处理下发芽势均低于红皮红肉品系,但是总体看来红皮红肉火龙果品系在NaCl胁迫下种子萌发能力高于红皮白肉品系。

3.2 NaCl胁迫对火龙果幼苗生长的影响

郑伟等研究表明,火龙果幼苗的根、下胚轴、子叶生长受NaCl胁迫的抑制程度不同[4]。该试验观察亦表明,火龙果根、子叶生长受NaCl胁迫的抑制程度不同。NaCl胁迫下,各指标均低于对照。对照腐烂的幼苗最多约为10%,但随着盐浓度的升高火龙果幼苗腐烂下降,经鉴定火龙果幼苗的腐烂原因为毛霉的危害。

袁亚芳等研究表明,火龙果具有较强的抗NaCl能力[2],吴统贵等研究表明,在NaCl胁迫条件下3个楸树无性系扦插苗根系的生长均受到抑制,但各无性系对NaCl胁迫的耐性有一定差异[5]。笔者进行了该试验结果表明,随着NaCl浓度的升高火龙果茎段扦插成活率呈下降的趋势,但是在低浓度的时候扦插成活率会大于对照,这也验证了袁亚芳等的研究,但是不同品系之间对NaCl的抗性不同,对低浓度促进生根的响应浓度也不同,红皮红肉品系抗性明显优于红皮白肉品系。但是在高浓度根受到NaCl胁迫的抑制程度不同。在对照组中腐烂的苗为5%~10%,随着盐浓度的升高火龙果的扦插枝条的腐烂率下降,腐烂的原因为受到细菌的侵染,下降的原因可能是受到NaCl的抑制,高浓度下枝条也会因失水变干而死亡。

参考文献

[1] 朱志伟,陈智毅,李升锋,等.火龙果的开发与利用[J].食品工业科技,2003(7):88-90.

[2] 袁亚芳,陈明贤,陈清西,等.NaCl胁迫对火龙果扦插苗若干生理生化指标的影响[J].热带作物学报,2012,33(7):1256-1260.

[3] 袁亚芳,陈明贤,陈清西,等.不同品种火龙果耐盐差异性研究[J].热带作物学报,2013,34(1):92-97.

[4] 郑伟,王彬,蔡永強,等.NaCl胁迫对火龙果种子萌发的影响[J].种子,2008(1):82-84.

[5] 吴统贵,顾沈华,颜福彬,等.NaCl胁迫对3个楸树无性系苗期根系特征的影响[J].植物资源与环境学报,2013,22(2):67-71.

[6] 吴红英.盐胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长的影响[J].干旱区资源与环境,2000,14(4):76-80.

[7] GHONLAM C,FARES K,谢国禄,等.盐浓度对甜菜种子发芽和早期幼苗生长的影响[J].国外作物育种,2002,21(2):62.

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