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(西藏农牧学院， 西藏 林芝 860000)

盐胁迫和干旱胁迫对藏药甘青青兰种子萌发的影响

尹秀，邓云天，罗新勇，何文佳，禄亚洲

(西藏农牧学院， 西藏 林芝 860000)

采用甘青青兰种子为实验材料，分别以盐浓度为0(蒸馏水，ck)，20，40，60，80，100 mmol/L和PEG-6000浓度为0，25，50，75，100，125 g/L处理种子，研究不同浓度盐胁迫和干旱胁迫对种子萌发的影响。结果表明：盐胁迫抑制甘青青兰种子的萌发，初始萌发时间均被推迟，随着盐浓度的升高，甘青青兰种子的发芽率、发芽指数、活力指数、萌发后胚根与胚轴的长度均呈下降趋势，发芽受损率升高，甘青青兰种子对Na2CO3的耐受性最差，对Na2SO4的耐受性较强，对NaCl的耐受性最强。PEG-6000模拟干旱胁迫同样抑制甘青青兰种子的萌发，种子的发芽率、发芽指数、活力指数均随着PEG-6000溶液浓度的升高而降低，发芽受损率升高，萌发后胚根和胚轴长度也呈下降趋势，幼苗生长量降低。

甘青青兰； 盐胁迫； 干旱胁迫； 胚根； 种子萌发

藏药甘青青兰(DracocephalumtanguticumMaxim.)又名唐古特青兰，是唇形科多年生草本植物，是藏药常用药材之一，藏语叫“知羊格”[1]。产于西藏东南部、甘肃南部、青海东部、四川西部及海拔1 900～4 150 m的地方，常在高山灌丛林地、松林边缘、砾石草坡、干燥河谷两岸生长[2-3]。藏医采用甘青青兰的地上部分入药，具有清肝热、止血、愈疮、干黄水等作用[4]。

近年来，水资源供需矛盾日益尖锐，缺水将是中国面临的最严重问题之一。农业是需水较大的产业，水分是限制农业生产的最重要因子之一[5]。盐胁迫对植物整个生长发育时期都有很大的影响，它是造成植物发育迟缓，抑制植物生长，降低农作物产量的主要环境因素之一[6]。长期以来，关于如何提高植物的抗盐性，增加在盐胁迫条件下的农作物产量一直是人们关注的焦点。有关盐胁迫对蔬菜[7]、玉米[8]、芦笋[9]、小拟南芥[10]、夏至草种子[11]等植物的研究和干旱胁迫对芝麻[5]、文冠果[12]、牧草[13]、薰衣草[14]等植物的研究已有不少报道。甘青青兰野生资源有限，可以通过人工种植的方式满足日趋增长的市场需求。近年来，对甘青青兰的研究大多涉及到其化学成分的鉴定及提取方面，而在人工繁育方面的报道较少。

本实验主要采用不同浓度NaCl、Na2SO4、Na2CO3和PGE-6000处理甘青青兰种子，研究干旱和盐胁迫对种子萌发的影响，探究甘青青兰种子的耐盐性和耐旱性，为藏药材甘青青兰的人工种植奠定一定的基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

选用西藏农牧学院藏药材驯化基地的甘青青兰种子为实验材料，由兰小中教授提供。实验前挑选饱满一致的甘青青兰种子，用0.5%次氯酸钠溶液消毒2 min，然后用蒸馏水冲洗3遍，在自然条件下风干，备用。

1.2 方 法

实验所用盐溶液NaCl、Na2SO4和Na2CO3的浓度分别为0，20，40，60，80，100 mmol/L；模拟干旱胁迫PEG-6000的浓度为0，25，50，75，100，125 g/L，与之相对应的溶液水势约为0，-0.22，-0.58，-1.05，-1.66 MPa和-2.11 MPa[12]。

挑选50粒饱满的种子置于铺有滤纸的培养皿中，取3 mL上述处理液于培养皿中，置于(25±1)℃、自然散光下进行培养。每天更换处理液以保持其浓度不变，采用蒸馏水作为对照，每个浓度梯度设3次重复。

1.3 测定项目与计算方法

从处理当天开始，每隔1 d记录每皿中萌发的种子数，第16天测量幼苗的胚根和胚轴长度，统计种子的发芽率、发芽指数、活力指数及发芽受损率，测定方法见参考文献[15]和文献[16]。

发芽率(%) = 发芽种子数量/处理种子数量×100%；

发芽指数(GI) =∑(Gt/Dt) (式中，Gt为t天的发芽个数；Dt为相应的发芽天数)。

活力指数(VI)=GI×S(式中，S为平均胚根长)；

发芽受损率(%) = (对照发芽数量-处理发芽数量)/对照发芽数量×100%。

数据统计后采用Microsoft Excel和Origin 8.6绘图，用SPSS统计软件对平均数进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫和干旱胁迫对甘青青兰种子萌发过程的影响

甘青青兰种子的发芽率随着盐溶液浓度的升高呈下降趋势，第4天对照组种子开始萌发，而实验组种子未萌发，表明盐胁迫抑制甘青青兰种子的萌发，初始萌发时间均被推迟(图1、图2和图3)。从图1、图2和图3可以看出，甘青青兰种子对Na2CO3的耐受性最差，只有Na2CO3浓度为20 mmol/L处理组种子萌发，并且发芽率仅10%；甘青青兰种子对Na2SO4的耐受性较强，但随着Na2SO4溶液浓度的增大，种子发芽率下降幅度比NaCl处理组要大；3种盐中，甘青青兰种子对NaCl的耐受性最强。

图1 不同浓度的NaCl对甘青青兰种子萌发过程的影响

图2 不同浓度的Na2SO4对甘青青兰种子萌发过程的影响

图3 不同浓度的Na2CO3对甘青青兰种子萌发过程的影响

表1 盐分对甘青青兰种子萌发特性的影响

盐浓度(mmol/L)发芽率(%)发芽受损率(%)发芽指数活力指数胚根长度(mm)胚轴长度(mm)NaClck64.67a0i2.02a52.79a26.13±2.495.14±0.872044.67b30.93h1.4b20.71b14.79±1.811.12±0.254046b28.86h1.44b14.33c9.95±1.661.09±0.186037.33bc42.25f1.17d8.1e6.92±1.331.11±0.148030cd53.6e0.94e3.8f4.04±1.491.04±0.1610029.33cd54.62e0.92e3.62f3.93±1.410.96±0.07Na2SO42042.67b34.02g1.33c9.28d6.98±1.451.25±0.494036bcd44.32f1.13d2.25g1.99±0.261.15±0.136030.67cd52.57d0.79f1.15h1.46±0.191.1±0.128016ef75.26c0.46g0.53i1.15±0.101002g96.9a0.06i0.04j0.6±0.090Na2CO32010fg84.53b0.31h0.36ij1.15±0.220400g100a0i0j0.000600g100a0i0j0.000800g100a0i0j0.0001000g100a0i0j0.000

注：同列不同小写字母表示各处理间差异显著(p<0.05)。下同。

表2 PEG-6000对甘青青兰种子萌发特性的影响

PEG-6000浓度(g/L)发芽率(%)发芽受损率(%)发芽指数活力指数胚根长度(mm)胚轴长度(mm)ck65.33a0f2.04a53.49a26.22±2.295.33±0.492551.33ab21.43e1.6b41.09b25.68±1.965.22±0.375049.33ab24.49d1.54b35.04c22.75±1.924.94±0.467543.33bc33.67c1.35c27.61d20.45±2.064.75±0.3810040bc38.78b1.25d24d19.2±1.754.67±0.4212528c57.15a0.88e16.75e19.03±1.334.05±0.39

从图4可以看出，随着PEG-6000溶液浓度的升高，模拟干旱胁迫程度加剧，甘青青兰种子的发芽率呈下降趋势，PEG-6000溶液浓度越高，种子发芽率越低，第4天对照组种子开始萌发，而实验组种子只有部分开始萌发且发芽率明显低于对照组，表明干旱胁迫抑制甘青青兰种子的萌发。

图4 不同浓度的PEG-6000对甘青青兰种子萌发过程的影响

2.2 盐胁迫和干旱胁迫对甘青青兰种子萌发特性的影响

用不同浓度的NaCl、Na2SO4和Na2CO3溶液处理甘青青兰种子，对照为蒸馏水处理。结果显示：随着3种盐溶液浓度的升高，处理后的甘青青兰种子的发芽率、发芽指数和活力指数均呈下降趋势，发芽受损率逐渐升高。实验组与对照组相比，种子的萌发情况及萌发后幼苗的生长情况均较差。实验组中，NaCl、Na2SO4和Na2CO3溶液浓度分别为20，40，60，80 mmol/L和100 mmol/L时，甘青青兰种子的发芽率分别为44.67%、46%、37.33%、30%和29.33%；42.67%、36%、30.67%、16%和2%；10%、0%、0%、0%和0% (表1)，经NaCl溶液处理后种子的发芽率、发芽指数和活力指数均高于Na2SO4和Na2CO3，发芽受损率较低，低浓度(20 mmol/L和40 mmol/L)NaCl溶液处理后幼苗的生长情况较好，因此，甘青青兰种子在萌发时对NaCl的耐受性较强，对碱性盐Na2CO3比较敏感，受影响较大。

用不同浓度的PEG-6000溶液处理甘青青兰种子，模拟干旱胁迫，对照为蒸馏水处理。结果显示：在PEG-6000溶液浓度分别为25，50，75，100 g/L和125 g/L时，甘青青兰种子的发芽率分别为51.33%、49.33%、43.33%、40%和28% (表2)，对照组中甘青青兰种子发芽率为65.33% (表2)。甘青青兰种子的发芽率、发芽指数及活力指数随着PEG-6000溶液浓度的升高而呈现降低趋势，发芽受损率升高。从表2可以看出，在不同浓度的PEG-6000处理下，甘青青兰种子萌发后的胚根和胚轴长度也呈下降趋势，随着PEG-6000浓度的增加，幼苗生长量降低。

3 讨 论

种子萌发时植物的生理活动与环境条件的依存关系表现特别显著，不同的植物在萌发时期的耐盐性不同[16-17]。本实验采用3种盐溶液处理甘青青兰种子，萌发情况受到了不同程度的影响，发芽率、发芽指数及活力指数等呈现下降趋势，初始萌发时间也随之推迟，萌发速率减缓，表明盐溶液对其种子萌发有一定的抑制作用，不同种类的盐分对种子萌发的抑制效果有所差异，这与其他一些耐盐植物如星星草[18]、盐地碱蓬[19]和苜蓿[20]等的研究报道一致。

PEG作为一种高分子渗透调节剂或水分胁迫剂[21]，可以降低水势，添加在栽培基质中能够模拟干旱的土壤环境对植物的正常生长产生影响[12]。本实验采用PEG-6000模拟干旱胁迫，探索其对甘青青兰种子萌发情况的影响，结果表明，干旱胁迫对种子的萌发及幼苗的生长具有一定延缓和抑制作用，随胁迫程度的增加，发芽率、发芽指数和活力指数降低，初始萌发时间推迟，这与其他一些植物如马尾松[22]、木荷[23]、矮沙冬青[24]和花花柴[25]等干旱胁迫相关研究的结果基本一致。

本研究发现，甘青青兰种子对盐和干旱的耐受性比较低，在实际种植过程中应定期补充适宜的水分，并做好土壤盐分的把控。

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Effects of Salt Stress and PEG Treatment on Seed Germination ofDracocephlumtanguticumMaxim

YINXiu,DENGYuntian,LUOXinyong,HEWenjia,LUYazhou

(Tibet Agriculture and Animal Husbandry College,Linzhi Tibet 860000，China)

In this research,DracocephlumtanguticumMaxim was selected to study the effect on seed germination rate of different concentrations of NaCl(0, 20, 40, 60, 80 and 100 mmol/L) and PEG-6000(0,25,50,75,100 and 125 g/L).The results showed that: Salt stress restrains the seed germination ofDracocephlumtanguticumMaxim,initial germination time was delayed,seed germination rate,germination index,vigor index,radicle and hypocotyl length decreased, the damaged germination rate increased with the rise of salt concentration.The tolerance of seeds to NaCl was stronger than that of Na2SO4,and the tolerance of Na2CO3was the weakest.PEG-6000 treatment also restrains the seed germination ofDracocephlumtanguticumMaxim,the germination rate,germination index,vigor index,radicle and hypocotyl length decreased and the damage rate of germination increased with increasing concentration of PEG-6000 solution.

DracocephlumtanguticumMaxim; salt stress; drought stress; radicle;seed germination

2016-11-17

西藏农牧学院青年基金项目(NYQNKY-1)。

尹 秀(1986—)，女，河南人；硕士，讲师，主要从事植物生理学研究；E-mail:yinxiu111@163.com。

禄亚洲(1987—),男，甘肃人；硕士，讲师，主要从事植物分子生物学研究；E-mail:Luyazhou001@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.04.017

S 567

A

1001-4705(2017)04-0017-04