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非生物胁迫对黄秋葵种子萌发的影响

2017-12-13王继玥刘燕卯丹陈俊峰谢文钢石登红赵许朋

江苏农业科学 2017年21期
关键词:五福黄秋葵盐浓度

王继玥 刘燕 卯丹 陈俊峰 谢文钢 石登红 赵许朋

摘要:研究干旱胁迫和盐胁迫对15份黄秋葵种子萌发的影响,结果表明,不同黄秋葵材料对盐胁迫和干旱胁迫表现出不同的抗性;随盐浓度的增加,多数黄秋葵种子的发芽率、发芽势、发芽指数盐害率明显增加,说明盐胁迫会抑制黄秋葵种子的萌发;用10%聚乙二醇(PEG)-6000胁迫处理黄秋葵种子,其发芽率、发芽势、发芽指数旱害率均相对最低,说明黄秋葵种子在10% PEG-6000胁迫处理时抗旱能力相对较强。

关键词:干旱胁迫;盐胁迫;种子;发芽率;发芽势;发芽指数;黄秋葵;聚乙二醇

中图分类号: S64904+1文献标志码: A

文章编号:1002-1302(2017)21-0134-03

收稿日期:2016-05-29

基金项目:国家自然科学基金青年科学基金(编号:31600442);贵州省教育厅自然科学研究青年项目(编号:黔教合KY字2015]475号、黔教合KY字2016]242号);贵阳学院引进人才启动资金(编号:20160435106、20160375113);贵阳学院院级科研项目(编号:gyxy2016]39号、gyxy2016]40号);贵州省重点学科(生态学)项目(编号:黔学位合字ZDXK2013]08);贵州省教育厅产学研基地项目(编号:黔教合KY字2013]125);贵州省大学生创新創业训练计划重点项目(编号:201610976059);贵州省大学生创新创业训练计划一般项目(编号:201610976056)。

作者简介:王继玥(1984—),男,四川南充人,博士,主要从事蔬菜栽培育种研究。E-mail:acute2803764 @163com。

通信作者:赵许朋,博士,主要从事植物次生代谢研究。E-mail:acute2803764 @163com。

黄秋葵(Abelmoschus esculentus)为锦葵科秋葵属1年生草本植物,是一种药食兼用型保健蔬菜1-2],由于富含各种维生素和矿物质而备受人们的喜爱3]。有研究表明,黄秋葵起源于非州,目前西非地区存有主要的野生资源4]。

目前,贵州地区黄秋葵的种植面积逐年增加,但其单位面积产量呈下降趋势,这主要与非生物胁迫有关。Haq等研究39份黄秋葵材料的耐盐特性发现,苗期和整个生育期黄秋葵的耐盐特性没有差异,苗期耐盐材料的筛选可作为种质资源抗性鉴定的重要基础5]。本试验研究干旱胁迫和盐胁迫对15份黄秋葵材料种子萌发的影响,为选育抗非生物胁迫的黄秋葵新品种奠定种质基础6-7]。

1材料与方法

11试验材料

翠绿1号等15份黄秋葵供试材料(表1),由贵阳学院生物与环境工程学院从我国各地收集得到。

12试验方法

121盐胁迫分别从15份黄秋葵材料中挑选30粒饱满、大小一致的种子,用5%次氯酸(HClO)溶液消毒;用蒸馏水冲洗3次,摆放在铺有2层滤纸的培养皿内;以浓度为 70 mmolL 的氯化钠(NaCl)溶液为耐盐胁迫处理,以水处理为对照,重复3次;将培养皿置于温度为25 ℃的人工气候箱中发芽,光照12 hd,相对湿度为70%。选用海南卡里巴、山东卡里巴、河北ACF、河北ABD、江苏杨贵妃5个耐盐级别不同的黄秋葵材料,每个材料挑选30粒种子,用浓度分别为30、60、90 mmolL的NaCl溶液进行盐胁迫处理,每天统计发芽的种子数,统计1周。

122干旱胁迫随机选择30粒种子,分别用浓度为5%、10%、15%的聚乙二醇(PEG)-6000进行处理,以水处理为空白对照;置于培养箱中进行培养,培养条件为25 ℃、相对湿度为70%、光照12 hd;每天统计发芽的种子数,统计1周。

123测定指标根据王永慧等的方法6],在黄秋葵种子萌发期分别测定其发芽率、发芽指数、发芽势及盐害率、旱害率。盐害率、旱害率计算公式为:

JZ]盐害率(旱害率)=(对照值-处理值)对照值×100%。

13数据处理

利用DPS 90、Excel 2010软件对试验数据进行处理和统计分析。

2结果与分析

21盐胁迫对不同黄秋葵材料种子萌发的影响

由表2可见,盐胁迫对不同黄秋葵种子萌发的影响不同,除湖南五福(编号6)外,盐胁迫下其他14份黄秋葵种子的发芽势、发芽率、发芽指数均明显低于对照,其中广东五福(编号2)、北京大黄(编号7)、福建杨贵妃(编号13)种子的发芽势、发芽率、发芽指数均达到最小,为0;盐胁迫下河北翠绿1号(编号1)种子的发芽势、发芽率、发芽指数相对最高,分别为8667%、8667%、1140%,说明该品种较耐盐胁迫。

22不同浓度盐胁迫对黄秋葵种子萌发的影响

由表3可见,随胁迫盐浓度的增加,除江苏杨贵妃(编号15)外的4份黄秋葵种子其发芽率、发芽势、发芽指数呈下降趋CM(25]KG3]势;江苏杨贵妃(编号15)较为特殊,盐浓度为30、60 mmolL 时均未发芽,在盐浓度为90 mmolL有少量种子发芽,说明高盐浓度可刺激该材料种子萌发;海南卡里巴(编号5)在盐浓度为30、60 mmolL时均可发芽,在盐浓度为 90 mmolL 时发芽率为000%。

23不同盐胁迫下黄秋葵种子的盐害率

由表4可见,在3个盐浓度下,河北ABD(编号14)种子的发芽率、发芽势、发芽指数盐害率相对最低;盐浓度为30、60 mmolL时,江苏杨贵妃(编号15)种子的发芽率、发芽势、发芽指数盐害率相对最高,盐浓度为90 mmolL时,海南卡里巴(编号5)种子各指标的盐害率相对最高,均达到 10000%;除江苏杨贵妃外,其他4份材料种子的发芽率、发芽势、发芽指数盐害率均随盐浓度的增加而增大。endprint

24不同干旱胁迫对黄秋葵种子萌发的影响

由表5可见,不同黄秋葵种子的耐旱性不同,在3个干旱胁迫条件下,除河北翠绿1号(编号1)、广东卡里巴(编号4)、河南五福(编号8)3份黄秋葵种子均能萌发外,其他材料均存在种子不萌发的情况,而广东五福(编号2)、北京大黄(编号7)、河北ACF(编号12)在10% PGE-6000、5% PGE-6000胁迫处理时可以萌发,浙江五福(编号9)等其他4份材料的种子仅在10% PGE胁迫处理下能萌发;在10% PGE-6000胁迫处理下,10份试验材料种子的发芽势、发芽率、发芽指数均相对最高,说明黄秋葵种子可能对10% PGE-6000胁迫处理具有一定的耐受性。

25不同干旱胁迫下黄秋葵种子的旱害率

由表5可见,在10%PEG-6000、5%PEG-6000胁迫处理下,广东五福(编号2)种子的发芽率、发芽势、发芽指数旱害率相对较低,而在15%PEG-6000胁迫处理下,河南五福(编号8)种子的发芽率、发芽势、发芽指数旱害率相对低,说明河南五福对较强干旱胁迫的耐受力可能强于广东五福;10份CM(25]试验材料种子的旱害率在10%PEG-6000脅迫处理下相

对最低,在15%PEG-6000胁迫处理下相对高;在不同干旱胁迫处理下,多数材料各指标的旱害率超过50%。

3结论与讨论

研究了盐胁迫和干旱胁迫这2个非生物胁迫对15份黄秋葵种子萌发的影响,结果表明,不同材料对盐胁迫和干旱胁迫表现出不同的抗性,随盐浓度的增加,多数黄秋葵种子的发芽率、发芽势、发芽指数盐害率明显增加,说明黄秋葵种子的耐盐性随盐胁迫的增强而减弱。这与Haq等的研究结果5,8]一致;而江苏杨贵妃却与之相反,对高浓度盐胁迫的抗性明显强于低浓度盐胁迫,这可能与其遗传特性有关,须进一步发掘其耐盐基因。10份供试材料在10% PEG-6000胁迫处理下种子的发芽率、发芽势、发芽指数旱害率相对最低,说明10% PEG-6000胁迫处理可能是黄秋葵种子进行抗旱鉴定的适宜浓度。

参考文献:

1]ZK(#]Ahmadi A,Emam Y,Pessarakli M Response ofvarious cultivars of wheat and maize to salinity stressJ] Food Agric Environ,2009,7(1):123-128

2]Adelakun O E,Oyelade O J,Ade-Omowaye B I,et al Chemical composition and the antioxidative properties of nigerian okra seed (Abelmoschus esculentus Moench) flourJ] Food and Chemical Toxicology,2009,47(6):1123-1126HJ185mm]

3]Jarret R L,Wang M L,Levy I J Seed oil and fatty acid content in okra (Abelmoschus esculentus) and related speciesJ] Journal of Agricultural and Food Chemistry,2011,59(8):4019-4024

4]Ahiakpa K,Amaotey H M,Quartey E K,et al Agromorphological characterisation of 29 accessions of okra(Abelmoschus spp L)J] Journal of Biology Agriculture and Healthcare,2015,5(4):6-16

5]Haq I U,Khan A A,Khan I A,et al Comprehensive screening and selection of okra (Abelmoschus esculentus) germplasm for salinity tolerance at the seedling stage and during plant ontogenyJ] Journal of Zhejiang University Science B,2012,13(7):533-544

6]顾闽峰,王乃顶,王伟义,等 NaCl胁迫对结球甘蓝幼苗生长及体内离子分布的影响J] 江苏农业学报,2015,31(3):638-644

7]孟力力,张俊,闻婧 干旱胁迫对彩叶草光合特性及叶片超微结构的影响J] 江苏农业学报,2015,31(1):180-185

8]王永慧,陈建平,张培通,等 黄秋葵耐盐材料的筛选及萌发期耐盐性相关分析J] 西南农业学报,2014,27(2):788-792endprint

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