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NaCl胁迫对四季海棠幼苗生长及膜透性的影响

2018-12-23黄佳茹柏晓玉程喜悦徐嘉瞳董雪松姜云天

吉林农业 2018年22期

黄佳茹 柏晓玉 程喜悦 徐嘉瞳 董雪松 姜云天

摘要:以四季海棠1年生实生苗为盆栽试材,研究不同浓度NaCl胁迫对其生长及其膜透性的影响。结果表明,随着NaCl浓度的升高,四季海棠幼苗叶片相对电导率逐渐增加,株高生长量下降,四季海棠幼苗的生长明显受抑。

关键词:四季海棠;NaCl胁迫;膜透性

基金项目:吉林省大学生创新创业训练计划项目(2017093032);“通化师范学院实验室开放基金”资助

中图分类号: S682.1+9 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2018.22.020

四季海棠(Begonia semperflorens Link et Otto)为秋海棠科(Begoniaceae)秋海棠属(Begonia L.)多年生常绿草本花卉,又名四季秋海棠。其植株低矮,株型圆整,花多而密集成簇,花色多样,花期长且不受日照长短影响,耐热耐湿、抗病抗旱性均较强,可作花坛密植、花带片植、花丛点缀和花经镶嵌的装饰材料[1],亦可作盆栽之用,是北方城市园林绿化布景以及点缀居室、阳台的重要花卉植物。目前,有关四季海棠的研究主要涉及栽培繁殖技术[2]、重金属胁迫[3-4]等方面,而有关其盐胁迫方面的研究尚未见报道。因此,以北方城市园林绿化广泛应用的四季海棠幼苗为试材,研究NaCl胁迫对四季海棠苗期生长及其膜透性的影响,以期为盐碱地区城市绿化花卉品种的选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以单瓣、红色四季海棠实生苗为盆栽试材,实生苗(4片真叶)购自吉林省通化市花卉苗圃。2017年4月中旬将购买的四季海棠幼苗栽入带托盘的塑料花盆中(上口径15cm、底径10.5cm、高12.5cm),每盆1株,置于日光温室内进行浇水、除草等日常管理。栽培基质由园土、蛭石、草炭土按3∶1∶2比例混合而成,每盆装入1.0kg(以干重计)。

1.2 试验方法

待四季海棠实生苗长出8片真叶时,将生长基本一致的苗木随机分成6组,每组6盆,其中1组用于测定胁迫处理前的生长指标,另1组为对照组(CK);其余4组进行盐胁迫处理。根据预试验,NaCl浓度设置为50mmol·L-1、100mmol·L-1、150mmol·L-1、200mmol·L-1,以清水为对照组(CK)。胁迫处理每次每盆施入200mL,分4次缓缓浇入,每5d浇入1次,共浇入盐溶液1L;试验过程中随时将流入托盘内的溶液倒回花盆,以防止盆土中盐分流失。

胁迫处理28d后(叶片出现盐害症状),每个处理随机取3株幼苗,用米尺分别测量每株幼苗的高度。株高生长量为胁迫处理前后植株生长的高度差。幼苗叶片质膜透性采用相对电导率法测定 [5]。

1.3 数据分析

所测数据采用SPSS20.0进行方差分析以及相关性和多元回归分析,多重比较采用LSD法;Excel 2007制图,数据以3次重复平均值及标准误差(SE)表示。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对四季海棠幼苗生长的影响

由图1可见,随着NaCl处理浓度的升高,四季海棠幼苗株高生长量呈逐渐下降趋势,但各自变化有所不同。其中,各胁迫浓度处理下的株高生长量均与对照之间存在显著差异(P<0.05),且在50与100 mmol·L-1处理之间变化幅度不大,相比对照分别下降14.00%和18.05%,而当胁迫浓度达到150和200 mmol·L-1时,株高生长量骤然下降,分别较对照下降33.40%和44.96%。以上结果表明,低浓度NaCl盐溶液对四季海棠幼苗生长影响并不大,而高浓度盐胁迫则显著抑制了株高生长。

2.2 NaCl胁迫对四季海棠幼苗叶片细胞膜透性的变化

由图2可见,随着NaCl处理浓度的升高,四季海棠幼苗叶片相对电导率逐渐增加。50 mmol·L-1处理下的相对电导率与对照并无显著差异(P>0.05),且低于20%,仅较对照增加14.25%;100mmol·L-1与150mmol·L-1处理下的相对电导率则显著高于对照(P<0.05),分别较对照增加91.29%、176.88%,但其值均低于细胞膜的临界伤害阈值(50%);当处理浓度达到200 mmol·L-1时,相对电导率急剧增至59.58%(为对照的4.72倍),此时细胞膜已受到致死伤害。

3 讨论

生长受抑、生物量降低是植物对盐碱逆境最直观的响应特征[6]。本研究结果表明,随着NaCl盐浓度的增加,四季海棠幼苗的生长受到明显抑制,株高增长缓慢、株高生长量显著下降,这与大花紫薇[7]的研究结果相似。

植物在正常生存环境下,其体内活性氧(ROS)的生成与清除往往处于一个动态平衡状态,对其生长发育并不会造成伤害。但一旦遭遇逆境胁迫,这种原有的动态平衡就会打破,活性氧大量累积[8],进而引起相对电导率升高,细胞膜的功能或结构受到不同程度的破坏。本研究表明,在50 mmol·L-1NaCl处理下,四季海棠幼苗叶片相对电导率虽然高于对照,但其增加幅度并不大,说明四季海棠苗期对低盐胁迫具有一定的耐受性;而盐浓度增加到200mmol·L-1时,相对电导率骤然达到59.58%,这可能是高浓度盐胁迫致使植株体内活性氧(ROS)大量积累[8],细胞膜完整性已受到严重损伤所致。

参考文献

[1]冯燕,王喜艳.四季海棠的园林应用及栽培技术[J].黑龙江农业科学,2008(3):154-155.

[2] 雷颖,吴莉红.四季秋海棠组培快繁技术研究[J].甘肃农业科技,2015(02):34-36.

[3]何彦青,李强,井伟业,等.四季海棠不同叶片对土壤铅胁迫的生理响应[J].内蒙古农业科技,2014(03):35-37.

[4]李翠兰,邵泽强,王玉军,等.水培条件下几种观赏植物对铅的富集特征[J].东北林业大学学报,2011,39(01).

[5]邹琦.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业出版社,2000.

[6]张国新,郝桂琴,刘雅辉,等.盐分胁迫对菊芋幼苗生长指标的影响[J].河北农业科学,2014,18(03):13-16,100.

[7]滕维超,郑绍鑫,覃梅,等.大花紫薇幼苗对盐胁迫的生理响应[J].东北林业大学学报,2015,43(07):31-34.

[8]程淑娟,唐东芹,刘群录.盐胁迫对两种忍冬属植物活性氧平衡的影响[J].南京林业大學学报(自然科学版),2013, 37(01):137-141.

作者简介:黄佳茹,在读本科生,研究方向:植物逆境生理。

通讯作者:姜云天,硕士,讲师,研究方向:植物逆境生理。