NaCl胁迫对大麦种子萌发与幼苗生长的影响

NaCl胁迫对大麦种子萌发与幼苗生长的影响

摘要:分别用0､4､8､12､16､20 mg/mL的NaCl溶液处理3个大麦品种的种子,测定盐分对其种子萌发及幼苗生长的影响｡结果表明,随着NaCl浓度的增大,种子萌发的抑制作用加强;在3个供试品种中,种子萌发受NaCl胁迫的程度不同｡NaCl浓度低于8 mg/mL时,盐胁迫对种子萌发无抑制作用,但无论盐浓度高低,NaCl胁迫对种子幼苗的生长均有抑制作用｡江北品种耐盐性最好,内蒙品种耐盐性次之,澳大利亚品种耐盐性最弱｡

关键词:大麦;NaCl胁迫;发芽率;幼苗生长

Abstract: Seeds of different barley cultivars were treated with 0, 4, 8, 12, 16 and 20 mg/mL NaCl solutions to study their germination rate, germination index, vigor index, relative rates of salt injury and seeding growth. As the NaCl concentration increased, seed germination ability was inhibited. The germinations of 3 experimental cultivars were different under different levels of NaCl stress. When NaCl concentration was below 8 mg/mL, salt stress had no effect on seed germination; NaCl stress would inhibit the seedling growth at any concentration. Salt-tolerance of Jiangbei cultivars was the best, the second was Neimeng cultivars and the last was Australia cultivars. Key words: barley; NaCl stress; germination percentage; seeding growth

土壤盐渍化问题是困扰农业生产的一大难题｡当前,世界上灌溉地面积约为2.3亿hm2,其中遭盐害影响的土壤约占4 500万hm2｡旱地农业面积约为15亿hm2,其中遭盐害影响的土壤约占3 200万hm2｡耕地土壤盐渍化的退化面积正在以3 hm2/min的速度增长｡据FAO估计,世界范围内,每年由于盐害造成土地生产力丧失的面积达25万~50万hm2[1]｡就我国而言,在1亿hm2耕地中有667万hm2盐碱化土壤,另有3 460万hm2盐碱荒地[2]｡随着我国人口的剧增及工业的高速发展,可耕地面积急剧下降,同时,不合理灌溉又造成了大量良田的次生盐渍化｡因此,开发和利用大面积的盐渍化土地,利用耐盐植物资源发展盐渍地生态农业十分必要｡

大麦是耐盐性较强的农作物,其耐盐性仅次于棉花,高于小麦､玉米和大豆等[3]｡对于大多数作物而言,种子萌发和早期幼苗阶段对环境胁迫最为敏感,均以胚的生长为基础,而胚的生长则是种子内部所有生理生化系统协调作用的结果｡因此,对作物的耐盐性研究大都在种子萌发期[4]｡本研究用不同浓度的NaCl溶液处理大麦种子,以种子发芽率､发芽指数､活力指数和幼苗生长的影响程度为指标,对山东省科学院生物中心农业微生物应用研究室现有部分大麦品种种子发芽过程的耐盐性进行初步鉴定,旨在为大麦耐盐种质资源的筛选和利用提供理论依据｡

1材料与方法

1.1试验材料

试验种子由永顺泰(昌乐)麦芽有限公司提供,供试品种为澳大利亚､江北､内蒙3个大麦品种｡

1.2试验方法

1.2.1种子萌发试验依照国际种子检验规程进行发芽试验｡把种子置于垫有双层滤纸的洁净玻璃培养皿中,分别加入浓度为0､4､8､12､16､20 mg/mL的NaCl溶液至滤纸饱和,共6个处理,每处理3次重复,每重复供试种子均为50粒,以去离子水为对照,试验期间保持培养皿恒温(20 ℃),每日称重补充盐溶液｡处理7 d后复水,继续统计种子萌发情况｡

1.2.2耐盐性测定①种子发芽率:发芽期间记录每天发芽种子数,发芽率按7 d 计｡发芽率=发芽数/供试种子数×100%;发芽指数(GI)=Σ(Gt/Dt),其中Gt表示在时间t内的发芽种子数,Dt表示相对应的发芽天数;活力指数(VI)=发芽指数(GI)×生物量(cm),其中生物量取芽长和根长之和｡②平均芽长和根长的测定:培养皿纸上发芽第七天,用游标卡尺精确测定(根长取最长的测量),发芽率超过20%的处理,每处理各取20株测定;发芽率不足20%的处理,凡发芽的均测量｡③相对盐害率=(对照发芽率-盐处理发芽率)/对照发芽率×100%[5]｡

2结果与分析

2.1NaCl对大麦种子萌发的影响

由表1可知,在正常条件下澳大利亚品种的发芽率达76.00%,略高于江北和内蒙品种｡当NaCl浓度达8 mg/mL时,除江北品种外,盐胁迫对其他两个品种的种子萌发均有明显的抑制作用,与对照相比,差异显著｡当盐浓度高达16 mg/mL时,澳大利亚和内蒙品种的发芽率分别下降至25.33%和35.33%,而江北品种的发芽率为48.00%｡表明在种子萌发阶段,与另外两个品种相比,江北品种抵抗NaC1胁迫的能力较强｡

处理7 d后将种子进行复水,继续统计萌发情况,发现3个大麦品种种子的发芽率均较盐胁迫时提高,恢复能力与之前受到的盐胁迫程度成反比例关系,说明盐胁迫已对种子胚造成伤害,盐浓度越高,种子受到的伤害越大,活性越低｡与其他两个大麦品种相比,江北品种有较高的复水发芽率;16 mg/mL的NaCl处理7 d复水后,江北品种的发芽率为61.00%,与对照相比差异不显著,而其他两品种的复水发芽率与对照相比差异均显著｡由此可见,江北品种在遭受NaCl胁迫过程中受到的伤害较小,在复水时能更好､更快地萌发｡

2.2NaCl对大麦种子根与芽生长的影响

由表2可知,盐浓度为4 mg/mL时,3个品种大麦的根长和芽长与对照相比差异