NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的影响

周俊国 ，扈惠灵 ，曾凯 ，李青

（1.河南科技学院园林学院，河南新乡，453003；2.河南省农业科学院）

NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的影响

周俊国1，扈惠灵1，曾凯2，李青1

（1.河南科技学院园林学院，河南新乡，453003；2.河南省农业科学院）

采用无菌培养技术，在培养基中添加不同浓度NaC1（0、25、50、75、100 mmo1/L）处理6个黄瓜品种（格林丰达、中农203、中农14号、津研四号、津春4号和博杰1A）的幼苗,无菌培养10 d后调查不同黄瓜品种不同NaC1浓度处理幼苗的下胚轴长度、鲜质量、干质量、相对含水量和盐害程度。结果表明，6个黄瓜品种幼苗对NaC1胁迫的耐受性存在差异，格林丰达和博杰1A的耐盐性较强，为耐盐性品种，津春4号和中农203耐盐性最低，为盐敏感型品种，津研四号和中农14号为中等耐盐性品种,此研究为盐碱地黄瓜栽培生产的品种选择提供了借鉴。

无菌培养；黄瓜幼苗；NaC1胁迫；耐盐性

土壤盐渍化是农作物生产中的自然逆境之一。我国盐渍土面积为3 630万hm2，其中现代盐渍土约占37%，残积盐渍土约占45%，潜在盐渍土约占18%，而且近1/3的灌区土壤存在盐渍化问题。主要分布在西北、华北、东北地区及沿海地区[1]。近20 a来，我国设施栽培生产发展迅速，在设施条件下引起的设施土壤次生盐渍化问题已成为我国设施农业生产中的一个重要限制因子[2]。盐渍土中的农作物表现为立苗困难、发育迟缓、产量降低、品质变劣、植株死亡等盐害症状[3]。黄瓜（Cucumis sativus L.）是我国的主要蔬菜种类，在我国蔬菜栽培生产中占有重要地位。其栽培形式多样，区域广泛。但黄瓜对盐胁迫比较敏感，尤其是发芽期和幼苗期对盐胁迫更为敏感，当黄瓜遭受盐害时，常常是苗老而不发，根系生长受阻，侧根少而粗短，根间钝似截断状，梢端萎缩，心叶褪绿，植株早衰，细尾瓜、苦瓜较多[4～5]，土壤盐碱化的日益加剧给黄瓜生产造成了巨大损失，黄瓜的耐盐性已成为许多学者研究的焦点。河南省新乡市地处黄河中游，有大面积的黄河冲积土，土壤盐碱化严重。本研究以河南省新乡市黄瓜生产中使用较多的6个黄瓜品种为试材，采用无菌培养技术，研究培养基中附加不同浓度NaC1对黄瓜幼苗生长的影响，以期为盐碱土种植选择耐受性好的黄瓜品种提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的黄瓜品种：格林丰达、中农203、中农14号、津研四号、津春4号和博杰1A，均为河南省新乡市周边蔬菜生产区栽培较多的品种，品种来源见表1，种子均从市场上购买。

1.2 试验方法

①无菌催芽 每份供试材料精选50粒饱满种子，剥去种壳，在超净工作台上用75%乙醇表面消毒 30 s后，用 0.1%HgC12消毒 10 min，无菌水漂洗5次，接种于无菌的、内垫2层滤纸的直径为12 cm培养皿中，添加2～4 mL无菌水，封口膜封口，在黑暗、恒温（25±1）℃条件下催芽，36 h后胚根长度为10 mm左右时接种待用。

②不同浓度的NaC1胁迫处理 将6份材料的发芽种子在无菌条件下分别接种在附加NaC1浓度为 0、25、50、75、100 mmo1/L 的 MS 基本培养基上，培养容器采用直径6 cm、高9 cm、容积200 mL的圆柱形玻璃瓶，用专用聚乙烯塑料盖封口。每份材料用同一NaC1浓度处理接种9粒发芽种子，每瓶接种3粒，每个试验材料同一浓度共接种3瓶，5个浓度处理共接种15瓶，3次重复，随机区组排列。培养室温度为25±2℃，光照时间12 h/d，光照强度为56 μmo1·m-2·s-1。 接种 10 d 后，调查幼苗的生长状况。

表1 供试黄瓜品种及来源

1.3 幼苗下胚轴长度、鲜质量和干质量的测定

从培养瓶中取出幼苗，用水冲洗掉粘附在根部的培养基，用吸水纸吸去水分，用直尺测量幼苗下胚轴长度，计算单株幼苗下胚轴平均长度。在感量为0.01 g的电子天平上称取幼苗鲜质量，计算单株幼苗的平均鲜质量，然后将幼苗放入烘箱中105℃下杀青15 min，再在75℃下烘12 h至恒重。在感量为0.1 mg的电子天平上称干质量，计算单株幼苗的平均干质量[6]。根据不同浓度NaC1处理后幼苗的下胚轴伸长长度、鲜质量和干质量，分别计算不同浓度NaC1处理后不同黄瓜幼苗下胚轴伸长长度、鲜质量和干质量的生长抑制率。

生长抑制率 （%）=（未受盐胁迫的生物量平均值-不同浓度NaC1处理的生物量平均值）/（未受盐胁迫的生物量平均值-生长完全抑制的生物量平均值）×100%。式中生长完全抑制的生物量为培养基中附加150 mmo1/LNaC1时幼苗完全受抑制的生物量。

同时根据不同浓度NaC1胁迫后幼苗的鲜质量和干质量，分别计算不同浓度NaC1胁迫后试验材料幼苗的相对含水量。

相对含水量 （%）=（鲜质量-干质量）/鲜质量×100%。

1.4 盐害调查以及盐害指数的计算

NaC1胁迫处理后10 d对单株幼苗进行盐害调查。统计幼苗相对含水量、平均侧根数、调查盐害级别。按单株幼苗受害程度和生成侧根数的多少将幼苗的盐害程度由轻至重分成5级，分级标准参考王海英等[7]的方法并稍做修改。0级：幼苗生长正常，表现该品种应有的生长特征；1级：幼苗生长稍微受到抑制，株高、侧根数、真叶数及叶面积等形态指标部分稍低于对照，侧根数在20根以上；2级：幼苗生长受到一定抑制，株高低于对照，叶面积减小，侧根减少，侧根数15～20根；3级：幼苗生长受到抑制，株高明显低于对照，叶片较小，侧根减少，侧根数10～14根；4级：植株生长受到明显抑制，株高明显低于3级植株，真叶刚显露，子叶面积明显小于对照，侧根较少，侧根数10根以下；5级：幼苗没有表现出明显生长，或趋向死亡。根据所调查的盐害级别计算盐害指数（sa1t injure index，SII）[8]。

盐害指数（SII） =∑[（代表级值×株数）/（最高级值×总株数）]×100。

1.5 统计分析

采用Microsoft Office Exce1 2007软件对数据作预处理，采用DPS7.55软件进行单因素方差分析，并对平均数作Duncan's新复极差法多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同浓度NaC1处理对黄瓜幼苗生长的影响

在无菌培养的生长环境条件下，培养基中没有添加NaC1时黄瓜幼苗生长速度较快，幼苗下胚轴较自然条件下高，有徒长的趋势，但子叶和真叶正常展开，生长势较强。培养基中添加NaC1后，不同浓度的NaC1胁迫对黄瓜幼苗的生长均有着一定的抑制作用，并且随着NaC1浓度的增加，生长的抑制作用越明显（表2）。将3个生长指标的生长抑制率分成 0～25%、25%～50%、50%～75%和 75%～100%4个等级，分别代表弱抑制、中度抑制、强抑制和严重抑制。

在不同浓度NaC1胁迫下，下胚轴长度受到的抑制情况较为明显，在同一NaC1浓度胁迫下不同材料间的抑制率有显著差异。在100 mmo1/L NaC1浓度处理下，除格林丰达和博杰1A受到弱抑制外，其他4份材料均受到强抑制。在75 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，津春4号受到强抑制，其他5份材料只受中度抑制。在50 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，所有的6份材料均受到了中度抑制。在25 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，格林丰达、博杰1A、中农14和中农203受到了弱抑制，而津研四号和津春4号受到了中度抑制。从下胚轴长度受到的抑制情况看，格林丰达和博杰1A对NaC1胁迫较不敏感，而津春4号则较敏感。

在不同浓度NaC1胁迫下，不同材料幼苗鲜质量的抑制率有显著差异。在100 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，格林丰达和博杰1A的鲜质量抑制率较低，处于中度抑制，其他4份材料处于强抑制，津春4号受到的抑制最明显。在75 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，津春4号受到强抑制，中农14、中农203和津研四号受到中度抑制，格林丰达和博杰1A受到弱抑制。在50 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，津春4号和中农203受到中度抑制，其他4份材料均受到弱抑制。在25 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，中农203受到了中抑制，其他5份材料均为弱抑制。从幼苗鲜质量受抑制的情况看，津春4号和中农203受到的抑制明显，对NaC1胁迫较敏感，而格林丰达和博杰1A对NaC1胁迫较不敏感。

表2 不同浓度的NaC1胁迫对6个黄瓜品种幼苗下胚轴长度、鲜质量、干质量的影响

在不同浓度NaC1胁迫下，不同材料幼苗干质量的抑制率也有显著差异。在100 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，格林丰达的干质量抑制率较低，处于中度抑制，其他5份材料处于强抑制，中农203受到的抑制最明显。在75 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，津春4号受到强抑制，博杰1A受到弱抑制，其他4份材料受到中度抑制。在50 mmo1/LNaC1浓度胁迫下，格林丰达、博杰1A受到弱抑制，其他4份材料均受到中度抑制。在25 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，所有材料均为弱抑制。从幼苗干质量受抑制的情况看，津春4号和中农203受到的抑制明显，对NaC1胁迫较敏感，而格林丰达和博杰1A对NaC1处理较不敏感。

表3 不同浓度NaC1胁迫对不同黄瓜品种幼苗相对含水量的影响

图1 不同浓度NaC1胁迫对不同黄瓜品种幼苗的盐害指数

总之，从6份材料在不同浓度NaC1胁迫下的生长受抑制情况看，NaC1浓度达到75 mmo1/L时，生长抑制较明显。6份材料中津春4号和中农203对NaC1胁迫较敏感，格林丰达和博杰1A较不敏感，中农14号和津研四号对NaC1胁迫中度敏感。

2.2 不同浓度的NaC1胁迫对黄瓜幼苗相对含水量的影响

水分是维持植物生长的先决条件。较高浓度的NaC1胁迫会导致根际水势降低，根系吸水困难，向地上部供应的水分减少，造成幼苗生长过程中生理缺水,在盐胁迫条件下幼苗相对含水量越高耐盐性越强[9]。由表3可以看出，随着培养基中NaC1浓度的升高，6份材料幼苗相对含水量有着不同程度的减少。在25 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，6份材料的相对含水量差异不明显。在50 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，津春4号和中农203的相对含水量显著低于其他4份材料。在75 mmo1/L和100 mmo1/L NaC1浓度胁迫下，津春4号和中农203的相对含水量最低，显著低于其他材料，表现出耐盐性差的特性，格林丰达和博杰1A的相对含水量较高，显示出较高的耐盐性。

2.3 不同浓度NaC1胁迫对不同黄瓜品种幼苗盐害指数的影响

幼苗盐害指数反映了在NaC1胁迫后幼苗侧根发生和植株生长的抑制情况。从图1可以得知，在没有NaC1胁迫时，6个黄瓜品种幼苗均能正常生长，盐害指数为0。随着培养基中NaC1浓度的增加，6个黄瓜品种幼苗的盐害指数呈现升高的趋势。在25 mmo1/L和50 mmo1/L NaC1胁迫下，6个黄瓜品种幼苗的盐害指数分别为 25.64～34.43 和 39.44～48.11，差异不明显，但在 75 mmo1/L 和 100 mmo1/L NaC1胁迫下6个黄瓜品种幼苗的盐害指数分别为42.61～72.92 和 57.6～86.94，6 个品种的盐害指数差异明显，格林丰达和博杰1A的盐害指数较低，津春4号和中农203的盐害指数较高，说明它们在不同浓度NaC1胁迫下盐害程度不同，耐盐性存在差异，格林丰达和博杰1A的耐盐性较好，津春4号和中农203的耐盐性较差。

3 结论与讨论

在研究植物耐盐性过程中，植物的生长环境、盐分种类及盐分浓度的控制是获取准确试验结果的关键。本试验采用无菌培养技术，将发芽整齐的黄瓜种苗接种于添加不同浓度NaC1的MS培养基上，以克服其他环境因素对黄瓜幼苗耐盐性的影响，提高了耐盐性试验结果的可靠性。同时，组培条件下进行幼苗耐盐性鉴定，具有幼苗生长快，鉴定周期短、重复性好等优点。

盐渍化土壤中盐胁迫是限制植物生长的重要因子，当盐分达到一定浓度时，会给植物的生长造成很大的伤害。高丽红等[10]报道，种植黄瓜的温室土壤含盐量为0.27%～0.62%，已达中高度盐渍化水平，对黄瓜的生长产生了不良影响。何传龙等[11]认为土壤含盐量小于0.1%是大棚番茄育苗的安全浓度，0.15%～0.2%是警戒浓度， 当土壤含盐量超过0.2%则不能用作番茄育苗。黄瓜对盐胁迫抗性较弱，尤其是发芽期和幼苗期对盐胁迫更为敏感。本试验中培养基中添加的NaC1浓度是25～100 mmo1/L，与土壤中 0.15%～0.6%相当，在此浓度下，已对黄瓜幼苗造成了盐胁迫，供试的6个黄瓜品种幼苗均表现出生长受到抑制，但不同品种间表现有一定差异。在低 NaC1浓度（25 mmo1/L 和 50 mmo1/L）下，黄瓜不同品种对NaC1的耐受性差异较小，不能区分不同黄瓜品种的耐盐性，而当培养基中NaC1浓度较高（75 mmo1/L和100 mmo1/L）时，不同黄瓜品种幼苗的耐受性差异就比较明显，能明显区分出不同黄瓜品种的耐盐性。本试验采用无菌培养技术，在培养基中添加不同浓度NaC1研究对黄瓜幼苗生长的影响，结果表明，6个供试黄瓜品种幼苗的NaC1耐受性存在差异，格林丰达和博杰1A的耐盐性最强，为耐盐性品种，津春4号和中农203耐盐性最弱，为不耐盐品种，津研四号、中农14号为中等耐盐性品种。此结果可指导黄瓜栽培生产中的品种选择，在盐碱地或使用时间较长的设施保护地栽培黄瓜时建议选择耐盐性好的品种。

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Effects of NaCl Stress on Growth of Six Cucumber Cultivar Seedlings

ZHOU Junguo1,HU Hui1ing1,ZENG Kai2,LI Qing1
(1.Schoo1 of Horticu1ture and Landscape Architecture,Hennan Institute of Science and Techno1ogy,Xinxiang,Henan 453003;2.Henan Academy of Agricu1ture Sciences)

Comparison of the sa1t to1erance of six cucumber cu1tivars (Ge1infengda,Zhongnong 203,Zhongnong No.14,Jinyan No.4,Jinchu No.4 and Bojie 1A)were carried out at the seed1ing stage exposed to a series of NaC1 concentration using steri1e cu1ture of MS medium.After 10 days,seed1ings growth index inc1uding hypocoty1s 1ength,mass of fresh and dry,re1ative water content and sa1t injure index were investigated.The resu1ts showed that six cucumber cu1tivars had obvious difference,and the sa1t to1erance of Ge1infengda and Bojie 1A were significant1y higher than that of others,the sa1t to1erance of Zhongnong 203 and Jinchun No.4 were 1ower than that of others,and the sa1t to1erance of Zhongnong No.14 and Jinyan No.4 were medium.This research make a foundation for se1ecting cu1tivar of cucumber cu1tivation in sa1inization soi1.

Steri1e cu1ture;Cucumber seed1ing;NaC1 stress;Sa1t to1erance

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.10.014

河南省重点科技攻关计划资助项目（082102150036），河南科技学院2008年高层次人才科研项目（08011）

周俊国（1967-），男，副教授，博士，主要从事园艺植物种质资源研究与育种的科研工作，E-mai1：junguo1020@163.com

2009-12-11