水杨酸浸种对低温下白三叶种子萌发及幼苗生长的影响

武季玲 陈桂平

摘要：以白三叶种子为材料，研究外源水杨酸（SA）不同浓度，不同浸种时间处理对低温下种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明，随水杨酸浓度的增加，种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均呈现先上升后降低的变化趋势；幼苗株高、根长，鲜重、干重和叶绿素含量的变化相同，也是先上升后降低，其中，以SA浓度为0.02 mmol/L，浸种12 h处理效果最好，较高浓度SA>0.1 mmol/L对白三叶种子萌发及幼苗生长均产生抑制作用。

关键词：白三叶；水杨酸；低温胁迫；种子萌发；幼苗

中图分类号：S 330.2 文献标识码：A 文章编号：1009-5500（2013）03-0053-04

收稿日期：2013-06-10； 修回日期：2013-08-31

作者简介：武季玲（1972-），女，河南西平人，副教授，博士，主要从事植物生理学及组织培养方面的教学及研究工作。

E-mail：wujl@gsau.edu.cn

白三叶（Trifolium repens），又名白车轴草，属豆科白三叶草属多年生草本植物，在我国西南、新疆都有野生分布，在温带及亚热带高海拔地区也有生长[1]。白三叶寿命长，适应性广，生长快，草丛浓厚，具根瘤，有改土肥田作用。在坡地、堤坝及公路种植，对防止水土流失，减少尘埃均具有良好的作用。另外，由于白三叶低矮，抗逆性强，叶色花色美丽，也是近年来广泛应用的绿化美化物种之一[2]。

种子是植物生活史中新生命开始的幼小植物体，种子萌发和幼苗的建成是植物生长的关键时期[3]。植物种子萌发期和出苗期是其生活史各环节中抗逆性最薄弱的一环，对温度变化较为敏感[4]，低温是影响种子萌发和幼苗成长的主要因素之一[5-8]。水杨酸（SA），即邻羟基苯甲酸，是一种小分子酚类物质，广泛存在于高等植物体内。水杨酸被认为是一种具有促进种子发芽、调节植物生长发育、诱导植物抗病、抗逆境胁迫等多种生理作用的物质，近年来有关水杨酸提高植物抗逆性的试验很多[9-12]。有众多研究表明，水杨酸在植物抵抗环境冷胁迫中具有重要作用[13-15]。试验通过不同浓度SA的浸种试验，研究不同浓度SA及不同处理时间对低温下白三叶种子萌发及早期幼苗生长的影响，以期筛选出提高白三叶抗寒性的适宜SA浓度和浸种时间，进而为SA类物质在植物抗寒性中的应用提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

白三叶种子由兰州市园林科学研究所提供。SA为分析纯，购于武汉市合中制造化工有限公司。

1.2 试验方法

采用蒸馏水将SA溶解后分别配成0（CK）、0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.500、1.000 mmol/L 9个浓度待用。选取大小一致、饱满无残缺的种子，在40 ℃的水中浸泡3.5 h，用蒸馏水反复冲洗3～4遍；用0.2%的高锰酸钾溶液消毒15 min，蒸馏水漂洗3次，再用滤纸吸干水分，然后将种子分别放入不同浓度的SA溶液中，于室温条件下分别浸泡12、24 h后，用蒸馏水将种子冲洗干净，将种子均匀置于铺有双层滤纸且加有适量蒸馏水的培养皿中（ 50粒/皿），置于LRH-300-G光照培养箱，5 ℃低温胁迫处理48 h，25 ℃萌发，每处理重复3次。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 萌发指标测定及方法[16] 从种子置床当日起开始观察记录。第一粒种子发芽时为种子发芽始期，以后每天记录发芽种子数，连续3～5 d不发芽为发芽结束期。每天观测记录发芽数，直至萌发结束。

1.3.2 幼苗生长指标 发芽结束后随机选取20个生长正常的幼苗，用直尺分别测量株高（cm），根长（cm），地上部分鲜（干）重（g），根鲜（干）重（g），取平均值。

1.3.3 叶绿素含量测定 用丙酮法测定幼苗叶绿素含量[17]。

1.4 数据处理

利用SPASS统计软件处理分析试验数据，并用Microsoft Excel绘制图表。

2 结果与分析

2.1 SA对低温下白三叶种子萌发的影响

2.1.1 SA对低温条件下白三叶种子发芽势的影响 发芽势是用来衡量种子发芽速度和整齐度的指标，表示种子生活力的强弱。种子发芽势高，则表示种子活力强，发芽整齐，出苗一致，增产潜力大。不同浓度外源SA处理对白三叶种子发芽势的影响不同（表1）。SA浸种12 h的白三叶种子，与对照组相比，0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 mmol/L SA浸泡白三叶种子发芽势分别增加了2%、8%、10%、18%、12%、3%；而0.500、1.000 mmol/L SA处理的发芽势较对照组降低了2%、13%。所有的浓度处理，0.020 mmol/L SA处理的发芽势最高，与其他处理差异极显著。浸种24 h的白三叶种子与浸种12 h呈相似趋势，先上升后下降，在0.020 mmol/L SA处理的发芽势最高。

2.1.2 SA对低温条件下白三叶种子萌发率的影响 萌发率是反应种子品质的重要指标[15]，不同浓度外源SA对白三叶种子萌发率有一定的影响（表1）。SA浸种12 h的白三叶种子与对照组相比，0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 mmol/L SA浸泡的白三叶种子发芽势分别增加了1%、2%、3%、5%、10%、7%、2%；而0.500、1.000 mmol/L SA处理的发芽势较对照组降低1%和2%。所有的浓度中，0.020 mmol/L SA处理的萌发率最高，当SA浓度高于0.100 mmol/L时对白三叶种子的萌发有一定的抑制作用。浸种24 h与12 h呈相似趋势，对萌发先促进后抑制，0.020 mmol/L SA处理的萌发指数最高，提高了0.73%。

2.1.3 SA对低温条件下白三叶种子萌发指数的影响 萌发指数不仅受发芽种子数影响，而且受发芽速度的影响。每天发芽的种子在构成萌发指数中所起的作用都不同，故萌发指数是评价种子活力的指标之一。SA浸种12 h的白三叶种子与对照组比，0.002、0.005、0.010、0.020、0.050、0.100 mmol/L SA浸泡的白三叶种子发芽势分别增加了0.08%、0.15%、0.6%、0.71%、0.68%、0.18%；0.500、1.000 mmol/L SA处理的发芽势比对照组降低了0.06%、0.32%（表1）。所有浓度处理，0.020 mmol/L SA处理的萌发指数最高，与其他处理相比差异显著。SA浸种24 h与12 h呈相似趋势，0.020 mmol/L SA处理的萌发指数最高，提高了12%。

2.1.4 SA对低温条件下白三叶种子萌发活力指数的影响 种子的活力指数能更全面的反应种子萌发期的抗逆能力，较低浓度水杨酸处理可以提高白三叶的活力指数。随着SA浓度的增大白三叶种子的活力指数表现出先上升后下降的趋势，0.002～0.100 mmol/L的水杨酸可提高种子活力指数，其中0.020 mmol/L SA处理差异极显著（P<0.01），处理效果最明显，水杨酸浸种12、24 h活力指数分别较对照提高8.79%、8.19%，当浓度超过0.100 mmol/L时，种子活力指数呈下降趋势。

2.2 SA对低温下白三叶幼苗早期生长的影响

白三叶幼苗鲜重随水杨酸浓度呈增加先升高后下降，0.020 mmol/L处理鲜重达最大值，浸种12与24 h，幼苗鲜重分别提高24.27%和20.95%，与对照差异显著（P<0.01）。但0.500 mmol/L处理，幼苗鲜重开始下降。幼苗株高、根长和干重呈现与鲜重相似的变化趋势。高于0.500 mmol/L浓度处理，胚根、胚芽的生长受到抑制。叶绿素是植物进行光合作用的重要物质，影响植物有机物质的积累。叶绿体是植物体内冷敏感性很强的细胞器，低温胁迫可造成其中所含色素的降解[18]。结果表明，随SA浓度的升高，叶绿素含量先增加后减少，0.020 mmol/L时含量最高。浸种12与24 h，叶绿素含量分别提高1.44%和1.38%，与对照差异显著。说明适宜浓度的水杨酸处理提高白三叶幼苗的抗逆性时还与叶绿素含量有关。

表1 不同浓度SA对低温下白三叶种子萌发的影响

Table 1 Effects of salicylic acid on seed germination of white clover under low temperature stress

表2 不同浓度SA对低温下白三叶幼苗生长的影响

Table 2 Effects of salicylic acid on seedlings growth of white clover under low temperature stress

3 讨论与结论

种子的萌发除受本身活力的影响外，还需适宜的温度、充足的氧气和水分等环境条件。白三叶种子萌发的适宜温度是19～22 ℃，低温、高温都会抑制其萌发。试验结果表明，随水杨酸浓度的升高，白三叶种子各项萌发指标呈现“先上升后降低”的趋势。水杨酸浸种12、24 h，白三叶种子各萌发指标差异不显著，表明不同浸种时间对白三叶种子萌发及幼苗生长影响不大。0.020 mmol/L SA浸种12 h处理效果最好。

播种至出苗，是种子最易受不良环境影响的时期。利用水杨酸促进种子萌发，对提高白三叶幼苗质量有一定作用。通过实验得知，0.005～0.050 mmol/L外源SA处理12 h对白三叶幼苗株高、根长和叶绿素含量均有一定促进作用，其中，0.020 mmol/L效果最佳，当SA浓度超过0.100 mmol/L时对幼苗生长产生抑制。芦燕等[19]研究表明，适宜浓度的水杨酸对胁迫下的辣椒种子的叶绿素含量有一定的作用；马志国等[20]研究表明，黄瓜光合色素含量增加是对低温胁迫的适应；水杨酸处理能缓解低温胁迫下叶绿素的降解，从而提高植物对低温的适应能力[18，21]。实验结果也表明，通过适宜浓度水杨酸处理，白三叶幼苗抗逆性的提高与叶绿素含量增加有关。

0.005～0.050 mmol/L较低浓度SA处理对白三叶种子萌发和幼苗生长有不同程度的促进作用，而较高浓度SA>0.1 mmol/L则产生抑制。适宜浓度水杨酸处理能提高白三叶种子及幼苗的抗低温能力。参考文献：

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Effects of salicylic acid on germination and seedling

growth of white clover seeds under low

temperature stress

WU Ji-ling，CHEN Gui-ping

（1.College of Life Science and Technology，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China；

2.College of Agronomy，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）

Abstract：Exogenous salicylic acid （SA） was used to study the effects on seeds germination and seedling growth of white clover under low temperature.The results showed that the germination rate，germination potential，germination index and vigor index of seeds increased first and then decreased along with the increase of SA concentration.The change of plant height，root length，fresh matter weight，dry matter weight and chlorophyll content showed the same trend.The seeds germination and seedling growth was inhibited when the concentration of SA was above 0.1 mmol/L.The best treatment was 0.02 mmol/L SA for 12 hours.

Key words： white clover；salicylic acid；low temperature stress；seed germination