盐胁迫对不同品种甜菜种子萌发特性的影响

王激清　刘社平　白晓瑛

摘要：为探讨甜菜盐耐性差异，以12份不同品种的甜菜种子为材料，研究盐胁迫处理对不同品种甜菜种子萌发特性的影响，结果表明，盐胁迫能抑制甜菜种子的萌发，降低种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数；同一盐胁迫条件下，12份不同品种甜菜种子耐盐指数存在明显差异，其中，甜菜品种SR-411、KWS3148、HI0099为盐敏感品种，HI0474、HYB-74、HI0936为耐盐品种。

关键词：甜菜；盐胁迫；种子；萌发特性；耐盐指数

中图分类号： S566.304；Q945.78 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）03-0096-03

土壤盐渍化问题已成为制约人类社会发展和进步的一个世界性资源与环境问题，据统计，世界上约有100多个国家存在不同类型的盐渍化土地，约占全球可耕地面积的10%[1]。中国盐碱土约有0.333亿hm2，次生盐渍化土壤约有0066亿hm2[2]，其中，北方干旱地区是我国内陆盐碱土集中分布区，面积大，地表及地下浅部土壤中往往积累有较多的盐分，盐渍化影响涉及40%的灌溉土地，对农作物减产应负70%的责任[3]。

甜菜是生物产量很高的经济作物，是我国制糖生产的重要原料，其产量仅次于甘蔗，种植和发展甜菜生产是国民经济建设的需要。甜菜主要种植区是内陆干旱平原区，包括东北、华北、西北3个产区，这些地区都是春播甜菜区，无霜期短、积温较少、日照较长、昼夜温差较大，甜菜的产量和含糖量高、病害轻。甜菜也是耐盐性较强的作物之一，苗期可生长于含盐0.5%～0.6%的土壤中，生长盛期可生长于含盐0.6%～08%的土壤中。但是，同一种内不同品种间耐盐性存在明显差距[4]，进行耐盐甜菜品种的筛选及耐盐筛选指标的研究具有很重要的现实意义和应用价值。试验以冀西北广泛种植的甜菜品种为对象，对其进行盐胁迫处理，研究其在单盐和复盐处理下甜菜种子的萌发特性，筛选出耐盐性较强的甜菜品种，为生产上广泛推广应用奠定基础，为盐渍土地资源的充分开发和利用提供有益途径。

1 材料与方法

1.1 基本概况

试验于2011年9月上旬在河北北方学院南校区园艺系实验室进行，供试甜菜品种有12份，分别由张家口市农业科学院和河北省张北县糖厂提供。供试甜菜品种号和品种名见表1。

1.2 试验方法

12份甜菜种子经0.1% KMnO4消毒，分别采用4种溶液浸种处理：T1，蒸馏水（对照）；T2，120 mmol/L NaCl溶液；T3，60 mmol/L Na2SO4溶液；T4，60 mmol/L Na2SO4和 120 mmol/L NaCl按1 ∶1比例的混合溶液。吸胀12 h，置于铺有2层滤纸的干净培养皿中，每皿排放100粒种子，分别加入各自对应的溶液至饱和；将培养皿放入（23±1） ℃的光照培养箱中避光发芽，每一处理重复3次。为保持盐浓度不变，每天更换1次滤纸。自培养3 d开始调查，每天定时打开发芽床检查并记录每个培养皿发芽的种子数，同时移走已经萌发的种子，连续记载8 d，种子萌发以胚根伸出种皮0.2 cm作为发芽标志[5]。计算种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和盐害指数。

1.3 测试指标的计算方法

发芽势=5 d内正常发芽的种子粒数/供试种子粒数×100%；发芽率=10 d内正常发芽的种子粒数/供试种子粒数×100%；发芽指数=∑（Gt/Dt），其中，Gt为第t天的发芽数，Dt为发芽日数；活力指数=S×∑（Gt/Dt），其中，S为胚根和胚芽的平均鲜质量；盐害指数=（对照发芽率-盐处理发芽率）/对照发芽率×100%。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对不同品种甜菜种子发芽势的影响

发芽势是种子在发芽期间活性强度及种植特性的综合表现，用来表示种子的发芽速度和整齐度。由表2可见，T1（对照）处理12个供试甜菜品种的发芽势都在80%以上，盐胁迫处理的甜菜种子发芽势均低于T1；T2处理的品种5、9、10的发芽势较高，品种1、7、12的发芽势较低；T3处理的品种4、8、9的发芽势较高，品种1、11、12的发芽势较低；T4处理的品种5、9、10的发芽势较高，品种1、3、7、11、12的发芽势较低；与T1处理相比，T2、T3、T4处理的品种4、5、9、10发芽势下降幅度相对较小，品种1、7、11、12的发芽势下降幅度相对较大。

2.2 盐胁迫对不同品种甜菜种子发芽率的影响

发芽率是鉴别种子发芽整齐度的主要指标，它代表种子的发芽力，是种子在适宜条件下发芽并生长成正常幼苗的能力。由表3可见，T1处理的12个供试甜菜品种的发芽率都在85%以上，盐胁迫处理的甜菜种子发芽率均低于T1处理；T2处理的品种5、10发芽率仍能达到85%以上，品种3、11、12的发芽率均不足50%；T3处理的品种5、10发芽率仍达到85%以上，品种1、12的发芽率不足50%；T4处理的品种5、9、10发芽率仍在85%以上，品种1、12的发芽率不足50%；与T1处理相比，T2、T3、T4处理的品种5、9、10发芽率下降幅度相对较小，品种1、7、12的发芽率下降幅度相对较大。

2.3 盐胁迫对不同品种甜菜种子发芽指数的影响

发芽指数主要用来衡量植物的发芽能力及活力。由表4可见，T1处理的品种2、4、7、8的发芽指数较高，均超过30，品种1最低，为19.8；T2处理的品种5、10发芽指数较高，分别为20.7和21.2，品种1、3、7、11、12较低，均不足10；T3处理的所有甜菜品种的发芽指数均较低，只有品种4超过20；T4处理的所有甜菜品种的发芽指数也较低，品种5相对最高，为19.6；与T1处理相比，T2、T3、T4处理的品种5、9、10发芽指数下降幅度相对较小，品种7、11、12的发芽指数下降幅度相对较大。

2.4 盐胁迫对不同品种甜菜种子活力指数的影响

活力指数是种子发芽速率和生长量的综合反映，是表示种子活力的指标，指数值越高，表示种子活力越大。由表5可见，T1处理的品种2、5、7的活力指数超过60，品种1、3、6、9、12的活力指数较低；T2处理的品种5、10的活力指数较高，分别为21.0、23.2，其余品种的活力指数均较低；T3处理的甜菜的活力指数均较低，最高的是品种4，活力指数为15.9；T4处理的甜菜品种5、9的活力指数较高，分别为15.8、18.6，其余品种的活力指数均较低；与T1处理相比，T2、T3、T4处理的品种5、9活力指数下降幅度相对较小，品种7、11、12的活力指数下降幅度相对较大。

2.5 盐胁迫对不同品种甜菜种子盐害指数的影响

甜菜种子的盐害指数别称为甜菜的相对盐害率，按照陈业婷等的分级标准[6]，将盐害指数分4级，即强（≤20%）、中（>20%且≤40%）、弱（>40%且≤60%）、不抗盐（>60%）。由表6可见，T2处理的品种2、5、6、9、10盐害指数均不足20%，耐盐等级为强，品种4、8的盐害指数不足40%，耐盐等级为中，品种1、3、7、11的盐害指数不足60%，耐盐等级为弱，品种12的盐害指数为72.4%，耐盐等级为不抗盐；T3处理的品种3、5、9、10盐害指数不足20%，耐盐等级为强，品种2、4、6、8、11耐盐等级为中，品种1、7、12耐盐等级为弱；T4处理的品种5、9、10盐害指数不足20%，耐盐等级为强，品种2、3、4、6、8、11耐盐等级为中，品种1、7、12耐盐等级为弱。

3 结论

种子能否在盐胁迫下萌发成苗，是植物在盐碱条件下生长发育的前提，因此，研究盐胁迫下种子的萌发状况具有重要的意义[7]。盐胁迫主要影响种子的吸水膨胀，改变植物细胞中水和离子的热力学平衡，导致高渗胁迫、离子不平衡和离子毒害，从而降低种子的发芽势、发芽率等，限制作物的生长发育并影响产量[8-9]。盐浓度越大，渗透胁迫越严重[10]。本试验以12份甜菜种子为材料，研究单盐和复盐胁迫对种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数的影响，结果表明，不论哪个品种的甜菜种子，其发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均为蒸馏水处理高于盐胁迫处理，这说明盐胁迫能抑制甜菜种子的萌发，降低种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数。

甜菜耐盐性是由遗传基因决定的，不同品种（系）具有不同的耐盐能力[11-12]。芽期对盐胁迫比较敏感，发芽力的好坏直接影响苗期的正常生长。试验通过研究盐胁迫对不同品种甜菜种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、盐害指数的影响，较直观地反映甜菜种子发芽时期在盐胁迫下的表现，综合来看，供试的12个甜菜品种有明显的耐盐差异性，其中，品种SR-411、KWS3148、HI0099为盐敏感品种，品种HI0474、HYB-74、HI0936为耐盐品种，其余均为中等耐盐品种。

发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数是评价种子发芽常用的指标，反映种子发芽速度、发芽整齐度和幼苗健壮的潜势。试验结果表明，在一定盐浓度胁迫下，耐盐性强的甜菜种子比耐盐性差的甜菜种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数下降少，盐害指数也基本能反映各品种在发芽期的耐盐性差异，因此，应采用综合指标来反映种子的耐盐性。

参考文献：

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