24-表芸苔素内酯对盐胁迫下黄瓜种子萌发的影响

周娜娜

(海南热带海洋学院 热带生物与农学院,海南 三亚 572022 )



24-表芸苔素内酯对盐胁迫下黄瓜种子萌发的影响

周娜娜

(海南热带海洋学院 热带生物与农学院,海南 三亚 572022 )

以绿龙F1·188黄瓜种子为实验材料,采用培养皿培养,探讨不同浓度的24-表芸苔素内酯浸种对盐胁迫下黄瓜种子萌发及芽生长的影响.结果表明：随着24-表芸苔素内酯浓度的增加,黄瓜种子的发芽指标和芽生长指标均表现出了先升高后下降的变化趋势,当24-表芸苔素内酯的浓度达到0.2 mg/L时,各指标均达到最大值.其中发芽率、发芽势和鲜重与对照呈极显著差异水平(p﹤0.01),主根长、胚轴长和侧根数与对照差异不显著.表明一定浓度的24-表芸苔素内酯浸种可以缓解黄瓜种子发芽时遇到的高盐逆境,但是不能完全避免盐胁迫对黄瓜种子芽的伤害.

24-表芸苔素内酯;盐胁迫;黄瓜种子;萌发

24-表芸苔素内酯(24-Epibrassinolide,简称EBR)是一种新型的植物内源激素,其生理活性强,处理逆境条件下的植物后,对生物膜有一定的保护作用,能够减缓植物对多种逆境的反应[1],如高温[2]、低温[3]、干旱[4-5]、盐渍[6-7]等,在农作物和蔬菜作物上得到了广泛应用.在黄瓜上研究比较多的是芸苔素内酯对黄瓜的生理诱导[8],抗性研究的相关报道不多.本实验在已有研究基础上,以海南反季节主栽蔬菜黄瓜为试材,模拟不同盐浓度,探讨盐胁迫下24-表芸苔素内酯对黄瓜种子萌发的影响,为海南大面积生产反季节黄瓜提供理论依据和方法指导.

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为绿龙F1·188品种的黄瓜种子,购自山东寿光欣欣然园艺有限公司.

以2 g/L的NaCl溶液模拟盐胁迫.用蒸馏水将24-表芸苔素内酯稀释为0 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.4 mg/L、0.8 mg/L浓度,分别浸泡黄瓜种子4个小时,备用.

1.2 试验方法

1.2.1 发芽试验

实验采用完全随机试验设计,3次重复.取5个培养皿进行发芽试验,每个培养皿内铺一层滤纸,滴加相同量的2 g/L的NaCl溶液湿润试纸,分别摆放不同浓度24-表芸苔素内酯浸泡过的黄瓜种子50粒.另设蒸馏水培养作空白对照,不进行盐处理.置于黑暗条件下培育,发芽期间滴加蒸馏水保持湿度.发芽试验结束后,测量种子的胚轴长、主根长、侧根数、鲜重等指标.

1.2.3 指标测定

种子萌发标准：胚根与种子等长.发芽率(%)=7天内发芽种子数/供检种子数×100%.发芽势(%)=3天内发芽种子数/供检种子数×100%.发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt),其中Gt为时间t时的发芽数,Dt为相应的发芽日数.活力指数=种苗生长量(种苗鲜重)×发芽指数.

1.2.3 数据处理

实验数据用Microsoft Excel 2003软件进行处理和作图,SPSS17.0软件进行方差分析,处理间差异显著性用Duncan’s检验.

2 结果与分析

2.1 EBR对盐胁迫下黄瓜种子发芽率和发芽势的影响

图1 不同浓度的EBR浸种后黄瓜种子的发芽率和发芽势(发芽前3天)

不同浓度的24-表芸苔素内酯浸种后,对黄瓜种子的发芽率和发芽势影响很大.从图1可以看出,用蒸馏水做空白对照的黄瓜种子发芽率和发芽势分别为95.3 3%、91.3 3%,盐胁迫处理后不进行24-表芸苔素内酯浸种,黄瓜种子的发芽率和发芽势都最低,仅有87.3 3%、79.3 3%,盐胁迫极显著的降低了黄瓜种子的发芽率.盐胁迫下黄瓜种子的发芽率和发芽势都随着24-表芸苔素内酯浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,在24-表芸苔素内酯浓度为0.2 mg/L时,黄瓜种子的发芽率达到最高值97.3 3%；而发芽势在0.2 mg/L和0.4 mg/L两个浓度处理后值最高,都是90.6 7%.盐胁迫条件下,用24-表芸苔素内酯其他的浓度浸种,发芽率和发芽势都极显著高于0 mg/L的处理,说明24-表芸苔素内酯浸种对盐胁迫下黄瓜种子的发芽有促进作用,但是略低于蒸馏水空白对照组,差异不显著.以上结果表明,24-表芸苔素内酯浸种可以改善盐胁迫下黄瓜种子的发芽率和发芽势,其最适合的浓度为0.2 mg/L.

2.2 EBR对盐胁迫下黄瓜种子芽生长情况的影响

表1 不同浓度EBR浸种后黄瓜种子芽的生长情况

注：同列相同指标间不同小写字母表示差异显著(p﹤0.05)；同列相同指标间不同大写字母表示差异极显著(p﹤0.01).

由表1可知,盐胁迫下,随着24-表芸苔素内酯浓度的增加,黄瓜芽的主根长、胚轴长、侧根数和芽鲜重等指标都呈现先升高后降低的变化趋势,主根长在浓度0.2 mg/L时达到最大值1.758 cm,胚轴长在0.2 mg/L时达到最大值2.4 88 cm,侧根数在0.4 mg/L时达到最多为5根,芽鲜重在0.2 mg/L和0.4 mg/L两个浓度时相等均为0.1 89 g.经方差分析得出,主根长、胚轴长和侧根数各处理之间差异不显著；芽鲜重的各处理之间差异显著(p﹤0.05)；但是所有指标各处理与没有盐胁迫的蒸馏水对照组差异极显著(p﹤0.01).由此可见,一定浓度的24-表芸苔素内酯可以改善黄瓜芽的生长状况,以浓度为0.2 mg/L时效果最好,但是效果不理想.

3 讨 论

本实验中,一定浓度的24-表芸苔素内酯可以缓解黄瓜种子的盐胁迫,这与前人在24-表芸苔素内酯上的研究结果一致[6-7].但对于不同作物、不同浓度的盐胁迫和不同方式的种子处理,24-表芸苔素内酯的最适浓度存在差异,本实验结果表明,对于黄瓜种子的萌发和芽的生长,浸种用的24-表芸苔素内酯的最适浓度为0.2 mg/L,这与周娜娜[9]在黄瓜幼苗上选用的抗盐胁迫最佳24-表芸苔素内酯浓度一致,与张林青[10]在番茄幼苗上选用的抗盐胁迫最佳24-表芸苔素内酯浓度比较接近,而与吴雪霞[11]在茄子种子萌发和寇江涛[12]在紫花苜蓿种子萌发抗盐方面得到的最佳浓度0.05 mg/L差异较大.导致这种差异出现的原因一方面与选择的盐胁迫浓度大小有关,盐胁迫浓度大对应的24-表芸苔素内酯的最适浓度提高;另一方面,不同的作物种子对24-表芸苔素内酯的敏感度不同,黄瓜种子种皮较硬,需要的24-表芸苔素内酯的浓度稍高一些.本实验选择的盐胁迫浓度是在预备实验的基础上,得到对黄瓜种子发芽影响较大的一个浓度,更能准确的反应24-表芸苔素内酯对黄瓜种子发芽的影响.

本实验结果表明：24-表芸苔素内酯浸种能显著提高盐胁迫下黄瓜种子的发芽率和发芽势,保证黄瓜正常发芽,而对于芽的各生长指标影响不显著.因此24-表芸苔素内酯浸种不能完全避免盐胁迫下发芽的伤害,只能在一定程度上减少盐胁迫下种子伤害.

4 结 论

综上所述,2 g/L盐胁迫下,随着24-表芸苔素内酯浸种浓度的增加,黄瓜种子的发芽指标和芽生长指标均表现出了先升高后下降的变化趋势,当24-表芸苔素内酯的浓度达到0.2 mg/L时,各指标均达到最大值.其中发芽率、发芽势和鲜重与对照达极显著差异水平(p﹤0.01),主根长、胚轴长和侧根数与对照差异不显著.这表明,一定浓度的24-表芸苔素内酯浸种可以缓解黄瓜种子发芽时遇到的高盐逆境,但是不能完全避免盐胁迫对黄瓜种子芽的伤害.

[1]曹云英,许锦彪,赵华.油菜素内酯生理效应的研究进展[J].种子,2006,25(8):39-42.

[2]万正林,罗庆熙,李立志.表油菜素内酯诱导番茄幼苗抗高温机理的研究[J].广西农业科学,2009,40(9):1203-1208.

[3]闫小红,胡文海,曾守鑫,等.低温胁迫下24-表油菜素内酯对辣椒种子萌发及幼苗生长的影响[J].华中农业大学学报,2012,31(5):563-568.

[4]水杨酸和油菜素内酯对花椰菜幼苗生长及抗旱性的影响[J].吴晓丽,罗立津,黄丽岚,等.干旱地区农业研究,2011,29(2):168-172.

[5]李一萍.水杨酸和油菜素内酯对木薯苗期抗旱性的影响[D].海口:海南大学,2010.

[6]吴雪霞,查丁石,朱宗文,等.外源24-表油菜素内酯对盐胁迫下茄子种子萌发和幼苗生理特性的影响[J].植物生理学报,2011,47 (6):607-612.

[7]束红梅,郭书巧,沈新莲,等.油菜素内酯对NaCl胁迫下棉花幼苗生理特性的影响[J].江苏农业学报,2011,27(6):1198-1202.

[8]张慎好,武春成,赵振,等.油菜素内酯在黄瓜上的应用效果研究[J].种子, 2009,28(6):98-101.

[9]周娜娜,王刚.油菜素内酯对黄瓜幼苗抗盐性的影响[J].琼州学院学报,2014,21(5):69-72.

[10]张林青.油菜素内酯对盐胁迫下番茄幼苗生理指标的影响[J].北方园艺,2013(01):1-3.

[11]吴雪霞,查丁石,朱宗文,等.外源24-表油菜素内酯对盐胁迫下茄子种子萌发和幼苗生理特性的影响[J].植物生理学报, 2011,47 (6):607-612.

[12]寇江涛,师尚礼.2 ,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响[J].草原与草坪,2015,6(5):1-8.

(编校：李由明)

Effect of 24-Epibrassinolide on Germination of Cucumber Seeds under Salt Stress

ZHOU Na-na

(School of Biology and Agronomy, Hainan Tropical Ocean University, Sanya Hainan, 572022, China)

In order to study the effect of 24-epibrassinolide on the germination of cucumber seeds under salt stress, F1·188 varieties of Cucumber have been used for germination test in Petri dish. The results showed that the germination of Cucumber seeds shows the trend from increase to decrease with the concentration increase of 24-epibrassinolide. All germination indicators reach the maximum value when the concentration of 24-epibrassinolide reaches 0.2 mg/L. The germination rate and the germination potential and fresh weight are significantly different (P<0.01) from the controlled group, while taproot length and hypocotyl length and number of lateral roots are not significantly different. 24-Epibrassinolide relieves salt stress of cucumber seed germination but can not completely avoid cucumber seed bud damage under salt stress.

24-epibrassinolide; salt stress; cucumber seeds; germination.

2016-01-14

琼州学院2013质量工程项目“蔬菜栽培学”

周娜娜(1978-),女,山东潍坊人,海南热带海洋学院热带生物与农学院副教授,硕士,研究方向为作物高产理论与栽培生理.

S631.1

A

1008-6722(2016) 02-0066-03

10.1 3307/j.issn.1 008-6722.2 016.02.1 4