NaCl胁迫对北苍术种子萌发的影响

郑金双，孙成振，王文颇

(河北科技师范学院 a 生命科技学院，b 园艺科技学院，河北秦皇岛，066600)

NaCl胁迫对北苍术种子萌发的影响

郑金双a，孙成振b，王文颇a

(河北科技师范学院 a 生命科技学院，b 园艺科技学院，河北秦皇岛，066600)

为探究北苍术种子萌发适宜盐浓度，分别用质量浓度为1,2,4,6,8,10,12,14 g/L的NaCl溶液处理北苍术种子，研究NaCl胁迫对北苍术种子萌发的影响。结果表明，低质量浓度(1 g/L)NaCl溶液处理对北苍术种子萌发有一定的促进作用，NaCl质量浓度超过2 g/L时，北苍术种子发芽率、发芽势、发芽指数均明显降低；且随着NaCl质量浓度增加对北苍术种子萌发的抑制作用增强。北苍术种子相对发芽率与NaCl质量浓度之间呈极显著负相关，其线性回归方程是y=-69.817x+115。北苍术种子耐盐适宜范围为5.7 g/L，耐盐半致死质量浓度为9.3 g/L，耐盐极限质量浓度为12.9 g/L。

北苍术；种子；NaCl胁迫；发芽指标

北苍术(Atractylodeschinensis(DC.) Koidz.)为菊科苍术属多年生草本植物，是我国常用大宗中药材，是药材苍术的来源之一，具有燥湿健脾、祛风散寒、明目等功效[1]。近年来，由于市场需求量不断增加，采挖过度，野生环境逐渐恶化；加之北苍术生长年限相对较长，导致野生资源稀缺，急需进行人工栽培繁育。然而，生态环境恶化导致土壤盐渍化问题突出，盐胁迫对植物整个生长发育状态及产量与品质影响较大。前人对北苍术的研究多集中在与其活性成分及其药理活性方面[2～4]，少见关于北苍术栽培方面的研究报道。为此，笔者试验研究了不同质量浓度NaCl溶液对北苍术种子萌发的影响，以期为北苍术人工栽培、盐碱地北苍术生产以及选择育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为北苍术种子，采自河北省秦皇岛市青龙满族自治县，经承德医学院赵春颖教授鉴定为菊科北苍术种子。

1.2 试验方法

北苍术用蒸馏水浸泡30 min后，播于铺有2层滤纸的培养皿内，每皿30粒。滤纸分别用质量浓度为1,2,4,6,8,10,12,14 g/L的NaCl溶液浸湿，蒸馏水为对照(CK)，每处理3个重复，置于20 ℃恒温培养箱内发芽。

每天根据记录的培养皿质量加入蒸馏水，保证培养皿盐分的质量浓度不变，记录种子萌发数，计算种子发芽率、发芽势、发芽指数、相对发芽率、相对盐害率、种子耐盐适宜范围、种子耐盐半致死浓度和种子耐盐极限浓度[5]，计算公式如下：

发芽率=(第11d统计发芽种子数/供试种子数)×100%

发芽势=(前5 d 发芽种子数/供试种子数)×100%

发芽指数=ΣGt/Dt，其中Gt为时间t的发芽数，Dt为相应的发芽时间。

相对发芽率=(发芽种子数/对照萌发种子数)×100%

相对盐害率=[(对照发芽率-盐溶液处理发芽率)/对照发芽率]×100%

种子耐盐适宜范围=发芽率达到对照发芽率75%时相对应的盐液质量浓度

种子耐盐半致死浓度=发芽率达到对照发芽率50%的盐液质量浓度

种子耐盐极限浓度=发芽率达到对照发芽率10%的盐液质量浓度

1.3 数据处理与分析

试验数据中种子发芽动态用 Excel 2010绘图，发芽相关指标分析利用 DPS v14.50统计分析软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对北苍术种子发芽的影响

当NaCl质量浓度为1 g/L时，北苍术种子发芽各项指标均高于对照；当NaCl质量浓度高于2 g/L时，北苍术种子发芽相关各项指标均低于对照，并随着质量浓度的增加呈逐渐减低的趋势(表1)。NaCl质量浓度高于10 g/L时，北苍术种子发芽率与对照相比呈极显著差异；NaCl质量浓度高于2 g/L时，北苍术种子发芽势和发芽指数与对照相比呈极显著差异。NaCl质量浓度为1～8 g/L时，各处理间相对发芽率无差异，与质量浓度高于10 g/L处理间差异极显著；NaCl质量浓度为2～8 g/L时，各处理间相对发芽率无差异，与质量浓度为1 g/L和高于10 g/L处理间差异极显著。

北苍术种子起始发芽时间为发芽后第3天，当NaCl质量浓度低于4 g/L时，对北苍术起始发芽时间没有影响，随着NaCl质量浓度的增加，北苍术的起始发芽时间有不同程度的延迟，NaCl质量浓度为8 g/L和10 g/L时，起始发芽时间为发芽后第4天；NaCl质量浓度为12 g/L和14 g/L时，起始发芽时间分别为发芽后第7天和第9天。NaCl质量浓度为14 g/L时，北苍术发芽率为5.00%，相对盐害率为94.00%，与对照相比此时北苍术种子发芽几乎停滞(图1)。

表1 不同质量浓度NaCl处理对北苍术种子发芽的影响

注：表中不同的小写字母表示5%水平上差异显著，不同的大写字母表示1%水平上差异显著。

图1 不同质量浓度NaCl胁迫下北苍术种子发芽进程

2.2 北苍术种子相对发芽率与NaCl质量浓度的相关性

对北苍术种子相对发芽率与对应NaCl质量浓度进行了相关性分析。结果表明，北苍术种子相对发芽率与NaCl质量浓度呈极显著负相关(r=-0.880 3**)，相对发芽率与NaCl质量浓度之间的线性回归方程是y=-69.817x+115。根据该方程推出北苍术种子耐盐适宜范围为5.7 g/L，耐盐半致死浓度为9.3 g/L，耐盐极限浓度为12.9 g/L。

3 结论与讨论

植物种子萌发阶段的耐盐性是决定该植物是否能在盐渍化土壤生长发育的前提，研究植物种子萌发阶段的耐盐性对于耐盐植物筛选具有重要意义[6]。有的植物种子发芽阶段耐盐性较差，发芽指标从低盐分浓度开始就明显低于对照组，如万寿菊[7]、红花[8]。本试验结果发现，北苍术种子能够耐受一定浓度的盐胁迫，低质量浓度NaCl处理(1 g/L)时可促进北苍术种子发芽各项指标提高，相对盐害率为0.00%，随着NaCl质量浓度的增加对北苍术种子萌发抑制作用逐渐增强，表现为低促高抑的特性。这与研究NaCl溶液处理番茄[9]、决明子[10]、薏苡[11]、黄芩[12]等植物种子萌发结果类似。但是不同植物对盐浓度的耐受阈限不同，相同盐浓度处理时发芽指标也不同[13～15]。土壤中盐分并非由一种盐组成，因此下一步需要研究混合盐分对北苍术种子萌发及生长发育的影响。

[1] 国家药典委员会．中国人民共和国药典(2015版一部)[M]．北京：中国医药科技出版社，2015：161.

[2] 李万娟，郭艳玲，商春丽，等．北苍术化学成分的GC-MS分析[J]．中国实验方剂学杂志，2016,22(6)：66-70.

[3] 姚发业，刘文英，邱琴．北苍术挥发油的GC-MS分析[J]．中药材，2001,24(9)：643-645.

[4] 赵春颖，毛晓霞．北苍术化学成分与药理作用研究进展[J]．承德医学院学报，2010,27(3)：309-311.

[5] 叶尔根·夏依木拉提，秦勇，徐红军．盐胁迫对雪菊种子萌发的影响[J]．中国农学通报，2014，30(34):41-45.

[6] 阎顺国，沈禹颖．生态因子对碱茅种子萌发期耐盐性影响的数量分析[J].植物生态学报，1996，20(5)：414-422.

[7] 刘敏，厉悦，毛子军，等．盐分和温度对万寿菊种子发芽的影响[J]．草业科学，2014，31(6):1 104-1 109.

[8] 李凤伟，李洪山，申玉香，等．盐胁迫对红花种子萌发及幼苗生理指标的影响[J]．现代农业科学，2014(23):97-99.

[9] 鲍维巨，方巍，张琪晓，等．不同浓度NaCl 胁迫处理对番茄种子发芽的影响[J].安徽农业大学学报，2011，38(2):227-231.

[10] 陶宏征，沈云玫，李利荣，等．盐处理对决明种子萌发的影响[J]．北方园艺，2015(6):144-147.

[11] 田鑫，钟程，李性苑，等．盐胁迫对薏苡种子萌发及幼苗生长的影响[J].作物杂志，2015(2):140-143.

[12] 江绪文，李贺勤，王建华．盐胁迫下黄芩种子萌发及幼苗对外源抗坏血酸的生理响应[J].植物生理学报，2015，51(2):166-170.

[13] 李海云，赵可夫，王秀峰．盐对盐生植物种子萌发的抑制[J]．山东农业大学学报(自然科学版)，2002，33(2):170-173.

[14] Khan M A,Gul B,Weber D J.Seed germination in the Great Basin halophyteSalsolaiberica[J].Canadian Journal of Botany,2002,80(6):650-655.

[15] 杨景宁，王彦荣.NaCl胁迫对四种荒漠植物种子萌发的影响[J].草业学报，2012，21(5):32-38.

(责任编辑：朱宝昌，陈于和)

Effects of NaCl Stress on Seed Germination ofAtractylodeschinensis(DC.) Koidz.

ZHENG Jinshuang, SUN Chengzhen, WANG Wenpo

(Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600, China)

In order to find out the fit salt concentration for seed germination ofAtractylodeschinensis(DC.)Koidz., the effects of NaCl stress(1,2,4,6,8,10,12,14 g/L)on seed germination ofAtractylodeschinensis(DC.)Koidz were investigated in this paper. The results showed that low concentration NaCl treatment(1 g/L) could promote seed germination ofAtractylodeschinensis(DC.)Koidz. However, the germination percentage, germination energy and germination indexes decreased visibly when NaCl treatment surpassed 2 g/L. The inhibitory effects increased significantly with NaCl concentration. There were negative correlations between the relative germination rates and NaCl concentrations. The linear regression equation could be expressed asy=-69.817x+115. The fit salt concentration for seed germination ofAtractylodeschinensis(DC.) Koidz might be 5.7 g/L, the half-lethal concentration 9.3 g/L, and the fatal concentration 12.9 g/L.

Atractylodeschinensis(DC.) Koidz.; seed; NaCl stress; germination index

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2017.01.002

河北省高等学校科学技术研究青年基金项目(项目编号：QN2016110)；河北省重点研发计划项目绿山富民科技工程(项目编号：16232503D-X-4)；秦皇岛市农业科学研究院项目(项目编号：2015-5)。

2017-02-15; 修改稿收到日期: 2017-03-09

S567.211；R931.2

A

1672-7983(2017)01-0008-03

郑金双(1986-)，女，博士，讲师。主要研究方向：药用植物栽培与育种。