NaCl溶液浸种对黄花菜种子萌发特性的影响

韩志平，李曙光，张海霞，张 琨，张红利

（1.山西大同大学农学与生命科学学院/黄花菜研究所，山西大同 037009；2.大同黄花产业发展研究院，山西大同 037009；3.山西大同大学后勤管理部，山西大同 037004）

盐碱地在全球分布广泛，且类型多样，面积巨大，已经成为限制世界农业生产的主要非生物胁迫因素之一[1]。土壤盐分浓度过高不仅抑制种子的吸水萌发，导致植物难以立苗[2-3]，还会抑制作物的生长发育，影响植物的开花结实[4-5]。这些作物生产中的实践性难题导致盐碱地不能有效地开发利用，在耕地面积仍在不断减少的形势下严重影响着世界农业的发展。

黄花菜（Hemerocallis citrinaBaroni）是萱草属多年生草本植物，是传统的药食同源植物，营养成分丰富，药用价值也很高[6-8]。黄花菜植株对环境条件的适应性特别强，耐寒耐旱耐贫瘠[9]。研究表明，黄花菜可以在150 mmol/L NaCl 胁迫下正常生长发育[10]。但关于黄花菜种子萌发期耐盐性的研究目前文献报道较少[11]。为此，研究了NaCl 溶液浸种对黄花菜种子萌发特性的影响，为下一步研究黄花菜种子萌发期耐盐性的生理机制奠定基础，为在盐碱地种植黄花菜提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2022年4月—5月在山西大同大学生命科学实验中心进行。供试材料为湖南祁东黄花菜主栽品种‘冲里花’种子，采自山西大同大学黄花菜试验基地。

1.2 试验方法

挑选大小一致、坚硬、饱满的种子，用60 ℃温水浸泡24 h 后剥去种皮，用蒸馏水冲洗后，再用75%乙醇浸泡1 min。取出后用蒸馏水再冲洗1 次，而后用10%次氯酸钠溶液浸泡10 min；再次用蒸馏水冲洗干净后，用无菌滤纸吸干表面水分，备用[12]。试验设5个处理：0、100、200、300、400 mmol/L NaCl溶液，分别用CK、Na100、Na200、Na300、Na400 表示。去皮种子杀菌消毒后用NaCl 溶液浸泡30 min，播于铺有用相应浓度NaCl 溶液浸泡过的4 层纱布的培养皿中，在培养箱中25 ℃避光催芽。之后每12 h用相应浓度的NaCl 溶液浸泡种子3 min，浸泡纱布1 min。试验重复3次，每重复播50粒种子。

1.3 指标测定与计算

每12 h以芽长1 mm为标准统计种子发芽数并计算发芽率，以36 h 的发芽率为发芽势。催芽7 d 后每重复随机选10粒发芽的种子测量芽长和种子鲜质量。发芽指数和活力指数采用文献[13]方法计算。发芽指数GI=∑Gt/Dt，活力指数VI=GI×S（Gt为t日的发芽率，Dt为对应的发芽日数，S为胚芽平均鲜质量）。

数据方差分析用SPSS28 软件进行，多重比较用Duncan’s新复极差法进行。

2 结果与分析

2.1 对种子发芽率与发芽势的影响

表1 表明，随NaCl 溶液浓度提高，种子发芽率呈“升高-降低”的规律，Na100 浸种的发芽率在催芽后72 h 内显著高于CK，84 h 后略高于CK，其他浓度浸种的发芽率显著低于CK。催芽后48、72、96 h，Na100 浸种的发芽率分别比CK 提高14.75%、8.45%、3.83%；Na200、Na300 和Na400 浸种的发芽率，分别比 CK 降低 68.85%、63.38%、53.85%，81.97%、81.69%、78.21% 和98.36%、95.78%、92.30%。说明100 mmol/L NaCl 溶液浸种可明显促进种子的萌发，200 mmol/L 以上浓度浸种则会显著抑制种子的发芽，且当浓度达到200 mmol/L 以上时，虽然催芽时间延长种子发芽率提高，但相邻浓度间发芽率的差异逐渐减小。Na400浸种直至催芽后48 h才开始发芽，催芽96 h 时发芽率也仅有6.67%，说明400 mmol/L NaCl 溶液浸种几乎完全抑制了种子的萌发，达到了种子萌发的极限盐浓度。

表1 对种子发芽率的影响

发芽势指在种子萌发过程中单日新发芽量达到最大时，正常萌发的种子数量占受试种子总数的百分比。图1 显示，Na100 浸种显著提高了种子的发芽势，200 mmol/L 以上浓度浸种则显著降低了种子的发芽势，Na400 浸种的发芽势为0。说明较低浓度NaCl 溶液浸种有利于种子的发芽，高浓度NaCl 溶液则会严重降低种子的萌发能力。

图1 对种子发芽势的影响

2.2 对种子芽长和鲜质量的影响

由图2可知，随NaCl溶液浓度提高，种子芽长显著降低；Na100浸种对种子鲜质量无显著影响，200 mmol/L以上浓度浸种则显著降低了种子的鲜质量，但Na300与Na400浸种的种子鲜质量间没有显著差异。与CK相比，Na100、Na200、Na300 和Na400 浸种使种子芽长分别降低10.46%、72.09%、88.76%和96.70%；Na100浸种使种子鲜质量增加2.91%，Na200、Na300 和Na400浸种使其分别降低31.99%、40.18%和43.54%。说明NaCl 溶液浸种能显著抑制种子芽的伸长，加上对种子萌发的影响，两种作用共同使黄花菜种子鲜质量在较低浓度NaCl 溶液浸种时基本不受影响，200 mmol/L以上浓度浸种时则显著降低。

图2 对种子芽长和鲜质量的影响

2.3 对种子发芽指数和活力指数的影响

图3 显示，与发芽势的规律相似，随NaCl 溶液浓度提高，种子发芽指数和活力指数均表现“升高-降低”的规律，Na100 浸种使种子发芽指数和活力指数显著增加，200 mmol/L 以上浓度浸种使发芽指数和活力指数显著降低。与CK 相比，Na100浸种使种子发芽指数和活力指数分别增加14.57%和17.74%，Na200、Na300、Na400 浸种使发芽指数和活力指数分别降低65.44%、82.73%、97.14% 和76.48%、89.59%、97.94%。结果说明，较低浓度Na-Cl 溶液浸种能显著提高黄花菜种子的萌发能力，200 mmol/L 以上浓度浸种则会显著降低种子的发芽能力。

图3 对种子发芽指数和活力指数的影响

3 结论与讨论

种子萌发期的生长状态能够影响作物的形态建成，并最终影响作物的产量[14]。发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数直接反映种子的萌发能力，是分析逆境条件下种子萌发状况的重要指标[15]。植物种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数在盐胁迫下均明显降低[16]。本试验中，低浓度NaCl溶液浸种能促进对黄花菜种子的萌发，高浓度盐溶液浸种则会抑制黄花菜种子的萌发，400 mmol/L达到了种子萌发的极限盐浓度。3个指标在盐胁迫下的受抑制程度依次为：活力指数＞发芽指数＞发芽率，这与韩志平等[3]、陈培玉和孔德政[15]、何欢乐等[17]的研究结果一致。说明活力指数是黄花菜种子对盐胁迫反应最灵敏的指标，实践中可与发芽率、发芽指数一起检测以筛选耐盐黄花菜品种。

盐胁迫下，植物种子吸水困难，发芽缓慢，因此种子芽长和鲜质量均低于正常水平[18-19]。本研究中，NaCl溶液浸种显著抑制了黄花菜种子芽的伸长，种子鲜质量则在Na100 处理下与对照无差异，超过200 mmol/L浓度浸种时被显著降低，这是NaCl溶液浸种对种子萌发率和芽长的影响共同作用的结果。低浓度盐溶液浸种使种子发芽率、发芽指数和活力指数显著提高，但鲜质量与对照无差异，说明低浓度NaCl也会使黄花菜种子吸水发生障碍，从而抑制了种子鲜质量的增加；高浓度盐浸种使种子吸水更加困难，种子鲜质量随之显著降低。Na300和Na400浸种的种子鲜质量并没有显著差异，说明盐浓度达到一定程度后，种子就几乎不能从环境中吸收水分。

总之，黄花菜种子萌发随浸种盐溶液浓度提高表现先促进后抑制的效果，在Na400浸种下仍然有极少的种子萌发，说明黄花菜种子具有很强的耐盐性，种子发芽对盐胁迫的适应范围较广。本研究中，黄花菜种子在100 mmol/L盐浓度下发芽率最高，在200 mmol/L以上浓度下，发芽率严重降低。因此，最适宜种子萌发的浓度是在0～100 mmol/L之间，而后随盐浓度升高种子萌发被抑制？还是在100～200 mmol/L之间有更利于种子萌发的浓度，此后随盐浓度升高种子发芽率才开始降低？此外，本研究在对种子浸种前剥除了种皮，是否改变了种子对水分的吸收状况，使种子萌发对于盐胁迫的敏感程度发生改变，从而影响了种子的萌发？这些问题需要进一步研究来解答。