作物杂志,2018, 第4期: 167–174 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2018.04.028

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盐胁迫对罗布麻种子萌发及生理特性的影响

方婧雯,邬燕,刘志华   

  1. 内蒙古农业大学农学院,010019,内蒙古呼和浩特
  • 收稿日期:2017-12-11 修回日期:2018-03-07 出版日期:2018-08-20 发布日期:2018-08-23
  • 作者简介:方婧雯,硕士研究生,研究方向为园艺植物种质资源

Effects of Salt Stress on Seed Germination and Physiological Characteristics of Apocynum venetum

Fang Jingwen,Wu Yan,Liu Zhihua   

  1. College of Agronomy, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, Inner Mongolia, China
  • Received:2017-12-11 Revised:2018-03-07 Online:2018-08-20 Published:2018-08-23

摘要:

以引种于内蒙古农业大学农场的巴盟(巴彦淖尔盟)、包头、通辽地区的栽培罗布麻种子为供试材料,研究了0(CK)、100、200、300、400mmol/L NaCl 5个盐浓度胁迫对罗布麻种子萌发及生理特性的影响,比较其耐盐性,并采用盐害指数、盐害级别与隶属函数法对其耐盐性进行综合评价。结果表明:在0~400mmol/L NaCl范围内,巴盟、包头、通辽地区罗布麻种子随着盐胁迫程度的增加,发芽率、发芽指数和活力指数显著降低;丙二醛(MDA)含量均随着盐浓度的增加呈上升的趋势,而3个地区材料的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸和可溶性糖的含量均随着盐浓度的增加呈现先上升后下降的趋势。同时发现,NaCl浓度低于200mmol/L时,对罗布麻种子萌发影响不明显;采用盐害指数、盐害级别和模糊数学中的隶属函数法对3个地区罗布麻种子萌发过程的抗盐性强弱进行评估,抗盐性大小表现为:巴盟罗布麻>包头罗布麻>通辽罗布麻。

关键词: 盐胁迫, 罗布麻, 生理特性, 隶属函数

Abstract:

The effects of different salt levels [0 (CK), 100, 200, 300 and 400mmol/L NaCl] on physiological characteristics of seed germination of Apocynum venetum were investigated, taking Apocynum venetum seed from Bameng, Baotou, Tongliao, regions, in Inner Mongolia as test material. Salt resistance was comprehensively evaluated with salt damage index, salt damage level and subordinative function at this stage to investigate the response of varieties to salt stress. The results showed: The seed germination rate, germination index and vigor index were all significantly reduced when the salt concentration was in 0-400mmol/L NaCl; the content of malondialdehyde (MDA)in Bameng, Baotou and Tongliao areas showed a upward trend with the increase of salt concentration. However, the contents of supemxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), proline (Pro) and soluble sugar of all three regions showed a upward trend at first and downward trend later with the increase of salt concentration evenly. At the same time, NaCl concentration less than 200mmol/L had a little influence on seed germination of Apocynum venetum. Salt resistance of Apocynum venetum seeds from 3 areas were evaluated by salt damage index, salt damage level and adapting subordinate function method in Fuzzy Mathematics. Ability of salt-resistance was: Bameng Apocynum venetum > Baotou Apocynum venetum > Tongliao Apocynum venetum.

Key words: Salt stress, Apocynum venetum, Physiological index, Subordinate function

表1

研究区地理位置及生态因子"

地区
Area
经度、纬度
Longitude and latitude
平均温度(℃)
Average temperature
降雨量(mm)
Rainfall
气候类型
Climate type
土壤特点
Soil characteristic
内蒙古农业大学农场
Inner Mongolia Agricultural
University farm
E 111°42′
N 45°5′
6.6

400

典型大陆性气候

土壤为沙壤质暗栗钙土,pH 7.8~8.2,肥力适中,具有良好灌溉条件
巴盟Bameng
E 106°9′
N 40°9′
7.6
147
暖温带大陆性气候
草甸土为主,表土层最高含盐量可达3.78%,盐碱化、沙化严重
包头Baotou
E 109°52′
N 41°20′
6.4
310
半干旱中温带
大陆性季风气候
栗钙土、草甸土等易形成深厚的钙积层,工业污染重导致土壤盐碱化
通辽Tongliao
E 119°14′
N 43°50′
5.8
400
温带半干旱
大陆性气候
土壤质地为壤质土、粉沙土,二者毛管性能强,使土壤积累盐分快而多

表2

盐胁迫对不同地区罗布麻种子发芽率的影响"

NaCl浓度(mmol/L)
NaCl concentration
包头
Baotou
通辽
Tongliao
巴盟
Bameng
CK 99.33±1.15a 98.67±1.15a 98.00±3.46a
100 99.33±1.15a 98.67±2.31a 97.33±1.15ab
200 97.33±1.15a 96.67±4.16a 96.67±1.15ab
300 92.00±2.00b 85.33±1.15b 92.67±3.06b
400 42.67±1.15c 37.33±2.31c 48.67±3.06c

表3

盐胁迫对不同地区罗布麻种子发芽指数和活力指数的影响"

NaCl浓度
(mmol/L)
NaCl concentration
包头Baotou 通辽Tongliao 巴盟Bameng
发芽指数
Germination index
活力指数
Vigor index
发芽指数
Germination index
活力指数
Vigor index
发芽指数
Germination index
活力指数
Vigor index
CK 29.06±0.63a 27.59±0.60a 26.89±0.59a 28.38±0.62a 26.48±0.77a 20.89±0.61a
100 23.22±0.48b 16.88±0.35b 23.44±1.13b 19.79±0.95b 23.11±0.38b 14.31±0.24b
200 20.37±0.38c 13.35±0.25c 19.76±1.12c 12.76±0.72c 22.50±0.93b 14.31±0.59b
300 13.96±0.27d 3.31±0.07d 11.98±0.48d 2.90±0.12d 13.00±0.86c 3.51±0.22c
400 4.33±0.30e 0.34±0.02e 3.97±0.28e 0.30±0.02e 5.30±0.35d 0.22±0.01d

图1

盐胁迫对不同地区罗布麻种子抗氧化酶活性的影响"

图3

盐胁迫对罗布麻种子脯氨酸和可溶性糖含量的影响"

图2

盐胁迫对不同地区罗布麻种子MDA含量的影响"

表4

不同地区罗布麻种子的盐害指数和盐害级别"

NaCl浓度
(mmol/L)
NaCl concentration
盐害指数(%)
Salt damage index
盐害级别
Salt damage level
包头
Baotou
通辽
Tongliao
巴盟Bameng 包头
Baotou
通辽Tongliao 巴盟Bameng
100 0.67 1.33 1.33 1级 1级 1级
200 2.00 2.67 2.00 1级 1级 1级
300 7.37 13.51 6.00 1级 1级 1级
400 57.03 62.15 50.35 3级 4级 3级

表5

不同地区罗布麻种子耐盐指标隶属度分析"

地区
Area
发芽率
Germination rate
发芽指数
Germination
index
活力指数
Vigor
index
SOD活性
SOD
activity
MDA含量
MDA
content
POD活性
POD
activity
脯氨酸含量
Proline
content
可溶性糖含量
Soluble sugar
content
平均值Average value 排序
Order
巴盟Bameng 0.770 0.60 0.503 0.495 0.632 0.496 0.420 0.481 0.550 1
包头Baotou 0.767 0.56 0.440 0.488 0.656 0.479 0.360 0.349 0.512 2
通辽Tongliao 0.750 0.58 0.446 0.432 0.534 0.433 0.366 0.398 0.492 3

表6

盐浓度与各项指标的相关性分析"

发芽率
Germination rate
发芽指数
Germination index
活力指数
Vigor index
SOD 活性
SOD activity
POD活性
POD activity
MDA含量
MDA content
脯氨酸含量
Proline content
可溶性糖
Soluble sugar content
盐浓度
Salt concentration
-0.790 -0.975** -0.986** 0.693 0.898* 0.967** 0.785 0.838
[1] 张建锋, 张旭东, 周金星 , 等. 世界盐碱地资源及其改良利用的基本措施. 水土保持研究, 2005,12(6):8.
[2] 周和平, 张立新, 禹锋 , 等. 我国盐碱地改良技术综述及展望. 现代农业科技, 2007(11):159.
doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2007.11.120
[3] 樊瑞苹, 周琴, 周波 , 等. 盐胁迫对高羊茅生长及抗氧化系统的影响. 草业学报, 2012,21(1):112-117.
doi: 10.11686/cyxb20120114
[4] Munns R . Comparative physiology of salt and water stress. Plant, Cell and Environment, 2002,25:239-250.
doi: 10.1046/j.0016-8025.2001.00808.x pmid: 11841667
[5] 揭雨成, 冷鹃, 许英 . 罗布麻生态特征与产业化研究进展. 中国麻业, 2001,23(3):34-37.
doi: 10.3969/j.issn.1671-3532.2001.03.009
[6] 中国植物志编辑委员会. 中国植物志: 第63卷. 北京:科学出版社, 1977.
[7] 王东清, 李国旗, 程志 . 罗布麻研究利用现状及展望. 江苏农业科学, 2011,39(3):310-313.
[8] Khan M A, Shelth K H . Effects of different levels of salinity on seeds germination and growth of Capsicum annuum L. Blologla, 1996,22:15-16.
[9] 张秀玲 . NaCl胁迫对罗布麻种子萌发的影响. 中国种业, 2007(5):48-49.
doi: 10.3969/j.issn.1671-895X.2007.05.021
[10] Parida A K, Das A B . Salt tolerance and salinity effects on plants:a review. Ecotoxicology Environmental Safety, 2005,60(3):324-349.
doi: 10.1016/j.ecoenv.2004.06.010 pmid: 15590011
[11] 赵博生, 衣艳君, 刘家尧 . 外源甜菜碱对干旱/盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善. 植物学通报, 2001(18):378-380.
doi: 10.3969/j.issn.1674-3466.2001.03.019
[12] 万海霞 . 盐胁迫和遮光处理对罗布麻生长及生理生化特性的影响. 银川:宁夏大学, 2008.
doi: 10.7666/d.y1681773
[13] 张紫薇, 庞春花, 张永清 , 等. 等渗NaCl和PEG胁迫及复水处理对藜麦种子萌发及幼苗生长的影响. 作物杂志, 2017(1):119-126.
doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2017.01.022
[14] 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. 作物杂志, 2015(2):140-143.
[15] 杨艳艳, 王庆祥 . 盐胁迫对不同玉米品种幼苗渗透调节物质的影响. 作物杂志, 2012(1):99-102.
doi: 10.3969/j.issn.1001-7283.2012.01.025
[16] 李占成, 张丽丽, 李玮 , 等. 盐胁迫对糜子种子发芽的影响. 作物杂志, 2011(6):122-123.
[17] 斯琴巴特尔, 吴红英 . 盐胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的影响. 干旱区资源与环境, 2000(4):77-81.
doi: 10.3969/j.issn.1003-7578.2000.04.014
[18] 程龙, 韩占江, 石新建 , 等. 白茎盐生草种子萌发特性及其对盐旱胁迫的响应. 干旱区资源与环境, 2015,29(3):131-136.
[19] 史树德 . 植物生理学实验指导. 北京: 中国林业出版社, 2011: 74-75.
[20] 李玲 . 植物生理学模块实验指导. 北京: 农业出版社, 2009: 97-98.
[21] 张殿忠, 汪沛洪, 赵会贤 . 测定小麦叶片游离脯氨酸含量的方法. 植物生理学通讯, 1990(4):62-65.
[22] 李合生 . 植物生理生化实验原理和技术. 北京: 高等教育出版社, 2000: 167-169.
[23] 陈德明, 俞仁培, 杨劲松 . 盐渍条件下小麦抗盐性的隶属函数值法评价. 土壤学报, 2002,39(3):368-373.
doi: 10.11766/trxb200101260311
[24] 柴媛媛, 史团省, 谷卫彬 . 种子萌发期甜高粱对盐胁迫的响应及其耐盐性综合评价分析. 种子, 2008,27(2):43-47.
[25] 马立群, 刘志华, 杨丽 . 内蒙古不同地区罗布麻种子形态观察与分析. 内蒙古农业科技, 2008(4):41-42.
doi: 10.3969/j.issn.1007-0907.2008.04.016
[26] 李海云, 赵可夫, 王秀峰 . 盐对盐生植物种子萌发的抑制. 山东农业大学学报(自然科学版), 2002,33(2):170-173.
[27] 徐小玉, 张凤银, 曾庆微 . NaCl和Na2SO4盐胁迫对波斯菊种子萌发的影响. 东北农业大学学报, 2014,45(4):55-59.
doi: 10.3969/j.issn.1005-9369.2014.04.011
[28] 范希峰, 候新村, 朱毅 , 等. 盐胁迫对柳枝稷苗期生长和生理特性的影响. 应用生态学报, 2012,23(6):1476-1480.
doi: 10.11733/j.issn.1007-0435.2015.02.020
[29] 李春龙 . 盐胁迫对油菜种子萌发的影响. 安徽农业科学, 2008,36(26):11198-11199.
doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2008.26.018
[30] 朱毅, 范希峰, 刘吉利 , 等. 盐胁迫对柳枝稷种子萌发的影响. 中国草地学报, 2014,36(4):38-43.
[31] 荆瑞英, 刘庆超, 王静 , 等. 盐胁迫对罗布麻种子萌发及幼苗生长的影响. 北方园艺, 2012(9):43-46.
[32] 陈涛, 王贵美, 沈伟伟 , 等. 盐胁迫对红麻幼苗生长及抗氧化酶活性的影响. 植物科学学报, 2011,29(4):493-501.
doi: 10.3724/SP.J.1142.2011.40493
[33] 孙天国, 沙伟 . 盐胁迫对甜瓜种子萌发及幼苗SOD•POD活性的影响. 安徽农业科学, 2009,37(24):11509-11510.
doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2009.24.068
[34] 彭立新, 周黎君, 冯涛 , 等. 盐胁迫对沙枣幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化的影响. 天津农学院学报, 2009,16(4):1-4.
[35] 宁建凤, 郑青松, 邹献中 , 等. 罗布麻对不同浓度盐胁迫的生理响应. 植物学报, 2010,45(6):689-697.
doi: 10.3969/j.issn.1674-3466.2010.06.006
[36] 程淑娟, 唐东芹, 刘群录 . 盐胁迫对两种忍冬属植物活性氧平衡的影响. 南京林业大学学报(自然科学版), 2013,37(1):137-141.
doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.2013.01.025
[37] 艾力江•麦麦提, 齐曼•尤努斯, 公勤 . NaCl胁迫对三种胡颓子属植物幼苗活性氧清除酶与渗透调节物质含量的影响. 新疆农业科学, 2008,45(6):1069-1075.
[38] 张舟, 邬忠康, 陈志成 , 等. 盐胁迫对4个品种豇豆种子萌发的影响. 种子, 2004,33(3):19-24.
doi: 10.3969/j.issn.1001-4705.2014.03.006
[1] 吴瑞香 杨建春 王利琴 郭秀娟. 应用多元分析法综合评价胡麻材料抗旱适应性[J]. 作物杂志, 2018, (5): 10–16
[2] 宿飞飞 张静华 李 勇 刘尚武 刘振宇 王绍鹏 万书明 陈 曦 高云飞 胡林双 吕典秋. 不同灌溉方式对两个马铃薯品种#br# 生理特性和水分利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (5): 97–103
[3] 王袁,郭泽,李晓辉,徐世晓,邢学霞,张思琦,何佳,刘超,陈芳,杨铁钊. 不同温度条件下根结线虫侵染对烟草根系的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 161–166
[4] 梁晓宇, 林春雨, 马淑梅, 王洋. 水稻耐盐碱胁迫优异等位变异的发掘[J]. 作物杂志, 2018, (4): 48–52
[5] 张凯伦,陈寿明,殷红,李斌,谢良文,贺帆. 外源一氧化氮对盐胁迫下烟草幼苗生理及抗氧化性的影响[J]. 作物杂志, 2018, (3): 123–128
[6] 黄穗华,罗昊文,黄兴革,范平珊,孔雷蕾,钟卓君,唐湘如. 药剂拌种对直播稻秧苗生长和生理特性的影响[J]. 作物杂志, 2018, (2): 171–176
[7] 朱凯,张飞,柯福来,王艳秋,邹剑秋. 种植密度对适宜机械化栽培高粱品种产量及生理特性的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 83–87
[8] 刘建霞,张晓丹,王润梅,周凤,刘文英,刘支平. 6-BA浸种对盐胁迫下绿豆萌发及幼苗生理特性的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 166–172
[9] 庞春花,杨世芳,张永清,华艳宏,贺笑,杨洋. 不同施磷水平下接种AM真菌对藜麦生长及产量构成因素的影响[J]. 作物杂志, 2017, (6): 131–139
[10] 卢楠楠,闫丽华,郑崇珂,尹海波,郭善利,谢先芝. 盐胁迫对水稻盐丰47和盐粳456生长和农艺性状的影响[J]. 作物杂志, 2017, (5): 106–111
[11] 武俊英,秦丽,杨进,秦德志. 盐胁迫对农大甜研6号甜菜幼苗生长和养分运移的研究[J]. 作物杂志, 2017, (3): 75–80
[12] 刘艳,李波,孙文涛,于洋. 生物有机肥对盐碱地春玉米生理特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2017, (2): 98–103
[13] 张紫薇,庞春花,张永清,倪瑞军,杨世芳,王璐瑗,刘丽琴. 等渗NaCl和PEG胁迫及复水处理对藜麦种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 作物杂志, 2017, (1): 119–126
[14] 罗昊文,孔雷蕾,钟卓君,谢萝雅,赵旭生,林子秋,唐湘如. 淹水胁迫对水稻玉香油占秧苗生长和生理特性的影响[J]. 作物杂志, 2017, (1): 135–139
[15] 郑柱荣,张瑞祥,杨婷婷,文利超,沈雪峰. 盐胁迫对花生幼苗根系生理生化特性的影响[J]. 作物杂志, 2016, (4): 142–145
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[1] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1 –7 .
[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .