资源描述:
书北方园艺(): 研究论文第一作者简介:王勤礼(),男,甘肃永昌人,硕士,教授,现主要从事园艺植物育种及栽培技术研究与教学等工作。:基金项目:甘肃省高校河西走廊特色资源利用省级重点实验室面上资助项目();甘肃省年农业技术推广及基地建设资助项目(甘财农号)。收稿日期:胁迫对不同辣椒自交系种子萌发的影响及其耐盐性评价王 勤 礼,闫芳,侯 梁 宇,张 文 斌,华军(河西学院 河西走廊设施蔬菜工程技术研究中心,甘肃 张掖;甘肃省高校河西走廊特色资源利用省级重点实验室,甘肃 张掖;张掖市经济作物技术推广站,甘肃 张掖)摘要:以个辣椒自交系、和为试材,研究低、中、高浓度(、)胁迫对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响,采用隶属函数法对其耐盐性进行综合评价,研究胁迫对辣椒自交系萌发的影响,评价各参试自交系的耐盐性。结果表明:低浓度盐胁迫对种子萌发及幼苗生长无显著抑制作用,随着盐分浓度的升高,盐胁迫对个辣椒自交系的种子萌发造成不同程度的抑制,各自交系间在种子萌发期存在明显的耐盐性差异。综合评价其耐盐性结果为自交系在低盐条件下耐性最好,自交系对中浓度的盐胁迫反应迟钝,自交系在各种盐浓度胁迫下表现出了较好的适应性。关键词:辣椒自交系;胁迫;种子萌发;耐盐性中图分类号: 文献标识码: 文章编号:()土壤盐渍化是影响世界农业生产最主要的非生物胁迫之一。由于化肥大量施用以及设施农业生产迅猛发展,土壤次生盐渍化已成为国内外设施栽培中普遍存在而难以解决的问题。选育抗盐或耐盐的农作物品种是提高产量的最佳途径。种子萌发期是作物生育期中对盐胁迫最为敏感的时期之一,许多研究均表明种子萌发期耐盐性可以反映出该品种其它时期的耐盐性。因此,种子萌发期耐盐性是早期鉴定并筛选耐盐植物的主要依据之一。土壤中的致害盐类以中性盐为主。盐分中的和对植物极易造成单盐毒害,同时对和等的吸收也会产生拮抗作用。有关胁迫对植物种子影响的研究在一些蔬菜和其它植物上已有不少报道。有研究者探讨了胁迫对不同辣椒品种幼苗生理生化特性的影响,结果表明,高浓度处理会使辣椒植株逐渐表现出盐害症状,在相同浓度处理下,不同品种的盐害程度不同。但有关辣椒自交系对盐胁迫反应及耐盐评价方面的研究报道还比较少。辣椒是河西走廊设施栽培面积较大的蔬菜之一,由于设施土壤次生盐渍化而引起的连作障碍较为严重。为了筛选耐盐碱设施辣椒专用品种,试验选用不同浓度的溶液处理个自选或引进的辣椒自交系种子,分析盐胁迫条件下不同辣椒自交系种子萌发的响应,鉴定和评价该试验各自交系耐盐性强弱,进一步筛选耐盐力高的种质材料,以期为河西走廊选育耐盐碱设施辣椒专用品种提供数据支撑。 材料与方法 试验材料供试辣椒自交系共个,、为自选自交系,由张掖市富兴现代农业有限责任公司提供。 试验方法试验采用二因素完全随机设计,设置因素个水平,为不同浓度:、;因素个水平,为不 同 自 交 系:、。试验共个处理组合,次重复。将供试辣椒种子用高锰酸钾溶液浸泡消毒,再用去离子水反复冲洗多次后待用。选用直径的培养皿用去离子水冲洗干净并放入张滤纸,播消毒种子粒后用不同浓度的溶液浸种,以辣椒种子湿润为度。将培养皿置于的光照培养箱中进行发芽试验,每天称重,并用去离子水补充培养皿中因蒸发失去的水分,以保持盐溶液浓度相对稳定。 项目测定发芽势与发芽率:后调查发芽势,第天开始统计发芽率,每天相同时间观测种子萌发数。以胚根突出种皮,且长度达种子时记为发芽。发芽势()。式中:为规定时间内发芽种子数,为种子总数;发芽率()。式中:为规定时间内发芽种子数,为种子总数。鲜质量与干质量:后取植株用蒸馏水冲洗干净并用吸水纸吸干后,用感量为 的电子分析天平称其鲜质量。称完鲜质量后的植物组织于下杀青,烘至恒重,测植株干质量。次重复。总鲜质量以每皿总鲜质量计;总干质量以每皿总干质量计。根长:后,每皿随机测定株根长。侧根数:后,每皿随机统计株侧根数。 数据分析利用和 统计软件进行数据分析,差异显著性测验采用法。隶属函数值计算参照刘向蕊等方法。试验指标胁迫指数胁迫下指标值对照指标值。试验指标隶属函数值: (),式中:为第个自交系第个试验指标隶属函数值,为第个自交系第个试验指标胁迫指数,为第个自交系第个试验指标胁迫指数的最小值,为第个自交系第个试验指标胁迫指数最大值。若某一指标与耐性呈负相关,可通过反隶属函数计算其胁迫隶属函数值。 ()。 结果与分析 盐胁迫对辣椒自交系种子发芽势、发芽率的影响由表可以看出,不同浓度胁迫对不同辣椒自交系的发芽势、发芽率影响不同。在和盐浓度胁迫下,个自交系对胁迫的敏感性较低,与各自对照相比,发芽势与发芽率均未达到显著差异。但在盐浓度胁迫下,发芽势、发芽率分别高于对照和。由此表明,盐浓度胁迫对自交系的发芽有一定的促进作用,但与对照无显著性差异。胁迫浓度为时,所有参试自交系发芽势均有所降低,与对照达到了显著差异,表明自交系对中浓度胁迫已开始敏感;各自交系发芽率与对照虽有差异,但差异均不显著。当胁迫浓度达到以上时,个自交系发芽势均急剧下降,显著低于对照;发芽率也下降,但与各自对照差异不显著。表明辣椒自交系在中高浓度胁迫下,发芽势较发芽率更为敏感,各参试自交系种子萌发已受到影响。在盐浓度胁迫下,北方园艺月(下)所有参试自交系发芽势、发芽率均显著低于对照,表明该浓度胁迫已严重阻碍了辣椒种子的萌发。不同萌发阶段,不同盐浓度胁迫对个自交系种子的萌发影响也各不相同。图所示为萌发过程中个自交系种子萌发情况。第天时,自交系和在低浓度()胁迫下,已表现出较高的萌发率,自交系的萌发率仍然较低;在高浓度()胁迫下,所有参试自交系的萌发率均很低。由此表明,自交系和对低浓度胁迫具有较好的适应性,自交系对低浓度胁迫反应较为 敏 感。第天 时,自 交 系、在各种浓度胁迫下,萌发率显著提高,第天达到了较高的萌发率,但自交系在盐浓度胁迫下,第天、第天萌发率仍然很低。由此说明,自交系和在低浓度胁迫下有 较 好 的 萌 发 率,自 交 系、在较高浓度()胁迫下仍有较好的萌发率,自交系对各种浓度的胁迫均有较好的适应性。表盐胁迫对辣椒自交系种子的发芽势、发芽率的影响 自交系 盐浓度 发芽势 发芽率 注:同列小写字母表示在水平的差异显著性,大写字母表示在水平的差异显著性。下同。: , , 盐胁迫对辣椒自交系幼苗生长量的影响 盐胁迫对辣椒自交系幼苗总干质量、总鲜质量的影响表表明,自交系在盐浓度胁迫下,总鲜质量最高,除与盐浓度胁迫外,与对照及其它处理间均达到了显著差异,表明低浓度的胁迫对自交系总鲜质量具有一定的促进作用;自交系在盐浓度胁迫下,总鲜质量最高,但与、盐浓度胁迫、对照间差异不显著,表明低浓度胁迫对自交系总鲜质量影响不大;自交系在盐浓度胁迫下,总鲜质量最高,但与其它处理间均未达到显著差异,表明自交系总鲜质量对此盐浓度胁迫反应较为迟钝。在较高浓度()胁迫下, 第期北方园艺图不同萌发期个辣椒自交系在盐胁迫下的萌发率 表盐胁迫对辣椒自交系的总干质量及总鲜质量的影响 自交系 盐浓度 总干质量 总鲜质量 自交系、总鲜质量除盐浓度胁迫外,与其它处理差异显著,自交系总鲜质量与所有处理间差异仍不显著,由此表明,较高浓度胁迫对自交系总鲜质量影响不明显。从表还可看出,低浓度()胁迫下,各自交系总干质量的各处理间差异不显著;在较高浓度()胁迫下,各自交系总干质量的各处理间差异也不显著,但与较低浓度胁迫间差异达到了显著水平。由此表明,低浓度北方园艺月(下)胁迫对各自系干物质积累没有明显的影响。 盐胁迫对辣椒自交系幼苗根长、侧根数的影响由图可知,不同浓度胁迫下,辣椒自交系、幼苗根长均随着盐浓度的升高呈下降趋势,并且盐浓度越高,根长受抑程度越大;自交系表现出先减少后增加最后不断减少的趋势。当胁迫浓度达到时,自交系幼苗根长开始显著降低,自交系幼苗根长有上升趋势,自交系根长变化不明显;胁迫浓度增 加 到时,自 交 系、幼苗根长开始显著降低,自交系根长变化仍不明显。当胁迫浓度达到时,个自交系根长显著降低,自交系根 长 最 短。由 此 表 明,自 交 系根系生长在中盐胁迫下受到了抑制,自交系在低胁迫下表现出较好的耐性,自交系根系生长在低胁迫下反应敏感,中胁迫下反应迟钝。高浓度胁迫对辣椒种子根的生长具有明显的抑制作用。图盐胁迫对辣椒自交系幼苗根长的影响 图表明,各浓度胁迫处理对根数的影响与根长影响表现相似的趋势,但低浓度胁迫即显著抑制侧根的形成,随着盐浓度的升高,侧根生长受到强烈抑制或完全无侧根形成。表明胁迫主要影响侧根的发育。图盐胁迫对辣椒自交系幼苗侧根数的影响 辣椒自交系耐盐性评价 各单项指标的耐盐系数及其相关分析试验指标胁迫指数能够消除自交系间固有差异,较绝对值更能准确反映辣椒耐盐能力的大小。由表可知,各自交系经胁迫处理后,侧根数和根长的胁迫指数均小于; 胁迫下,自交系的发芽率、总干鲜质量的胁迫指数大于; 胁迫下,自交系的发芽势、发芽率、总干鲜质量的胁迫指数大于; 胁迫下,自交系的发芽率、总干鲜质量的胁迫指数大于;说明低浓度胁迫可促进部分辣椒自交系发芽率和地上部生长,但影响根系的生长发育。另外,各单项指标的胁迫指数变化也不同,因此,用不同单项指标胁迫指数来评价辣椒自交系的耐盐性,其结果均不相同。通过指标间相关性分析,可揭示指标间是否存在相关关系。表表明,各指标间均存在不同程度的相关性,说明各指标提供的信息发生相互重叠。表表明,各指标在不同自交系耐盐性中所表现的大小也不同,表明辣椒自交系耐盐性是一个复杂的综合性状,对辣椒自交系种子发芽阶段的抗盐性评价时,不仅要考虑材料在盐胁迫下的发芽能力,还要考虑种子发芽后其种子苗能否正常生长。因此直接利用各单项指标不能准确、客观地进行辣椒自交系耐盐性评价。 第期北方园艺表盐胁迫下辣椒幼苗各单项指标的耐盐系数 盐浓度 自交系 发芽势发芽率总干质量 总鲜质量 侧根数 根长 表盐胁迫下辣椒自交系耐盐指数相关系数 盐浓度 指标发芽势()发芽率()总干质量 ()总鲜质量 ()侧根数 ()根长() 隶属函数分析采用隶属函数方法,对个辣椒自交系进行耐盐性评定。表表明,不同自交系在不同盐浓度胁迫下耐性不同。自交系在北方园艺月(下)表盐胁迫下辣椒幼苗各单项指标的隶属函数值 盐浓度自交系发芽势发芽率总干质量 总鲜质量 侧根数 根长平均隶属函数值 盐浓度胁迫下,平均隶属函数值最高,耐性最好。自交系在高浓度()胁迫下,平均隶属函数值最高,但在低浓度()胁迫下,平均隶属函数值最低,其耐性最差。自交系在各浓度胁迫下,均表现出了较好的耐性,但在胁迫浓度为、时,平均隶属函数值最高,耐性最好。 讨论与结论多数研究认为盐胁迫对种子萌发有显著的抑制作用。有关低浓度盐胁迫促进种子萌发也有报道,如张淑艳等研究发现,在盐胁迫下,草地早熟禾种子的活力指数总体呈下降趋势,但低浓度下个别品种活力指数超过了对照,可见低浓度盐处理可以促进种子萌发;绿云媚等研究发现,随着盐浓度的升高,苜蓿种子发芽指数有的品种一直下降,有的品种先上升后下降,而有的品种则出现不同程度的波动。该研究结果表明,不同辣椒自交系对胁迫反应是不同的,低浓度胁迫对自交系的发芽率、总干质量、总鲜质量具有一定的促进作用,但对高浓度的胁 迫 反 应 较 为 敏 感;自 交 系在各浓度胁迫下,均表现出了较好的耐性,尤其在盐浓度胁迫下,对种子的发芽势、发芽率、总干质量、总鲜质量具有较好的促进作用;自交系对低浓度胁迫较为敏感,但对中浓度胁迫相对反应迟钝。这与前人研究的结果相似。根系是吸收水分、无机营养和少量有机营养的器官,并合成生长必需的调节物质,根系发育的好坏直接影响植物的生长发育。该研究发现,盐胁迫对辣椒自交系根系生长较地上部茎叶生长更为敏感。在低浓度胁迫下,各辣椒自交系部分地上指标优于对照,但根系长度与侧根数均低于对照。随着盐浓度的升高,各辣椒自交系根长与侧根数呈明显下降趋势,但材料不同变幅不同。当盐浓度达到时,根系生长受到了强烈的抑制,无侧根形成,这与前人在不同作物上的研究结果相似。大量研究结果表明,不同植物或植物不同品种间耐盐性存在差异。如祖艳侠等研究了盐胁迫对紫色荚豇豆品种“盐紫豇号”和绿色荚豇豆品种“”种子萌发的影响,结果表明后者耐盐能力高于前者。顾闽峰等用不同浓度的处理了个辣椒品种,结果表明,在不同浓度胁迫下,辣椒品种间种子萌发差异显著。该试验通过隶属函数法分析了个辣椒自交系在不同盐浓度胁迫下的耐盐性,发现自交系在低盐胁迫下耐性最好,自交系在各浓度盐胁迫下,均表现出了较好的适应性,自交系对低浓度的盐胁迫较为敏感,但对中浓度的盐胁迫相对反应迟钝。 第期北方园艺根据以上结果可以看出,不同辣椒自交系对不同浓度胁迫的反应不同,在一定范围内,低浓度胁迫能够促进部分自交系种子萌发,但随着盐浓度升高,种子萌发受到抑制,但抑制程度不同。辣椒自交系地上部比根部对胁迫更为敏感;通过隶属函数综合评价,自交系在低盐条件下耐性最好,自交系对中浓度的盐胁迫反应迟钝,自交系在各种盐浓度胁迫下表现了较好的适应性。参考文献张永锋,梁正伟,隋丽,等盐碱胁迫对苗期紫花苜蓿生理特性的影响草业学报,():魏国强,朱祝军,方学智,等胁迫对不同品种黄瓜幼苗生长叶绿素荧光特性和活性氧代谢的影响中国农业科学,():陈复,郝吉明,唐华俊中国人口资源环境与可持续发展战略研究(第卷)北京:中国环境科学出版社,:姜景彬,魏民,张贺,等蔬菜耐盐性鉴定方法研究进展中国瓜菜,():韩志平,张海霞,刘渊,等胁迫对不同品种黄瓜种子萌发特性的影响北方园艺,():刘凤岐,刘杰淋,朱瑞芳种燕麦对胁迫的生理响应及耐盐性评价草业学报,():张舟,邬忠康,陈志成,等盐胁迫对个品种豇豆种子萌发的影响种子,():周静,徐强,张婷胁迫对不同品种辣椒幼苗生理生化特性的影响西北农林科技大学学报(自然科学版),():刘向蕊,陈小荣,杨军,等冷害隶属函数在水稻耐低温性状的评价江西农业大学学报,():郑铖,易自力,肖亮,等胁迫对芒属种子萌发及幼苗生长的影响中国草地学报,():慈敦伟,张智猛,丁红,等花生苗期耐盐性评价及耐盐指标筛选生态学报,():张淑艳,包桂荣,白长寿,等几种草地早熟禾种子萌发期耐盐性的比较研究内蒙古民族大学学报(自然科学版),():绿云媚,李燕不同盐胁迫对苜蓿种子萌发的影响草业科学,():韩朝红,孙谷畴,林植芳对吸胀后水稻的种子发芽和幼苗生长的影响植物生理学通讯,():祖艳侠,郭军,梅燚,等盐胁迫对不同荚色豇豆种子萌发的影响江苏农业科学,():顾闽峰,郑佳秋,郭军,等盐胁迫对个辣椒品种种子萌发的影响江苏农业科学,(): , , , , ( , , ; ,; , ): (,) , , (,) , , , , , : ; ; ; 北方园艺月(下)
展开阅读全文