盐胁迫对棉花种子萌发的影响.docx

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盐胁迫对棉花种子萌发的影响

盐胁迫对棉花种子萌发的影响

卢宇指导教师：

陈全家

摘要：

通过砂床培养试验，研究了不同浓度的盐溶液（NaCl）对农科7号、农科13号、农科28号的种子发芽和幼苗生长的影响。

结果表明低浓度的NaCl（0.2%以下）能促进种子萌发；而高浓度（＞0.5%）时则受到显著抑制。

随着盐浓度的升高，棉花种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均呈下降趋势。

且无论盐浓度高低，都对棉花幼苗生长产生抑制作用。

但在相同条件农科28号种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均较之农科7号和农科13号这个品种要高。

关键词：

盐胁迫；棉花种子；种子萌发

Thecompoundsaltcoerciontheinfluencewhichsproutstothecottonseeds

LuYuTutor:

ChenQuanjia

Abstract:

Throughthemoldbedraiseexperiment,theresearchdifferentdensitycompoundsaltcoerciontheinfluencewhichsproutstothedifferentvarietycottonseeds（NK7,NK13,NK28）,finallyindicated:

Thelowconcentrationcompoundsalthasthepromoteractiontothecottonseedgermination,whenafterthedensitysurpasses0.4%,itwassignificantlyinhibited.Alongwithsalinity'selevation,thecottonseed'sgerminationpercentage,thegerminationtendency,germinatestheindex,thevitalityindextoassumethedecliningtrend.Andregardlessofthesalinitylevelofthecottonseedlinggrowthinhibitionproduced.ButinthesameconditionnextNK28cottonseed'sgerminationpercentage,thegerminationtendency,germinatestheindex,thevitalityindextobehigh.

Keywords:

Saltycoercion;Cottonseed;Seedgermination

我国西部地区淡水资源紧缺，却存有大量的盐碱地，开发利用盐碱土资源将是西部农业发展的重大课题。

棉花是比较耐盐碱的非盐生作物之一，有研究表明，较低浓度的盐分（0.2%以下）还有利于棉花出苗、幼苗生长以及提高产量和品质。

缺钾土壤施用适量的钠可显著增产，因而棉花也被认为是“喜钠”作物[1]。

目前，对Nacl胁迫下作物生长情况研究较多，关于棉花的耐盐阈值已有不少研究报道，但由于试验条件方法和供试品种的不同其结果也不尽相同[2]。

一般认为棉花的耐盐浓度为0.4%。

Levitt研究指出棉花萌发和生长的极限盐度分别为0.6%～0.7%和0.4%[19]，罗宾认为棉花能够经受含盐量1%以下的土壤环境[1]；叶武威等报道棉花种子萌发时甚至可以忍受1.5%NaCl的胁迫[3]。

农科7号、农科13号、农科28号是农科所自育的棉花新品种，为了了解这三个棉花品种耐盐性，提高其在盐分条件下的田间出苗率，为选育新品种，提供理论和实践意义。

1材料与方法

1.1材料

供试品种为农科7号、农科13号、农科28号，均为新疆农科所自育品种。

选取大而饱满的种子用于实验。

NaCl为分析纯。

1.2实验设计

1.2.1配制溶液

试验共设5个处理：

0（对照）、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%NaCl溶液（用蒸馏水配置），3次重复。

1.2.2砂床处理

筛选出直径小于0.9mm的砂子，用流水冲洗干净，晾1天，置于150℃烘箱中干燥灭菌8小时，冷却后取出，每个发芽盒放入1000g的砂子，将事先配好的溶液倒入发芽盒，混匀，备用。

1.2.3种子处理

选取大小均匀、饱满的种子，用3%的双氧水溶液消毒1min，然后迅速取出用蒸馏水冲洗干净。

放入已经准备好的发芽盒中，每个品种做3个重复，每个重复100粒棉花种子。

1.2.4发芽实验

将100粒种子均匀的铺在发芽盒内，并盖上2cm的砂子，放入恒温箱中（光照1.22×10-6mol/m2·S，昼长13h，相对湿度75%，昼温27℃；夜长11h，相对湿度60%，夜温20℃）。

在分别于第4天和第8天统计发芽势和发芽率，并计算相对盐害率。

1.3测定项目

发芽率（CR）=（第8d的种子发芽率/供试种子数）×100%

发芽势（GV）=（第4d的发芽种子数/供试种子数）×100%

相对发芽率（RGP）=（盐处理发芽率/对照发芽率）×100%

相对发芽势（RGV）=（盐处理发芽势/对照发芽势）×100%

发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt）（Gt:

t日内的发芽数，Dt:

相应的发芽天数）

相对发芽指数（RGI）=（盐处理发芽指数/对照发芽指数）×100%

活力指数（VI）=发芽指数（GI）×平均单株根干重

相对活力指数（RVI）=（盐处理活力指数/对照活力指数）×100%

2结果与分析

2.1盐胁迫对3个棉花品种种子萌发的影响

在低盐浓度（＜0.2%NaCl）下，3个品种的棉花种子发芽势、发芽率均与对照相近，这表明棉子萌发期对低盐胁迫具有一定的适应能力和调节能力。

当盐浓度超过0.2%时，种子萌发开始受到抑制，发芽势、发芽率都开始下降。

当盐浓度达到0.5%时，种子萌发急剧受到抑制，严重影响棉花种子的正常萌发。

表2-1可知，3个品种在盐分未胁迫时，农科28号的相对发芽率与相对发芽势均比农科7号和农科13号的高。

当盐分胁迫后，3个品种的发芽率与发芽势均随NaCl盐溶液的浓度的升高呈现先上升后下降趋势，均在0.2%时达到峰值，且农科7号的发芽率、发芽势分别较对照提高了8.5%和7.1%，与对照相比有显著差异；农科13号的发芽率、发芽势分别较对照提高了7.4%和5.7%，与对照相比有显著差异；农科28号的发芽率、发芽势分别较对照提高了6.2%和5.3%，与对照相比有显著差异，所以农科7号种子的萌发对盐分较为敏感。

发芽率与发芽势相比较，发芽势对NaCl盐的敏感性更强。

表2-1盐胁迫对3个棉花品种种子萌发的影响

品种

NaCl浓度（%）

相对发芽率（%）

相对发芽势（%）

相对发芽指数

相对活力指数

CK

76.2aA

64.8aA

1.00aA

1.00aA

0.1

78.3aA

66.5aA

1.06aA

1.25aA

农科7号

0.2

84.7abA

71.9bA

1.14abA

1.62bA

0.3

56.5bA

53.2bcB

0.83bA

1.03cB

0.4

35.6bcB

34.1cBC

0.69bcB

0.89cB

0.5

19.7cC

21.3dC

0.33cC

0.36dC

CK

78.3aA

77.6aA

1.00aA

1.00aA

0.1

80.7aA

79.2aA

1.12abA

1.41abA

农科13号

0.2

86.1bA

83.3abA

1.17abA

1.83bB

0.3

53.0bcA

57.5bB

0.87bA

1.24bcB

0.4

41.5bcB

42.6bcB

0.75bcB

0.97cB

0.5

16.4cC

19.7cC

0.42cB

0.45cC

CK

80.3aA

78.6aA

1.00aA

1.00aA

0.1

82.4abA

80.2aA

1.18abA

1.67bA

农科28号

0.2

86.1bA

83.3bA

1.23bA

2.17bB

0.3

75.7bcB

70.2bB

1.06bB

1.46cB

0.4

51.6cdB

45.7cB

0.89bcB

1.12cC

0.5

23.8dC

18.1dC

0.51cC

0.57cdC

注：

小写字母表示在0.05水平上差异显著性，大写字母表示在0.01水平的差异极显著性。

2.2盐胁迫对3个棉花品种发芽指数的影响

发芽指数可以反映种子萌发的速度和整齐度。

从图2-1可以看出，在相同浓度下，农科28号种子的发芽指数均高于农科7号和农科13号的发芽指数。

当浓度超过0.2%时，3个品种的相对发芽指数均呈不同程度的下降趋势，但农科7号棉花种子下降幅度最大。

从表2-1也可以看出，农科28号在0.2%的NaCl浓度时的发芽指数较对照呈显著差异。

以上结果说明在相同的盐浓度下，农科28号棉花种子在萌发期间更耐盐的胁迫。

图2-1盐胁迫对3个棉花品种相对发芽指数的影响

2.3盐胁迫对3个棉花品种种子活力的影响

图2-2可知，随着NaCl盐浓度的增大，3个品种在0%~0.2%范围内，活力指数均呈上升趋势，但农科28号棉花种子活力指数上升幅度明显。

当浓度超过0.2%时，3个品种的活力指数均呈下降趋势。

说明低浓度的盐溶液对棉花种子萌发有促进作用，高浓度的盐溶液对棉花种子萌发有抑制作用，农科7号较之农科13号和农科28号这两个品种对盐胁迫较为敏感。

在相同盐浓度下，农科28号棉花种子较其他两个棉花品种种子活力强。

图2-2盐胁迫对3个棉花品种相对活力指数的影响

3讨论

发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数等是评价种子发芽的指标，反映了种子发芽速度，发芽整齐度以及生长的潜在能力[4-5]。

不同植物的耐盐性有差异，在同一植物的不同生育期，对盐分的敏感性也不同，幼苗时期很敏感[6-7]。

因此，对种子萌发时的盐胁迫研究最能反映该植物的耐盐性。

盐胁迫的作用机理是渗透胁迫和离子毒害。

渗透胁迫是由于根系中盐分浓度提高，水势下降引起吸收困难，离子毒害则是高浓度的钠离子、钾离子使细胞膜透性增大，迫使代谢失调，影响萌发及后期生长[8]。

前人对盐胁迫棉花种子萌发的影响做过许多研究，但所得结果不尽相同，如谢德意等研究结果[8]，NaCl浓度在0.6%以下时，棉籽的发芽势、发芽率与对照相当，当NaCl浓度0.7%—0.9%时，种子的发芽势、发芽率均开始大幅下降，当NaCl浓度＞0.9%时种子萌发受到强烈抑制。

本研究通过对3个棉花品种的盐胁迫研究表明，低浓度的盐胁迫对棉花种子萌发有较明显的促进作用，在0.2%下的NaCl浓度时达到最大值。

随着盐溶液浓度的增大逐渐表现出抑制作用，且抑制作用的效果随浓度的增大而更加显著。

当浓度达到0.5%时表现出较强的抑制作用，此结果与周桃华等研究的棉花种子萌发时耐盐适宜浓度极限为0.5%NaCl结果相似[4]。

同时，在盐胁迫下棉花幼苗的形态和生理表现不同[9-10]。

在低浓度下发芽势、发芽率、发芽指数都表现出良好态势，生长旺盛，整齐一致。

但在高浓度下则表现出发芽率低，苗弱，抵抗力低，易腐烂、发霉等[10-12]。

同条件下农科28号的耐盐性高，发芽快速，生长整齐，幼苗更健壮，表现出较强的适应性。

由于试验条件和试验品种的不同，本研究棉籽萌发的耐盐性的研究结果与前人所得结果有不同。

但是低浓度NaCl有利于种子萌发，高浓度NaCl则抑制萌发，这一趋势与多数研究结果是相同的[13-16]。

一般认为，棉花是较耐盐作物，并且在种子萌发时具有较强的耐盐性[17]。

在本研究中，采用砂基培养，在低盐浓度（＜0.2%NaCl）对棉花种子的萌发没有抑制且有促进作用。

王哲志等，李付广等还证实低浓度NaCl对棉花愈伤组织生长也有促进作用[18]。

这表明棉花对低盐胁迫具有一定的自我调节能力和适应性。

当盐浓度过高时（≥0.5%NaCl）棉花种子萌发严重受到抑制，发芽势、发芽率急剧下降。

高浓度盐胁迫造成种子发芽率低，主要是由于外界溶液渗透压过高导致种子吸水不足，并非是盐离子的毒害作用。

综上所诉，棉花种子能在0.2%的NaCl盐浓度下良好生长，高浓度（＞0.5%）NaCl则显著抑制。

棉花品种农科28号的抗盐能力之农科7号和农科13号要高，可以在农科28号中挑选耐盐材料，选育耐盐品种和进行大田生产。

研究盐胁迫条件下棉种萌发阶段耐盐性对棉花生产也具有重要意义。

应当指出，棉花种子萌发对不同盐类与混合盐以及不同遗传基因的棉花品种，耐盐适宜浓度极限有差异，对此有待进一步研究。

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