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NaCl胁迫对不同生育时期小白菜的影响

来源:用户上传      作者: 朱进

  摘要:研究了NaCl胁迫对不同生育时期小白菜(Brassica chinensis L.)的影响。结果表明,小白菜幼苗对NaCl胁迫的反应最敏感,50 mmol/L的NaCl胁迫下根系活力显著下降,100 mmol/L的NaCl胁迫下丙二醛含量显著升高,150 mmol/L的NaCl胁迫下小白菜地上部鲜重和植株鲜重显著降低;200 mmol/L以内的NaCl胁迫对种子发芽无显著影响;成株期NaCl胁迫反而对小白菜根系活力和产量有促进作用。
  关键词:小白菜(Brassica chinensis L.);NaCl胁迫;生育期;生理;产量
  中图分类号:S634.3 文献标识码:A 文章编号:0439—8114(2012)19—4278—02
  世界上约20%的耕地和50%的灌溉地正在受盐胁迫的影响[1]。近年来,设施蔬菜的栽培面积不断扩大,但是由于多年连作及盲目过量施用化肥,使得土壤的次生盐渍化程度不断加重,严重影响了蔬菜的生长和产量[2]。小白菜(Brassica chinensis L.)是国内外栽培的主要速生菜,露地和设施内的栽培面积都很大,在解决蔬菜淡季和周年供应中起着重要作用[3]。但小白菜生长发育是否受盐胁迫的影响目前鲜见报道。试验研究了NaCl胁迫对不同生育时期小白菜的影响,以期为小白菜的高产稳产提供理论依据和指导。
  1 材料与方法
  1.1 材料
  供试小白菜品种为南京理想种苗有限公司提供的四月慢,NaCl为分析纯。
  1.2 方法
  1)种子期NaCl胁迫试验。于2011年10月上旬在长江大学园艺植物逆境生理实验室进行。将小白菜种子分别置于铺有两层滤纸的内径为10 cm的培养皿内,每个培养皿内置100粒种子,然后分别加入100、200、300 mmol/L的NaCl溶液10 mL,3次重复,对照用去离子水处理。试验期间以称重法补充去离子水,保持各处理NaCl浓度的相对稳定,室温25 ℃左右。以胚根长0.2 cm作为发芽标志,每天记录发芽数,计算小白菜种子发芽率、发芽指数及第3天的发芽势[4]。
  2)幼苗期NaCl胁迫试验。于2011年10月中旬在长江大学园艺园林学院现代化塑料温室内进行。将小白菜种子播于12个装有草炭与蛭石(体积比2∶1)的50孔穴盘中,当幼苗达到2叶1心时用50、100、150 mmol/L的NaCl溶液处理根系,3次重复,对照用去离子水处理。处理后15 d测定植株地上部和根部鲜重,参照文献[5]的方法测定根系活力和丙二醛(MDA)含量。试验期间温室内光照度400~1 200 μmol/(m2·s),温度15~30 ℃,相对湿度50%~80%。
  3)成株期NaCl胁迫试验。于2011年10月下旬在长江大学园艺园林学院大棚基地进行。将小白菜种子直播于16个长方形小区内,小区面积3 m2,当小白菜植株长到4叶1心时用50、100、150 mmol/L的NaCl溶液处理根系,4次重复,对照用去离子水处理。处理后15 d参照文献[5]的方法测定植株根系活力和丙二醛含量,采收期测定单株产量。
  数据用Excel 2003软件作图和计算,用SAS 9.1软件进行方差分析。
  2 结果与分析
  2.1 NaCl胁迫对小白菜种子发芽的影响
  从表1可知,与对照相比,100 mmol/L和200 mmol/L的NaCl处理对小白菜种子的发芽势、发芽率及发芽指数均无显著影响,300 mmol/L的NaCl处理显著降低了小白菜种子的发芽势、发芽率及发芽指数。
  2.2 NaCl胁迫对小白菜幼苗生长生理的影响
  从表2可知,与对照相比,50 mmol/L和100 mmol/L的NaCl处理对幼苗期小白菜的地上部鲜重、根鲜重、植株鲜重均无显著影响,150 mmol/L的NaCl处理显著降低了幼苗期小白菜的地上部鲜重和植株鲜重,而对根鲜重无显著影响。50、100、150 mmol/L的NaCl处理显著降低了幼苗期小白菜的根系活力。50 mmol/L的NaCl处理对幼苗期小白菜的丙二醛含量无显著影响,但100、150 mmol/L的NaCl胁迫显著增加了幼苗期小白菜的的丙二醛含量,且处理浓度越大增加越多。
  2.3 NaCl胁迫对小白菜成株期生理及产量的影响
  从表3可知,与对照相比,成株期50 mmol/L的NaCl处理对小白菜的单株产量无显著影响,成株期100、150 mmol/L的NaCl处理显著提高了小白菜的单株产量。成株期50、100 mmol/L的NaCl处理对小白菜的丙二醛含量无显著影响,150 mmol/L的NaCl胁迫显著降低了成株期小白菜的丙二醛含量。50、100、150 mmol/L的NaCl处理均显著提高了成株期小白菜的根系活力。
  3 小结与讨论
  发芽势、发芽率、发芽指数都是反映种子质量和活力的指标,发芽势反映种子发芽的快慢和整齐度,发芽率反映种子发芽的多少,发芽指数反映种子在整个发芽期间的综合活力,3个指标综合起来分析才能客观地反映种子的活力。试验结果表明,100、200 mmol/L NaCl胁迫对小白菜种子发芽势、发芽率以及发芽指数等影响不大,表明小白菜在种子萌发期能耐较高的盐胁迫。只有在300 mmol/L NaCl胁迫下小白菜种子的发芽势、发芽率以及发芽指数才显著降低,表明只有在高盐胁迫下小白菜种子的萌发才受到较大的影响,与朱进等[4]关于黄瓜的研究结果一致。
  植物根系是活跃的吸收器官和合成器官,其根系活力直接影响地上部的生长、营养状况和产量水平[6]。植物在逆境条件下,往往发生膜脂过氧化作用,丙二醛(MDA)是其产物之一[7]。试验中幼苗期小白菜在50 mmol/L的NaCl胁迫下根系活力显著下降,100 mmol/L的NaCl胁迫下丙二醛含量显著升高,150 mmol/L的NaCl胁迫下地上部鲜重和植株鲜重显著降低,说明在幼苗期盐胁迫首先降低的是根系活力,进而发生膜脂过氧化作用,细胞膜受到伤害,从而影响到地上部的生长。而成株期小白菜在50 mmol/L的NaCl胁迫下根系活力显著增加,100 mmol/L的NaCl胁迫下单株产量显著提高,150 mmol/L的NaCl胁迫下丙二醛含量显著降低,说明在成株期盐胁迫增加了根系活力,保护了膜系统,从而提高了小白菜的产量。也说明在成株期一定的盐胁迫对小白菜的生长有促进作用。
  试验中3个不同时期的盐胁迫处理小白菜在幼苗期最敏感,200 mmol/L的NaCl胁迫对种子发芽无显著影响,成株期盐胁迫反而对小白菜根系活力和产量有促进作用。因此,在栽培上只要在无盐胁迫的地方集中育苗,4叶1心后定植到盐胁迫的环境中就能提高小白菜的产量,这一点对于小白菜的生产具有重要意义。
  参考文献:
  [1] ZHU J K. Plant salt tolerance[J]. Trends in Plant Science,2001, 6(2):66—71.
  [2] 魏国强,朱祝军,方学智,等. NaCl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[J].中国农业科学,2004,37(11):1754—1759.
  [3] 章 镇.园艺学各论[M].北京:中国农业出版社,2004.
  [4] 朱 进,别之龙,李娅娜.黄瓜种子萌芽期及嫁接砧木幼苗期耐盐力评价[J].中国农业科学,2006,39(4):772—778.
  [5] 王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].第二版.北京:高等教育出版社,2006.
  [6] 潘瑞炽,王小菁,李娘辉. 植物生理学[M]. 第六版.北京:高等教育出版社,2008.
  [7] ZHU J, BIE Z L, LI Y N. Physiological and growth responses of two different salt—sensitive cucumber cultivars to NaCl stress[J]. Soil Science & Plant Nutrition,2008,54(3):400—407.
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