盐胁迫对番茄种子萌发及胚根生长的影响

    顾少涵

    

    

    

    摘要：设置NaCl浓度为0、25、50、100 mmol/L，研究盐胁迫对番茄种子萌发及胚根生长的影响。结果表明，随着NaCl浓度的增加，种子发芽率、发芽势、胚根长度总体呈下降趋势，不同番茄品种耐盐性表现不同。当NaCl浓度为50 mmol/L时，浙粉202各项指标下降最为明显;在100 mmol/L处理条件下，除上海906外，其余品种几乎不发芽。综合各因素，上海906在盐胁迫下耐受性最好，浙粉202相对较差，浙樱粉1号和红圣女处于两者之间。

    关键词：番茄;NaCl胁迫;耐盐性;种子萌发

    中图分类号：S641.2 ? ? ? ? 文献标志码：A ? ? ? ? ?文章编号：1001-1463（2021）04-0061-04

    doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.04.015

    Effects of Substrate on Production of Virus-free Potato of Pre-elite Seed

    Dawapuchi， ZHANG Yanli

    （Shigatse Institute of Agricultural Sciences of Tibet， Rikaze Tibet 857000， China）

    Abstract：The effect of different cultivation substrates on the production of Xizang virus-free potato was studied with “Emma potato 2” potato virus-free test tube seedling as the test material. The results showed that when the mixture of wood chips， sheep dung and vermiculite by volume ratio of 2∶1∶1 was used as culture substrate， the number of tuber per plant of the virus-free potato of pre-elite seed was the highest（2.93）， which was 0.30 grains more than that of the control （vermiculite was used as culture substrate alone）. The qualified rate of seed tuber per plant was 78.5%， which was 1.0 percentage point lower than the control. The average number of seeds of the pre-elite seed potato was the highest in the plot， which were 310.63 seeds/1.2 m2， 12.09 grains/ 1.2 m2 more than the control. The average qualified rate of the pre-original seed potato was 78.4%， which was only 0.1 percentage point lower than the control. The plant height， stem diameter and number of leaves were 41.3 cm， 3.34 mm and 8.9 pieces， respectively. It is suggested that the mixture of sawdust， sheep dung and vermiculite by volume ratio of 2∶1∶1 was used in the production of virus-free potato of pre-elite seed in Xizang area.

    Key words：Virus-free potato of pre-original seed;Culture substrate;Wood chips;Production;Tibet

    土壤鹽渍化已成为影响农业生产和生态环境的全球性问题。土壤盐渍化影响世界上20%的可用耕地，是作物减产的重要因素之一。我国是土壤盐渍化比较严重的国家，盐渍土总面积约36 00 万hm2，占可利用土地面积的4.88%[1 ]。 番茄属于中度盐敏感植物，也是目前设施栽培面积最大的蔬菜品种之一。设施栽培常处于封闭或半封闭状态，生产中不合理的灌溉和施肥方式使得土壤次生盐渍化问题逐渐加重[2 ]。盐分胁迫明显抑制植株在苗期和成熟期对氮、磷、钾元素的吸收积累，影响养分的运移，进而显著影响作物生育进程，导致番茄等设施蔬菜产量和品质的下降。

    不同作物或同一作物不同品种之间的耐盐性存在显著差异[3 - 4 ]，挖掘作物本身耐盐能力是筛选和培育耐盐番茄品种的经济有效途径。作物在种子萌发期和幼苗期对盐分最敏感[5 ]，根据种子在盐胁迫条件下的发芽能力来鉴定材料的耐盐性不仅简单、可靠而且周期短。李莉等[6 ]以发芽率、发芽指数、胚根长度为指标，确立加工番茄材料种子萌发盐胁迫浓度临界值和极限值，筛选出加工番茄种子萌发期高耐品种。笔者通过设置不同NaCl浓度来模拟盐胁迫，研究盐胁迫对4种番茄种子萌发及胚根生长的影响，对不同番茄品种耐盐性进行评价，以期为番茄耐盐机制的研究提供参考。

    1 ? 材料与方法

    1.1 ? 试验材料

    番茄品种为上海906、浙樱粉1号、浙粉202和红圣女。上海906由西安市临潼区长丰蔬菜研究所生产，浙樱粉1号、浙粉202由浙江美之奥种业股份有限公司生产，红圣女由河北省青县纯丰蔬菜良种繁育场生产。供试的NaCl为分析纯。

    1.2 ? 试验方法

    设置NaCl溶液浓度为0、25、50、100 mmol/L，以0 mmol/L为对照。各处理选取饱满一致的种子15 粒，3 次重复。将种子置于铺设2 层滤纸的培养皿（直径为9 cm）中，加入NaCl溶液至滤纸饱和，在25 ℃ 恒温培养箱中培养。每24 h观察记录番茄各品种种子在不同NaCl溶液浓度下的萌发数，种子萌发以胚根突破种皮0.2 cm为准，连续观察记录10 d。计算种子发芽率、发芽势及其相对值。测定胚根长，并计算其相对值。

    发芽率（GP）=10 d内发芽种子数/种子总数×100%;相对发芽率（RGP）=处理组种子发芽率/对照组种子发芽率。

    发芽势（GE）=前4 d发芽种子数/种子总数×100%;相对发芽势（RGE）=处理组种子发芽势/对照组种子发芽势。

    胚根长采用米尺测量。相对胚根长=处理组种子平均胚根长/对照组平均胚根长

    2 ? 结果与分析

    2.1 ? 不同浓度盐胁迫对番茄种子萌发特性的影响

    2.1.1 ? ?发芽率 ? ? 由图1可知，当NaCl浓度为25 mmol/L和50 mmol/L时，上海906和浙樱粉1号的发芽率并未下降，而浙粉202和红圣女的发芽率均低于对照，说明在低浓度盐胁迫条件下，上海906和浙樱粉1号种子萌发受盐胁迫抑制较轻。当NaCl浓度为100 mmol/L时，除上海906外，其余品种几乎不发芽。说明随着盐胁迫浓度的升高，种子的发芽明显受到抑制，上海906在高浓度盐胁迫下耐受性最好。

    2.1.2 ? ?发芽势 ? ? 由图1可知，当NaCl浓度为25 mmol/L时，上海906的发芽势高于对照，说明低浓度的盐胁迫对于一些品种的种子萌发具有促进作用。当NaCl浓度为50 mmol/L时，除了浙樱粉1号的发芽势未下降外，其余3个品种番茄种子发芽势均低于对照，其中浙粉202下降幅度最大，不同番茄品种发芽势下降幅度差异明显。随着盐胁迫浓度的升高，4个品种的番茄种子发芽势均大幅度下降。当NaCl浓度为100 mmol/L时，除上海906外，其余品种发芽势均为零。

    2.1.3 ? ?相对发芽率、相对发芽势比较 ? ?从表1可以看出，上海906在NaCl浓度为100 mmol/L时相对发芽势、相对发芽率在4个品种中最高，表现出很高的耐盐性。浙樱粉1号在NaCl浓度为25 mmol/L和50 mmol/L时，相对发芽率和相对发芽势均为100%，也表现出较强的耐盐性。浙粉202 随着NaCl浓度的升高，指数下降最为明显，耐盐性最差。

    2.2 ? 不同浓度盐胁迫对番茄种子胚根生长的影响

    2.2.1 ? ?胚根长 ? ?由图2可知，当NaCl浓度为25 mmol/L时，除浙粉202外，上海906、浙樱粉1号、红圣女的胚根长度均高于对照，说明低浓度盐胁迫促进一些番茄品种的胚根生长。随着浓度的升高，除了上海906在50 mmol/L时胚根长高于对照，其余品种的胚根长随着NaCl浓度升高逐渐下降。当NaCl浓度为100 mmol/L时，除了上海906外，其余品种胚根长下降至零。

    2.2.2 ? ?相对胚根长 ? ?从表2可以看出，上海906在NaCl浓度为25 mmol/L和50 mmol/L时相对胚根长均超过100%，说明低浓度盐胁迫促進上海906胚根生长。在100 mmol/处理条件下，上海906相对胚根长在4种番茄中最高，表现出很高的耐盐性。随着盐浓度的升高，浙粉202相对胚根长下降最为明显，耐盐性最差。浙樱粉1号、红圣女处于两者之间。

    3 ? 结论与讨论

    选择生产上常用的4个番茄品种，通过发芽率、发芽势、胚根长及其相对值来评价番茄品种的耐盐性。在高浓度盐胁迫条件下，上海906的相对发芽率、相对发芽势、相对胚根长明显高于其他3个品种，属于耐盐番茄品种。浙粉202随着盐浓度升高，相对发芽率、相对发芽势下降最为明显，对于盐胁迫耐受性较差。浙樱粉1号、红圣女属于樱桃番茄品种，对于盐胁迫的耐受力处于上海906和浙粉202之间。

    盐胁迫影响种子萌发的主要原因是盐分影响了种子对水分的吸收[7 ]。通过比较盐胁迫下不同番茄种子间的发芽率，发现低浓度盐胁迫促进番茄种子萌发，高浓度盐胁迫降低种子活力，抑制种子萌发[8 ]。本试验结果表明，随着盐胁迫浓度的增大，种子发芽率、发芽势总体呈下降趋势;在同一盐胁迫浓度下，不同番茄品种的发芽率、发芽势差异明显，即不同品种番茄受到盐抑制程度不同。这与前人在水稻[9 ]、棉花[10 ]、大豆[11 ]、大白菜[12 ]等植物上的报道基本一致。

    番茄发芽期的耐盐性可以从两个方面评价。以发芽率、发芽势等种子活力参数来表示盐胁迫下发芽阶段的耐盐性;以胚根长度、种芽生长量来反映种芽生长阶段的耐盐性。戴伟民等[13 ]认为，0～0.2%的盐浓度对番茄幼苗生长的影响不大，但盐浓度从0.3%开始，无论是幼苗生长状况，还是根尖微核率都发生明显变化。本试验结果表明，同一浓度不同供试品种的胚根生长情况存在差异，25 mmol/L盐浓度对耐盐番茄品种胚根生长具有促进作用，当盐浓度到达50 mmol/L后番茄胚根长度随盐浓度升高而降低，这一趋势与前人的研究相符。