周俊國 ，扈惠靈 ，曾凱 ，李青

（1.河南科技學院園林學院，河南新鄉(xiāng)，453003；2.河南省農業(yè)科學院）

NaCl脅迫對黃瓜幼苗生長的影響

周俊國1，扈惠靈1，曾凱2，李青1

（1.河南科技學院園林學院，河南新鄉(xiāng)，453003；2.河南省農業(yè)科學院）

采用無菌培養(yǎng)技術，在培養(yǎng)基中添加不同濃度NaC1（0、25、50、75、100 mmo1/L）處理6個黃瓜品種（格林豐達、中農203、中農14號、津研四號、津春4號和博杰1A）的幼苗,無菌培養(yǎng)10 d后調查不同黃瓜品種不同NaC1濃度處理幼苗的下胚軸長度、鮮質量、干質量、相對含水量和鹽害程度。結果表明，6個黃瓜品種幼苗對NaC1脅迫的耐受性存在差異，格林豐達和博杰1A的耐鹽性較強，為耐鹽性品種，津春4號和中農203耐鹽性最低，為鹽敏感型品種，津研四號和中農14號為中等耐鹽性品種,此研究為鹽堿地黃瓜栽培生產的品種選擇提供了借鑒。

無菌培養(yǎng)；黃瓜幼苗；NaC1脅迫；耐鹽性

土壤鹽漬化是農作物生產中的自然逆境之一。我國鹽漬土面積為3 630萬hm2，其中現(xiàn)代鹽漬土約占37%，殘積鹽漬土約占45%，潛在鹽漬土約占18%，而且近1/3的灌區(qū)土壤存在鹽漬化問題。主要分布在西北、華北、東北地區(qū)及沿海地區(qū)[1]。近20 a來，我國設施栽培生產發(fā)展迅速，在設施條件下引起的設施土壤次生鹽漬化問題已成為我國設施農業(yè)生產中的一個重要限制因子[2]。鹽漬土中的農作物表現(xiàn)為立苗困難、發(fā)育遲緩、產量降低、品質變劣、植株死亡等鹽害癥狀[3]。黃瓜（Cucumis sativus L.）是我國的主要蔬菜種類，在我國蔬菜栽培生產中占有重要地位。其栽培形式多樣，區(qū)域廣泛。但黃瓜對鹽脅迫比較敏感，尤其是發(fā)芽期和幼苗期對鹽脅迫更為敏感，當黃瓜遭受鹽害時，常常是苗老而不發(fā)，根系生長受阻，側根少而粗短，根間鈍似截斷狀，梢端萎縮，心葉褪綠，植株早衰，細尾瓜、苦瓜較多[4～5]，土壤鹽堿化的日益加劇給黃瓜生產造成了巨大損失，黃瓜的耐鹽性已成為許多學者研究的焦點。河南省新鄉(xiāng)市地處黃河中游，有大面積的黃河沖積土，土壤鹽堿化嚴重。本研究以河南省新鄉(xiāng)市黃瓜生產中使用較多的6個黃瓜品種為試材，采用無菌培養(yǎng)技術，研究培養(yǎng)基中附加不同濃度NaC1對黃瓜幼苗生長的影響，以期為鹽堿土種植選擇耐受性好的黃瓜品種提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的黃瓜品種：格林豐達、中農203、中農14號、津研四號、津春4號和博杰1A，均為河南省新鄉(xiāng)市周邊蔬菜生產區(qū)栽培較多的品種，品種來源見表1，種子均從市場上購買。

1.2 試驗方法

①無菌催芽 每份供試材料精選50粒飽滿種子，剝去種殼，在超凈工作臺上用75%乙醇表面消毒 30 s后，用 0.1%HgC12消毒 10 min，無菌水漂洗5次，接種于無菌的、內墊2層濾紙的直徑為12 cm培養(yǎng)皿中，添加2～4 mL無菌水，封口膜封口，在黑暗、恒溫（25±1）℃條件下催芽，36 h后胚根長度為10 mm左右時接種待用。

②不同濃度的NaC1脅迫處理 將6份材料的發(fā)芽種子在無菌條件下分別接種在附加NaC1濃度為 0、25、50、75、100 mmo1/L 的 MS 基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)容器采用直徑6 cm、高9 cm、容積200 mL的圓柱形玻璃瓶，用專用聚乙烯塑料蓋封口。每份材料用同一NaC1濃度處理接種9粒發(fā)芽種子，每瓶接種3粒，每個試驗材料同一濃度共接種3瓶，5個濃度處理共接種15瓶，3次重復，隨機區(qū)組排列。培養(yǎng)室溫度為25±2℃，光照時間12 h/d，光照強度為56 μmo1·m-2·s-1。 接種 10 d 后，調查幼苗的生長狀況。

表1 供試黃瓜品種及來源

1.3 幼苗下胚軸長度、鮮質量和干質量的測定

從培養(yǎng)瓶中取出幼苗，用水沖洗掉粘附在根部的培養(yǎng)基，用吸水紙吸去水分，用直尺測量幼苗下胚軸長度，計算單株幼苗下胚軸平均長度。在感量為0.01 g的電子天平上稱取幼苗鮮質量，計算單株幼苗的平均鮮質量，然后將幼苗放入烘箱中105℃下殺青15 min，再在75℃下烘12 h至恒重。在感量為0.1 mg的電子天平上稱干質量，計算單株幼苗的平均干質量[6]。根據不同濃度NaC1處理后幼苗的下胚軸伸長長度、鮮質量和干質量，分別計算不同濃度NaC1處理后不同黃瓜幼苗下胚軸伸長長度、鮮質量和干質量的生長抑制率。

生長抑制率 （%）=（未受鹽脅迫的生物量平均值-不同濃度NaC1處理的生物量平均值）/（未受鹽脅迫的生物量平均值-生長完全抑制的生物量平均值）×100%。式中生長完全抑制的生物量為培養(yǎng)基中附加150 mmo1/LNaC1時幼苗完全受抑制的生物量。

同時根據不同濃度NaC1脅迫后幼苗的鮮質量和干質量，分別計算不同濃度NaC1脅迫后試驗材料幼苗的相對含水量。

相對含水量 （%）=（鮮質量-干質量）/鮮質量×100%。

1.4 鹽害調查以及鹽害指數(shù)的計算

NaC1脅迫處理后10 d對單株幼苗進行鹽害調查。統(tǒng)計幼苗相對含水量、平均側根數(shù)、調查鹽害級別。按單株幼苗受害程度和生成側根數(shù)的多少將幼苗的鹽害程度由輕至重分成5級，分級標準參考王海英等[7]的方法并稍做修改。0級：幼苗生長正常，表現(xiàn)該品種應有的生長特征；1級：幼苗生長稍微受到抑制，株高、側根數(shù)、真葉數(shù)及葉面積等形態(tài)指標部分稍低于對照，側根數(shù)在20根以上；2級：幼苗生長受到一定抑制，株高低于對照，葉面積減小，側根減少，側根數(shù)15～20根；3級：幼苗生長受到抑制，株高明顯低于對照，葉片較小，側根減少，側根數(shù)10～14根；4級：植株生長受到明顯抑制，株高明顯低于3級植株，真葉剛顯露，子葉面積明顯小于對照，側根較少，側根數(shù)10根以下；5級：幼苗沒有表現(xiàn)出明顯生長，或趨向死亡。根據所調查的鹽害級別計算鹽害指數(shù)（sa1t injure index，SII）[8]。

鹽害指數(shù)（SII） =∑[（代表級值×株數(shù)）/（最高級值×總株數(shù)）]×100。

1.5 統(tǒng)計分析

采用Microsoft Office Exce1 2007軟件對數(shù)據作預處理，采用DPS7.55軟件進行單因素方差分析，并對平均數(shù)作Duncan's新復極差法多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同濃度NaC1處理對黃瓜幼苗生長的影響

在無菌培養(yǎng)的生長環(huán)境條件下，培養(yǎng)基中沒有添加NaC1時黃瓜幼苗生長速度較快，幼苗下胚軸較自然條件下高，有徒長的趨勢，但子葉和真葉正常展開，生長勢較強。培養(yǎng)基中添加NaC1后，不同濃度的NaC1脅迫對黃瓜幼苗的生長均有著一定的抑制作用，并且隨著NaC1濃度的增加，生長的抑制作用越明顯（表2）。將3個生長指標的生長抑制率分成 0～25%、25%～50%、50%～75%和 75%～100%4個等級，分別代表弱抑制、中度抑制、強抑制和嚴重抑制。

在不同濃度NaC1脅迫下，下胚軸長度受到的抑制情況較為明顯，在同一NaC1濃度脅迫下不同材料間的抑制率有顯著差異。在100 mmo1/L NaC1濃度處理下，除格林豐達和博杰1A受到弱抑制外，其他4份材料均受到強抑制。在75 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，津春4號受到強抑制，其他5份材料只受中度抑制。在50 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，所有的6份材料均受到了中度抑制。在25 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，格林豐達、博杰1A、中農14和中農203受到了弱抑制，而津研四號和津春4號受到了中度抑制。從下胚軸長度受到的抑制情況看，格林豐達和博杰1A對NaC1脅迫較不敏感，而津春4號則較敏感。

在不同濃度NaC1脅迫下，不同材料幼苗鮮質量的抑制率有顯著差異。在100 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，格林豐達和博杰1A的鮮質量抑制率較低，處于中度抑制，其他4份材料處于強抑制，津春4號受到的抑制最明顯。在75 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，津春4號受到強抑制，中農14、中農203和津研四號受到中度抑制，格林豐達和博杰1A受到弱抑制。在50 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，津春4號和中農203受到中度抑制，其他4份材料均受到弱抑制。在25 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，中農203受到了中抑制，其他5份材料均為弱抑制。從幼苗鮮質量受抑制的情況看，津春4號和中農203受到的抑制明顯，對NaC1脅迫較敏感，而格林豐達和博杰1A對NaC1脅迫較不敏感。

表2 不同濃度的NaC1脅迫對6個黃瓜品種幼苗下胚軸長度、鮮質量、干質量的影響

在不同濃度NaC1脅迫下，不同材料幼苗干質量的抑制率也有顯著差異。在100 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，格林豐達的干質量抑制率較低，處于中度抑制，其他5份材料處于強抑制，中農203受到的抑制最明顯。在75 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，津春4號受到強抑制，博杰1A受到弱抑制，其他4份材料受到中度抑制。在50 mmo1/LNaC1濃度脅迫下，格林豐達、博杰1A受到弱抑制，其他4份材料均受到中度抑制。在25 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，所有材料均為弱抑制。從幼苗干質量受抑制的情況看，津春4號和中農203受到的抑制明顯，對NaC1脅迫較敏感，而格林豐達和博杰1A對NaC1處理較不敏感。

表3 不同濃度NaC1脅迫對不同黃瓜品種幼苗相對含水量的影響

圖1 不同濃度NaC1脅迫對不同黃瓜品種幼苗的鹽害指數(shù)

總之，從6份材料在不同濃度NaC1脅迫下的生長受抑制情況看，NaC1濃度達到75 mmo1/L時，生長抑制較明顯。6份材料中津春4號和中農203對NaC1脅迫較敏感，格林豐達和博杰1A較不敏感，中農14號和津研四號對NaC1脅迫中度敏感。

2.2 不同濃度的NaC1脅迫對黃瓜幼苗相對含水量的影響

水分是維持植物生長的先決條件。較高濃度的NaC1脅迫會導致根際水勢降低，根系吸水困難，向地上部供應的水分減少，造成幼苗生長過程中生理缺水,在鹽脅迫條件下幼苗相對含水量越高耐鹽性越強[9]。由表3可以看出，隨著培養(yǎng)基中NaC1濃度的升高，6份材料幼苗相對含水量有著不同程度的減少。在25 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，6份材料的相對含水量差異不明顯。在50 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，津春4號和中農203的相對含水量顯著低于其他4份材料。在75 mmo1/L和100 mmo1/L NaC1濃度脅迫下，津春4號和中農203的相對含水量最低，顯著低于其他材料，表現(xiàn)出耐鹽性差的特性，格林豐達和博杰1A的相對含水量較高，顯示出較高的耐鹽性。

2.3 不同濃度NaC1脅迫對不同黃瓜品種幼苗鹽害指數(shù)的影響

幼苗鹽害指數(shù)反映了在NaC1脅迫后幼苗側根發(fā)生和植株生長的抑制情況。從圖1可以得知，在沒有NaC1脅迫時，6個黃瓜品種幼苗均能正常生長，鹽害指數(shù)為0。隨著培養(yǎng)基中NaC1濃度的增加，6個黃瓜品種幼苗的鹽害指數(shù)呈現(xiàn)升高的趨勢。在25 mmo1/L和50 mmo1/L NaC1脅迫下，6個黃瓜品種幼苗的鹽害指數(shù)分別為 25.64～34.43 和 39.44～48.11，差異不明顯，但在 75 mmo1/L 和 100 mmo1/L NaC1脅迫下6個黃瓜品種幼苗的鹽害指數(shù)分別為42.61～72.92 和 57.6～86.94，6 個品種的鹽害指數(shù)差異明顯，格林豐達和博杰1A的鹽害指數(shù)較低，津春4號和中農203的鹽害指數(shù)較高，說明它們在不同濃度NaC1脅迫下鹽害程度不同，耐鹽性存在差異，格林豐達和博杰1A的耐鹽性較好，津春4號和中農203的耐鹽性較差。

3 結論與討論

在研究植物耐鹽性過程中，植物的生長環(huán)境、鹽分種類及鹽分濃度的控制是獲取準確試驗結果的關鍵。本試驗采用無菌培養(yǎng)技術，將發(fā)芽整齊的黃瓜種苗接種于添加不同濃度NaC1的MS培養(yǎng)基上，以克服其他環(huán)境因素對黃瓜幼苗耐鹽性的影響，提高了耐鹽性試驗結果的可靠性。同時，組培條件下進行幼苗耐鹽性鑒定，具有幼苗生長快，鑒定周期短、重復性好等優(yōu)點。

鹽漬化土壤中鹽脅迫是限制植物生長的重要因子，當鹽分達到一定濃度時，會給植物的生長造成很大的傷害。高麗紅等[10]報道，種植黃瓜的溫室土壤含鹽量為0.27%～0.62%，已達中高度鹽漬化水平，對黃瓜的生長產生了不良影響。何傳龍等[11]認為土壤含鹽量小于0.1%是大棚番茄育苗的安全濃度，0.15%～0.2%是警戒濃度， 當土壤含鹽量超過0.2%則不能用作番茄育苗。黃瓜對鹽脅迫抗性較弱，尤其是發(fā)芽期和幼苗期對鹽脅迫更為敏感。本試驗中培養(yǎng)基中添加的NaC1濃度是25～100 mmo1/L，與土壤中 0.15%～0.6%相當，在此濃度下，已對黃瓜幼苗造成了鹽脅迫，供試的6個黃瓜品種幼苗均表現(xiàn)出生長受到抑制，但不同品種間表現(xiàn)有一定差異。在低 NaC1濃度（25 mmo1/L 和 50 mmo1/L）下，黃瓜不同品種對NaC1的耐受性差異較小，不能區(qū)分不同黃瓜品種的耐鹽性，而當培養(yǎng)基中NaC1濃度較高（75 mmo1/L和100 mmo1/L）時，不同黃瓜品種幼苗的耐受性差異就比較明顯，能明顯區(qū)分出不同黃瓜品種的耐鹽性。本試驗采用無菌培養(yǎng)技術，在培養(yǎng)基中添加不同濃度NaC1研究對黃瓜幼苗生長的影響，結果表明，6個供試黃瓜品種幼苗的NaC1耐受性存在差異，格林豐達和博杰1A的耐鹽性最強，為耐鹽性品種，津春4號和中農203耐鹽性最弱，為不耐鹽品種，津研四號、中農14號為中等耐鹽性品種。此結果可指導黃瓜栽培生產中的品種選擇，在鹽堿地或使用時間較長的設施保護地栽培黃瓜時建議選擇耐鹽性好的品種。

[1]趙其國，史學正，等.土壤資源概論[M].北京：科學出版社，2007，353-355.

[2]張真和，李偉建.我國設施蔬菜產業(yè)的發(fā)展態(tài)勢及可持續(xù)發(fā)展對策探討[J].沈陽農業(yè)大學學報，2000，31（1）：4-8.

[3]侯云霞，錢光熹，王建明，等.上海蔬菜保護地的土壤鹽分狀況[J].上海農業(yè)學報，1987，3（4）：31-38.

[4]程美廷.溫室土壤鹽分積累、鹽害及其防治[J].土壤肥料，1990（1）：1-4.

[5]吳鳳芝，劉德，王東凱，等.大棚蔬菜連作年限對土壤主要理化性狀的影響[J].中國蔬菜，1998，（4）：5-8.

[6]周俊國，朱月林，劉正魯，等.NaC1脅迫對中國雜交南瓜和黑籽南瓜幼苗生長的影響[J].農業(yè)工程學報，2007，23 （7）：202-205.

[7]王海英，孫建設，馬寶，等.蘋果砧木組培苗耐鹽篩選技術研究[J].果樹科學，2001，17（3）：188-191.

[8]吳雪霞，朱月林，朱為民，等.組織培養(yǎng)條件下不同番茄品種幼苗期的耐鹽性比較[J].上海農業(yè)學報，2006，22（3）：59-62.

[9]王素平，郭世榮，李璟，等.鹽脅迫對黃瓜幼苗根系生長和水分利用的影響[J].應用生態(tài)學報，2006，17（10）：1 883-1 888.

[10]高麗紅，張福墁.日光溫室黃瓜生產中存在的問題及解決途徑[J].沈陽農業(yè)大學學報，2000，31（1）：113-116.

[11]何傳龍，徐繼平，王世祥，等.大棚土壤障礙因子形成及調控技術的研究進展[J].安徽農業(yè)科學，2003，31（6）：1 040-1 042.

Effects of NaCl Stress on Growth of Six Cucumber Cultivar Seedlings

ZHOU Junguo1,HU Hui1ing1,ZENG Kai2,LI Qing1
(1.Schoo1 of Horticu1ture and Landscape Architecture,Hennan Institute of Science and Techno1ogy,Xinxiang,Henan 453003;2.Henan Academy of Agricu1ture Sciences)

Comparison of the sa1t to1erance of six cucumber cu1tivars (Ge1infengda,Zhongnong 203,Zhongnong No.14,Jinyan No.4,Jinchu No.4 and Bojie 1A)were carried out at the seed1ing stage exposed to a series of NaC1 concentration using steri1e cu1ture of MS medium.After 10 days,seed1ings growth index inc1uding hypocoty1s 1ength,mass of fresh and dry,re1ative water content and sa1t injure index were investigated.The resu1ts showed that six cucumber cu1tivars had obvious difference,and the sa1t to1erance of Ge1infengda and Bojie 1A were significant1y higher than that of others,the sa1t to1erance of Zhongnong 203 and Jinchun No.4 were 1ower than that of others,and the sa1t to1erance of Zhongnong No.14 and Jinyan No.4 were medium.This research make a foundation for se1ecting cu1tivar of cucumber cu1tivation in sa1inization soi1.

Steri1e cu1ture;Cucumber seed1ing;NaC1 stress;Sa1t to1erance

10.3865/j.issn.1001-3547.2010.10.014

河南省重點科技攻關計劃資助項目（082102150036），河南科技學院2008年高層次人才科研項目（08011）

周俊國（1967-），男，副教授，博士，主要從事園藝植物種質資源研究與育種的科研工作，E-mai1：junguo1020@163.com

2009-12-11