蘆 燕, 高 遠(yuǎn), 徐冠鋒, 徐建明

(淮陰師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院, 江蘇省環(huán)洪澤湖生態(tài)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 淮安 223300)

鹽脅迫下不同濃度水楊酸對辣椒種子萌發(fā)及苗期生長的影響

蘆 燕, 高 遠(yuǎn), 徐冠鋒, 徐建明

(淮陰師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院, 江蘇省環(huán)洪澤湖生態(tài)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 淮安 223300)

采用不同濃度的水楊酸溶液處理鹽脅迫(9?g/L)下的辣椒種子,旨在研究水楊酸對鹽脅迫下辣椒種子發(fā)芽和幼苗生長的影響．結(jié)果表明,在0.3?mmol/L的水楊酸和9?g/L的NaCl處理下的辣椒種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率較高,處理后的幼苗的根系活力、葉綠素含量也較高．認(rèn)為低濃度的水楊酸溶液對鹽脅迫下辣椒種子的萌發(fā)和幼苗的生長有促進(jìn)作用．

水楊酸; 鹽脅迫; 辣椒

0 引言

水楊酸(Salicylic acid,SA)是一種存在于植物體內(nèi)的小分子酚類物質(zhì),可提高植物的抗逆性[1]．當(dāng)植物收到鹽脅迫時(shí),膜脂過氧化是造成細(xì)胞膜系統(tǒng)受損傷的主要原因．SA作為植物內(nèi)源信號分子組成部分,對降低植物體自由基含量、減輕細(xì)胞膜脂過氧化、保護(hù)生物大分子、提高水分利用效率方面有重要作用[2]．已有研究用0.1～0.5mmol/l的SA澆灌豌豆、番茄幼苗、小麥幼苗、大白菜種子,發(fā)現(xiàn)SA除提高植株的抗冷性、抗熱性外,還增強(qiáng)了植株對干旱耐鹽的抵抗能力[3-6]．植物體會有內(nèi)源SA積累,影響植物的抗逆性,從而提高植物的抗病和抗逆境的能力．在植物抗病性研究中發(fā)現(xiàn)SA及類似物往往能誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗鹽性狀,推測SA可能與植物的抗鹽性有關(guān)[7]．SA的抗鹽性的研究主要集中在小麥等大田作物上．SA在蔬菜上的抗鹽性的研究比較少,主要集中在黃瓜[8]上．通過對黃瓜抗鹽的研究的出的結(jié)論與小麥上的一致進(jìn)一步證實(shí)了SA確實(shí)能夠提高植物的抗鹽性[9-11]．

土壤鹽堿化已成為一個(gè)世界性的問題,全世界鹽堿地面積近10億hm2,約占世界陸地面積的7.6%[12]．我國各類鹽堿地面積約0.346億hm2,是世界鹽堿地大國之一[13]．因此,土壤鹽堿化成為影響我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最大障礙[14]．鹽漬化嚴(yán)重影響植物的發(fā)芽出土,葉綠素含量,以及各種酶的正常生理指標(biāo),進(jìn)而嚴(yán)重影響著作物的生長及后期產(chǎn)量．辣椒(CapsicumannuumL.)是一種世界性蔬菜,全世界的生產(chǎn)和消費(fèi)很多,既適合露地栽培也適合保護(hù)地栽培[15]．但由于其幼苗的發(fā)芽率不高,常常導(dǎo)致低產(chǎn)鹽漬化是影響作物生長的重要因素．因此,研究鹽脅迫下辣椒生長變化對現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)有實(shí)在的意義．目前,辣椒鹽脅迫方面的生理生化研究較多,但是就外源物水楊酸對辣椒抗鹽脅迫影響方面的研究較少． 本試驗(yàn)就鹽脅迫下水楊酸對辣椒種子萌發(fā)的影響做以研究,以期為辣椒的抗鹽性研究提供理論依據(jù)．

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試種子:蘇椒五號、精選茄門椒

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 水楊酸-NaCl混合液的制備

配制9?g/L的NaCl溶液,取4份每份100?mL溶液,向其中加入定量的SA,使其濃度為0.1，0.2，0.3，0.4和0.5?mmol/L的的水楊酸-NaCl混合溶液,以9?g/L NaCl溶液和純水為對照,形成7個(gè)濃度的種子浸泡液．

1.2.2 發(fā)芽試驗(yàn)

將辣椒種子置于1%的次氯酸中消毒15?min,消毒完后用清水清洗3次．之后置于25℃下蒸餾水浸種24?h,蒸餾水洗凈．挑選飽滿種子擺放到平鋪一層濾紙的培養(yǎng)皿中,每皿60粒．向各皿加入不同濃度的水楊酸混合處理液,以種子濕潤為度．每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),于25℃恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)．于培養(yǎng)第6?d測萌發(fā)分別計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)．

1.2.3 苗期試驗(yàn)

自第5?d起,將培養(yǎng)皿中發(fā)芽的辣椒在培養(yǎng)箱中進(jìn)行光照培養(yǎng),每天進(jìn)行12?h光照、12?h黑暗培養(yǎng),并每天早晚各澆一次水,保證其濕潤．待幼苗長成兩葉時(shí),進(jìn)行根系活力、葉綠素的測定．

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫下不同濃度的水楊酸溶液對辣椒種子發(fā)芽的影響

與對照9?g/LNaCl相比較,濃度為0.3?mmol/L水楊酸處理蘇椒五號發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別高2.0%、12.0%、1.8%,精選茄門椒發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別高3.0%、4.0%、1.9%．0.1?mmol/L低濃度水楊酸處理蘇椒五號發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別高0.0%、0.0%、0.1%和1.0%、3.0%、0.9%,精選茄門椒發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別低1.0%、1.0%、0.7%和高1.0%、1.0%、0.6%;0.5?mmol/L高濃度水楊酸處理蘇椒五號發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別低1.0%、7.0%、1.2%和4.0%、14.0%、2.8%,精選茄門椒發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)分別低1.0%、3.0%、1.1%和6.0%、14.0%、4.3%;說明濃度為0.3?mmol/L水楊酸溶液處理對鹽脅迫下辣椒種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均有促進(jìn)作用,而低濃度水楊酸對于種子發(fā)芽的促進(jìn)效果不明顯,高濃度水楊酸對種子發(fā)芽有一定的抑制效果(表1)．

表1 不同濃度的水楊酸溶液對辣椒種子活力的影響

2.2 鹽脅迫下不同濃度的水楊酸溶液對辣椒幼苗生長的影響

2.2.1 鹽脅迫下不同濃度的水楊酸溶液對辣椒根系活力的影響

根的生長情況和活力水平直接影響地上部分的營養(yǎng)狀況及產(chǎn)量水平．和對照9?g/L,NaCl相比較,濃度為0.3?mmol/L水楊酸處理蘇椒五號根系活力高0.013,精選茄門椒根系活力高0.03;0.1?mmol/L低濃度水楊酸處理蘇椒五號根系活力高0.001和0.005,精選茄門椒根系活力低0.005和高0.006; 0.5?mmol/L高濃度水楊酸處理蘇椒五號根系活力低0.009和0.028,精選茄門椒根系活力低0.007和0.028．說明0.3?mmol/L的水楊酸對鹽脅迫下辣椒種子的根系活力有明顯的促進(jìn)作用(圖1)．

圖1 處理濃度對辣椒根系活力的影響 圖2 處理對辣椒葉綠素含量的影響

2.2.2 鹽脅迫下不同濃度的水楊酸溶液對辣椒葉綠素含量的影響

由圖可知,和對照9?g/LNaCl相比較,濃度為0.3?mmol/L的水楊酸處理葉綠素含量高0.4906和0.6048;0.1?mmol/L低濃度水楊酸處理蘇椒五號葉綠素含量高0.0182和0.1365,精選茄門椒葉綠素含量分別低0.165和高0.1647;0.5?mmol/L高濃度水楊酸處理蘇椒五號葉綠素含量低0.3199和0.8972,精選茄門椒葉綠素含量低0.881和1.9088．說明0.3?mmol/L的水楊酸對鹽脅迫下辣椒種子的葉綠素含量有一定的促進(jìn)作用(圖2)．

3 結(jié)論

辣椒種子在蒸餾水培養(yǎng)狀態(tài)下無論是根系活力、葉綠素的含量,均高于9?g/L的NaCl溶液．濃度為0.3?mmol/L的水楊酸處理蘇椒五號和精選茄門椒的根系活力、葉綠素的含量均高于對照組份．將9?g/L的NaCl溶液作為對照,低濃度水楊酸和高濃度水楊酸處理蘇椒五號和精選茄門椒的根系活力、葉綠素的含量均低于對照組份;這說明濃度為0.3?mmol/L水楊酸對9?g/L的NaCl脅迫下辣椒種子的萌發(fā)和幼苗期的生長具促進(jìn)作用,低濃度水楊酸促進(jìn)效果不明顯,高濃度水楊酸有一定的抑制作用．由于實(shí)驗(yàn)選用辣椒品種較少,其所產(chǎn)生的誤差,有待于在其他材料實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步探討．

[1] 李德紅,潘瑞熾.水楊酸在植物體內(nèi)的作用?[J].植物生理學(xué)通訊,1995,31(2):144-149.

[2] 林忠平,胡鳶雷.植物抗逆性與水楊酸介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)途徑的關(guān)系?[J].植物學(xué)報(bào),1997,39(2):185-188.

[3] Dat J F, Foyer C H, Scott I M. Changes in salicylic acid and antioxidants during thermotolerance in mustard seedlings?[J]. Plant Physi-ol, 1998,118:1455-1461.

[4] 胡夢蘭,郭紹川,張學(xué)明.水楊酸對雜交稻幼苗抗溫度脅迫的影響?[M].//郭紹川.雜交水稻抗性生理學(xué)與生物化學(xué).長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1996:54-60

[5] 張士功,高吉寅,宋景芝.水楊酸和阿斯匹林對鹽脅迫下小麥種子萌發(fā)的作用?[J].植物生理學(xué)通訊,1999,35(1):29-32.

[6] 門曉云.辣椒種子發(fā)芽率低的原因及措施?[J].辣椒雜志,2005(1):40-41.

[7] 牛彩霞,郁繼華,張韻,等.鈉鹽對大白菜種子發(fā)芽和幼苗生長的影響?[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006,41(1):34-38.

[8] 郝建軍,康宗利,于洋.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)?[M],北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:56-106.

[9] 佘小平,賀軍明.水楊酸對黃瓜幼苗傷害的緩解效應(yīng)?[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2001,29(3):99-101.

[10] 萬正林,羅慶熙. 水楊酸與蔬菜作物抗性關(guān)系的研究進(jìn)展?[J]. 西南園藝,2006(5):30-32.

[11] Kaufmannmr.Amethodforhighfrequencyfusionofplantandanimalpro-toplasts?[J].Planta,1974,15:355-367.

[12] 陳由強(qiáng),葉冰瑩,朱錦懋,等.滲透協(xié)迫對花生葉活性氧傷害和膜脂過氧化作用的影響?[J].中國油料作物學(xué)報(bào),2000,22(1):53-56.

[13] Chen Z,Silav A H,Klessig D F. Active oxygen species in the induction of plant systemic acquiredresistance bysalicylic acid?[J]. Science,1993,262:1883-1886

[14] 原永兵,曹宗巽.水楊酸在植物體內(nèi)的作用?[J].植物學(xué)通報(bào),1994,11(3):1-9.

[15] 韓春梅,李春龍,賀陽冬,等. NaCl脅迫對萵筍種子萌發(fā)及幼苗根系生理生化指標(biāo)的影響?[J].長江蔬菜,2009(10):21-23.

[責(zé)任編輯：蔣海龍]

EffectofSalicylicAcidonSaltStressonCapsicumannuumSeedGerminationandSeedingGrowth

LU Yan, GAO Yan, XU Guan-feng, XU Jian-ming

(School of Life Sciences, Huaiyin Normal University, Jiangsu Key Laboratory for Eco-Agricultural Biotechnology around Hongze Lake, Huaian Jiangsu 223300, China)

Different concentrations of salicylic acid solution were used in salt-stressed seeds of Capsicum annuumL.aimed to observe their germination and growth of seedlings. The result show that germination potential and germination rate of salt-stressed seeds treated with 0.3mmol/L salicylic acid solution is largest. It can be also observed that roots vigor and chlorophyll content of Capsicum annuumL seedlings is highest after treating seeds with 0.3mmol/L salicylic acid solution. Therefore, salt-stressed seeds germination and seedlings growth are promoted by 0.3mmol/L of salicylic acid solution on Capsicum annuum.

salicylic acid; salt stress; capsicum annuum

Q945.0

A

1671-6876(2011)02-0130-04

2010-07-07

蘆燕(1980-), 女, 山東長清人, 助教, 碩士研究生, 研究方向?yàn)閳@藝植物生理學(xué)．