邵世光等
摘要:利用不同濃度的海水處理牽牛種子,觀察、分析海水脅迫對牽牛種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明,30%濃度(體積分數(shù),下同)以下的海水對牽牛種子的發(fā)芽率影響不大,當海水濃度達到50%時牽牛種子的發(fā)芽率仍有85%;發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)三項指標在10%的海水濃度時基本達到最大,而活力指數(shù)在海水濃度為20%時仍超過對照,并且差異顯著。試驗結(jié)果表明,牽牛種子發(fā)芽對20%濃度以下的海水具有較強的抗脅迫能力。
關(guān)鍵詞:牽牛;種子萌發(fā);海水脅迫
中圖分類號:S681.6;S604+.1;Q948.113 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)04-0747-03
2009年國務(wù)院審議通過了《江蘇沿海地區(qū)發(fā)展規(guī)劃》,拉開了江蘇省沿海新一輪開發(fā)的帷幕。江蘇省擁有海域灘涂面積6.873×105 hm2,占全國總數(shù)的1/4以上,而且每年繼續(xù)以2.00×103~3.33×103 hm2的速度淤漲。按照灘涂圍墾規(guī)劃,江蘇省近期將圍填1.80×105 hm2,遠期圍填將達到4.67×105 hm2。新墾土地將大力發(fā)展先進制造業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。與此相適應(yīng)的園區(qū)綠化也開始引起人們的重視,篩選、引種、繁育具有一定耐鹽堿性的植物是圍墾園區(qū)綠化的重要任務(wù)之一。
牽牛[Pharbitis nil(L.)Choisy]系旋花科(Convolvulaceae)牽牛屬(Pharbitis Choisy)一年生蔓性纏繞草本花卉植物。其蔓生莖細長,約長3~4 m,全株多密被短剛毛;葉互生,全緣或具葉裂;聚傘花序腋生,1朵至數(shù)朵花,花冠喇叭型,花瓣邊緣的變化很多,花色鮮艷美麗,有紅色、粉色、玫紅、白色、紫色、藍色、雙色系列等;蒴果球型,成熟后開裂,種子粒大,黑色或黃白色,壽命很長[1];花期6~10月,朝開午謝。牽牛原產(chǎn)于南美洲,中國各地都有栽培[2],性喜溫暖、向陽環(huán)境,耐熱,也耐半陰,不耐寒,怕霜凍,入秋則枯,對土壤要求不嚴,較耐旱,耐鹽堿及土壤瘠薄環(huán)境,但在濕潤肥沃壤土中生長好,為夏秋季常見的蔓性草花。野生牽牛多生于山野灌叢中及村邊、路旁、河谷、果園和山坡等地,適應(yīng)性極廣;園林應(yīng)用上因其枝蔓秀麗、花大、花繁、色艷麗且適應(yīng)性強、栽培容易而廣為種植,是城鄉(xiāng)庭院常見的觀賞植物,可做小庭院及居室窗前遮陰、陽臺小型棚架、庭院籬垣的美化植物,也可盆栽為叢狀或植為地被。近年來,人們對牽牛的化學(xué)成分、藥理作用等方面進行了研究[3],對其提取液作為新型植物源藥物進行了初步探討[4],并對同屬近親種的種子萌發(fā)特性開展了研究[5,6],但關(guān)于鹽堿脅迫下牽牛種子萌發(fā)的研究未見報道。試驗利用不同濃度的海水溶液處理牽牛種子,分析牽牛種子對海水溶液的耐受能力,以期為牽牛的鹽堿土栽培打下理論基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1材料
供試的牽牛種子于2010年9月采自連云港師范高等??茖W(xué)校校園內(nèi),選取發(fā)育良好、子粒飽滿種子備用。海水由江蘇省海洋生物技術(shù)重點試驗室提供,鹽度為18.2‰(海水密度計,上海華晨醫(yī)用儀表有限公司),用去離子水將海水配制成濃度(體積分數(shù))分別為1%、3%、5%、10%、20%、30%、40%、50%的海水溶液。
1.2方法
1.2.1種子預(yù)處理牽牛的種子為硬實種子,用濃硫酸處理1 h 后[7],再用自來水沖洗干凈,備用。
1.2.2方法將鋪有2層濾紙的干凈培養(yǎng)皿作為發(fā)芽床,每個培養(yǎng)皿中整齊放置50粒種子,分別加入1%、3%、5%、10%、20%、30%、40%、50%的海水溶液,每個處理的加入量以潤濕濾紙為宜,另設(shè)去離子水為對照(CK)。每個處理重復(fù)3次,置于25 ℃的恒溫箱內(nèi)無光培養(yǎng),并適時適度補充相應(yīng)濃度的海水。從試驗的第二天開始觀察記錄種子萌發(fā)的數(shù)量及生物量(根長+芽長)。幼根伸出的長度約為種子長度等長時視為發(fā)芽,發(fā)芽數(shù)連續(xù)3 d不增加則視為發(fā)芽結(jié)束。
1.2.3種子萌發(fā)參數(shù)的計算及數(shù)據(jù)處理由于參試的牽牛種子在第五天后各處理的發(fā)芽數(shù)不再增加,并且在第二天牽牛種子的發(fā)芽數(shù)最多,因此,牽牛種子發(fā)芽率=培養(yǎng)第五天種子的累計萌發(fā)數(shù)/參試種子數(shù)×100%;發(fā)芽勢=第二天種子萌發(fā)的總數(shù)/參試種子數(shù)×100%;發(fā)芽指數(shù)=∑(逐日發(fā)芽種子數(shù)/對應(yīng)發(fā)芽日);活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×(根長+芽長)。利用Mocrosoft Excel 2000和SPSS 11.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行方差分析與作圖處理。
2結(jié)果與分析
2.1海水脅迫對牽牛種子發(fā)芽率的影響
不同濃度海水處理對牽牛種子萌發(fā)的影響結(jié)果見表1、圖1,從表1、圖1可見,在20%濃度以下的海水處理范圍內(nèi),牽牛種子的發(fā)芽率先略微下降后緩慢升高,到20%濃度時,牽牛種子發(fā)芽率已經(jīng)恢復(fù)到與對照處理基本持平的水平;當濃度進一步提高,達30%及以上后,牽牛種子的發(fā)芽率開始降低,但20%濃度的海水處理發(fā)芽率與對照差異仍不顯著;超過30%以后,開始出現(xiàn)顯著差異。
2.2海水脅迫對牽牛種子發(fā)芽勢的影響
在10%海水濃度以下時,牽牛種子的發(fā)芽勢隨著海水濃度的升高呈現(xiàn)出小幅下降后再升高的趨勢,到10%濃度時發(fā)芽勢超過了對照,形成一個小高峰(圖2),但與對照相比差異不顯著(表1);當海水濃度大于10%以后,隨著濃度的增加,發(fā)芽勢開始逐漸下降,且均與對照差異顯著。
2.3海水脅迫對牽牛種子發(fā)芽指數(shù)的影響
不同濃度海水處理對牽牛種子發(fā)芽指數(shù)的影響結(jié)果見圖3,由圖3所示,隨著海水濃度的升高,牽牛種子的發(fā)芽指數(shù)先下降,再緩慢上升,到10%濃度時達到最高值,但此時的發(fā)芽指數(shù)還是低于對照的水平,且差異顯著(表1)。當海水濃度超過10%后,發(fā)芽指數(shù)開始顯著下降。
2.4海水脅迫對牽牛種子活力指數(shù)的影響
不同濃度海水處理對牽牛種子活力指數(shù)的影響結(jié)果見圖4,由圖4所示,在10%海水濃度以下時,隨著海水濃度的升高,牽牛種子的活力指數(shù)同樣呈先下降后上升的趨勢,在10%濃度時達到最高值,并且超過了對照,呈顯著水平差異;當海水濃度大于20%后,牽牛種子的活力指數(shù)隨著海水濃度的增加而下降。但在20%濃度時,活力指數(shù)仍超過了對照,且差異顯著(表1)。
3討論
發(fā)芽率是體現(xiàn)種子萌發(fā)質(zhì)量的直觀指標,在30%海水濃度以下,海水對牽牛種子的發(fā)芽率影響不大,即使海水濃度達到50%,牽牛種子的發(fā)芽率仍有85%,說明牽牛對海水的耐受性較強。發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)是展示種子萌發(fā)活力的兩個重要指標。在1%~10%海水濃度范圍內(nèi),牽牛種子的發(fā)芽勢隨海水濃度升高呈現(xiàn)總體上升的趨勢,并且在10%濃度時略微超過對照;發(fā)芽指數(shù)與發(fā)芽勢的情況基本相同,在10%濃度時達到高峰,但比對照略低。說明在10%濃度以內(nèi),海水對牽牛種子萌發(fā)活力雖有一定的影響,但影響不大。活力指數(shù)可以更全面地分析種子的萌發(fā)能力[8],試驗結(jié)果表明,海水濃度達10%時,牽牛種子的活力指數(shù)達到最高,而且遠遠超過了對照;即使海水濃度達到20%,牽牛種子的活力指數(shù)也還是超過了對照,并且差異顯著。綜合以上試驗結(jié)果,筆者認為牽牛種子能耐受海水脅迫的濃度在20%(鹽度為18.2‰)以內(nèi)。至于各項指標中低濃度海水處理的結(jié)果比對照略低的原因,或許是統(tǒng)計上的誤差造成的。
20%左右濃度的海水對牽牛種子萌發(fā)的影響不大的主要原因,應(yīng)是牽牛種子仍然可以從這些較低濃度的海水中吸收一定的水分供種子萌發(fā)所致;但當海水濃度進一步升高時,牽牛種子萌發(fā)的各項指標開始下降,主要原因是高濃度的海水對牽牛種子形成了滲透脅迫和離子脅迫[9],造成植物細胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離、離子失衡和營養(yǎng)缺失等情況而影響到種子萌發(fā)。
分布在中國的旋花科植物有23個屬,其中3個屬包含有鹽生植物[10],占中國鹽生植物總屬數(shù)的1.5%,這3個屬分別是打碗花屬(Calystegia R. Br)、番薯屬(Ipomoea L.)和腺葉藤屬(Stictocardia Hall. f.),它們基本上分布在廣東、福建、臺灣等省的沿海地區(qū)。南北沿海均有分布的僅為腎葉打碗花[C. soldanella(L.)R. Br.],但其在綠化上價值不大。試驗結(jié)果表明,牽牛也具有較強的耐鹽堿特性,可以通過馴化后作為沿海灘涂或圍墾區(qū)的垂直綠化植物進行應(yīng)用。
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