6-BA处理对盐碱胁迫下菘蓝种子萌发的影响

刘清玮， 宋宇鹏， 高延辉

(1.吉林农业科技学院，吉林吉林 132101； 2.吉林农业大学，吉林长春 130118)

土壤盐渍化是限制农业生产的主要因素之一，全世界可耕地面积中大约有1/10的盐渍化土地，我国有1亿多公顷各种盐渍化土壤[1]，土壤盐渍化问题已经成为世界灌溉农业可持续发展的重要制约因素，严重影响着现代农业的发展。菘蓝(Isatisindigotica)为十字花科菘蓝属二年生草本植物，主要靠种子繁殖[2-3]，是中国传统中药材植物，其根入药称为“板蓝根”，其叶入药称为“大青叶”，具有清热解毒、凉血消斑之功效[4]，广泛用于预防和治疗多种疾病，为40种常用大宗药材品种之一。菘蓝是深根植物，适应性很强，对自然环境和土壤要求不严，耐寒、怕涝、喜温暖，易种植于土层深厚、疏松肥沃、排水良好的沙质土壤中，在我国有较广泛的分布[5]。长期以来，人们对盐胁迫的研究大多集中在农作物方面，而在药用植物方面的研究甚少。关于激素处理对盐胁迫下菘蓝种子萌发状况影响的研究尚未见报道。本研究以菘蓝种子为试验材料，通过不同浓度的6-BA处理，考察在盐、碱胁迫下菘蓝种子的萌发状况，以期为研究外源激素在菘蓝耐盐碱性表现中发挥的作用提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

菘蓝种子为当年采摘的新种子，由吉林农业大学提供；主要仪器为恒温培养箱等。

1.2 方法

挑选籽粒大小相当、饱满的种子，以清水洗净后用75%乙醇和0.1% HgCl2消毒，用无菌水冲净后用吸水纸吸干种子表面的水分备用。将菘蓝种子分别置于装有0、200、400、600、800、1 000 mg/L 6-BA的烧杯中，置于24 ℃恒温培养箱中放置24 h(由预试验结果确定最佳处理时间)。

处理后将种子用蒸馏水洗净，均匀播于铺有2层滤纸的培养皿中，每皿30粒种子，各设3次重复，于24 ℃恒温培养箱中培养10 d。培养过程中每天向培养皿中加入相应盐、碱溶液，胁迫环境分别用30、60、90、120 mmol/L NaCl，25、50、75、100 mmol/L Na2CO3(分析纯)模拟，以滤纸保持湿润为标准。逐日统计发芽数、发芽指数、活力指数、胚根长、下胚轴长等数据。相关计算公式如下：

发芽率(GR)=(∑Gt/T)×100%；

发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)；

活力指数(VI)=S×∑(Gt/Dt)。

式中：Dt为从置床之日算起的时间，d；Gt为相应各日的正常发芽数，个；S为第7天每株平均鲜质量；∑(Gt/Dt)为第7天的发芽指数[6]。

耐盐指数=∑盐胁迫下最长根的平均值/∑对照下最长根的平均值[7]。

待种子发芽至第7天时，从每个培养皿中随机抽取10株菘蓝，用刻度尺测定其胚根长、下胚轴长。

2 结果与分析

2.1 6-BA对盐胁迫下菘蓝种子萌发的影响

2.1.1 不同浓度6-BA处理对不同浓度盐胁迫下菘蓝种子

发芽率的影响 由图1可知，盐胁迫下菘蓝种子的萌发都受到不同程度的抑制，随着胁迫溶液浓度的增加，菘蓝种子的发芽率呈下降趋势，对盐环境反应明显。而经6-BA处理后，大部分浓度胁迫下的种子萌发率均有提升，但当6-BA浓度达到一定程度后，发芽率又呈现下降趋势，即存在低浓度促进发芽，高浓度抑制发芽的现象。当6-BA处理浓度为 600 mg/L 时，各组发芽率均达到最大值，分别较对照提高15.4%、17.2%、19.9%、39.9%、44.5%，均与对照相比达到显著或极显著差异。

2.1.2 不同浓度6-BA处理对不同浓度盐胁迫下菘蓝种子发芽指数的影响 从图2可以看出，经过不同浓度6-BA处理后，菘蓝种子的发芽指数均高于对照，且在一定范围内随着6-BA浓度的升高呈上升趋势，但当激素浓度高于 600 mmol/L 时对发芽指数有抑制作用。当6-BA处理浓度为400 mg/L时，30、60 mmol/L浓度盐胁迫下的种子发芽指数最高；当6-BA处理浓度为600 mg/L时，90、120 mg/L浓度盐胁迫下的种子发芽指数最高。方差分析表明，200、400 mg/L 6-BA处理后，种子发芽指数较对照差异显著(P<0.05)；600 mg/L激素处理后的发芽指数较对照差异极显著(P<0.01)，200、400、600 mg/L 6-BA处理发芽指数与对照相比分别提升5.2%、7.5%、25.6%。

2.1.3 不同浓度6-BA处理对不同浓度盐胁迫下菘蓝种子活力指数的影响 图3显示，盐胁迫后菘蓝种子的活力指数较对照呈下降趋势。经不同浓度6-BA处理后，菘蓝种子的活力指数较对照多数有所升高， 当6-BA浓度达到400～600 mg/L 时，对种子活力的促进作用最大，均与对照呈显著或极显著差异。由结果可知，适当浓度的6-BA能增强种子的强壮度，从而提升种子活力。

2.1.4 不同浓度6-BA处理对不同浓度盐胁迫下菘蓝胚根、下胚轴长度的影响 由图4、图5可以看出，不同浓度的 6-BA处理对各浓度盐胁迫下的种子胚根长、下胚轴长均呈现先促进后抑制现象，且分别在600、400 mg/L处理时达到最大值。方差分析表明，不同浓度的激素处理对30 mmol/L盐胁迫下胚根长影响较小，差异不显著；当激素浓度为 600 mmol/L 时，对各盐胁迫浓度种子胚根长、下胚轴长的促进作用达到最大，均与对照呈极显著差异。另外，空白激素处理组在60、90、120 mmol/L NaCl胁迫下，菘蓝胚根长度分别比对照下降 14.7%、49.2%、60.7%，下胚轴长度分别比对照下降25.00%、43.75%、59.40%，可见胚根受盐的影响比胚轴大。

2.1.5 不同浓度6-BA处理对不同浓度盐胁迫下菘蓝耐盐指数的影响 由图6可知，在90～120 mmol/L盐浓度范围内，随着NaCl胁迫浓度的增大，激素0浓度处理组的耐盐指数较对照分别下降21.0%、25.4%、35.6%、50.2%，菘蓝种子耐盐指数随着盐浓度升高整体上呈下降趋势。随着6-BA浓度的升高，对菘蓝种子耐盐指数呈现先升高后降低趋势，当激素浓度为400 mg/L时，菘蓝种子耐盐指数提升至最大值，分别较对照提高44.9%、61.2%、25.5%、34.3%、74.5%。然而当激素处理浓度为600 mg/L时，耐盐指数即开始明显下降，此时盐环境对菘蓝种子的萌发起抑制作用。

2.2 6-BA处理对不同浓度碱胁迫下菘蓝种子萌发的影响

2.2.1 不同浓度6-BA对不同浓度碱胁迫下菘蓝种子发芽率的影响 碱胁迫下菘蓝种子的萌发都受到不同程度的抑制，由图7可知，随着碱胁迫浓度的增加，菘蓝种子的发芽率降低。当Na2CO3浓度为25 mmol/L时，受碱胁迫抑制作用较轻，说明菘蓝种子能适应弱碱的生存环境；当Na2CO3浓度大于75 mmol/L时，任何6-BA处理浓度下的菘蓝种子发芽率均在50%以下，此时菘蓝种子受碱抑制作用较强，6-BA对菘蓝种子促进作用不明显。整体来看，6-BA处理浓度为400～600 mg/L时对碱胁迫下菘蓝种子萌发率的促进作用最好，均与对照组呈显著或极显著差异。

2.2.2 不同浓度6-BA对不同浓度碱胁迫下菘蓝种子发芽指数的影响 由图8可以看出，菘蓝种子的发芽指数随着碱浓度升高而降低，且差异明显。然而经过不同浓度6-BA处理后，菘蓝种子的发芽指数在不同程度上大多有所提高。当6-BA浓度低于600 mg/L时，发芽指数随着6-BA浓度的升高而升高，并在600 mg/L处理下达到最大值；当6-BA浓度大于600 mg/L时，菘蓝种子的发芽指数随着6-BA浓度的升高而下降。结果说明，高浓度6-BA对菘蓝种子发芽指数的促进作用减弱。

2.2.3 不同浓度6-BA对不同浓度碱胁迫下菘蓝种子活力指数的影响 由图9可知，菘蓝种子的活力指数随着碱浓度的升高而下降，经过不同浓度6-BA处理后，菘蓝种子的活力指数都有所改善。各胁迫组均在6-BA浓度为600 mg/L时种子活力达到最高值，且与对照呈极显著差异，而过高浓度的6-BA处理对菘蓝种子的活力指数产生抑制作用。

2.2.4 不同浓度6-BA对不同浓度碱胁迫下菘蓝种苗胚根长的影响 由图10可知，菘蓝种子的胚根长随着碱浓度的升高而逐渐变短，经过6-BA处理后菘蓝种子的胚根长较对照生长较快，当6-BA浓度为600 mg/L时，对胚根伸长的促进作用最大，之后随着6-BA浓度的变大，其促进作用降低甚至呈现抑制作用。当Na2CO3浓度大于50 mmol/L时，菘蓝种子的胚根长不足对照组的1/2，即使经过不同浓度6-BA处理，也没有显著的变化，说明高浓度碱对菘蓝种子胚根长有很强的抑制作用。

2.2.5 不同浓度6-BA对不同浓度碱胁迫下菘蓝种苗下胚轴长的影响 由图11可以看出，菘蓝种子的下胚轴伸长随着Na2CO3浓度的升高而减缓，当Na2CO3浓度大于75 mmol/L时，菘蓝种子的下胚轴不足对照组的1/2，且与其他浓度处理相比差异明显，可见碱的抑制作用强烈。经过不同浓度 6-BA 处理的菘蓝种子，下胚轴伸长有明显改善，当6-BA处理浓度为400 mg/L时，对菘蓝种子的下胚轴伸长的促进作用最大，大部分处理组种子的下胚轴长均达到最大值，并与其对照组相比差异极显著。

3 结论与讨论

由本研究中6-BA对盐胁迫下菘蓝种子萌发影响的结果可知，随着盐胁迫浓度的升高，对菘蓝种子萌发表现出明显的抑制趋势。当盐胁迫浓度为30 mg/L时，对种子发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、下胚轴长、耐盐指数等指标的抑制作用较小，说明虽然盐胁迫会对菘蓝种子萌发产生抑制，但低浓度时种子萌发率仍能保持在72%以上，种子活力、种苗生长情况也良好；当盐胁迫浓度达到60 mg/L以上时，对发芽率、种子活力、种苗生长等的影响较大，种子萌发总体表现不佳，说明菘蓝种子不适合高浓度的盐胁迫环境。

通过对6-BA对盐胁迫下菘蓝种子萌发影响的结果进行分析，发现不同水平的6-BA处理对不同浓度盐胁迫下种子萌发的作用表现如下：不同浓度6-BA处理的种子对低盐环境中种子萌发表现出低浓度促进、高浓度抑制现象，相同水平激素处理后在高盐浓度胁迫环境下的菘蓝种子虽然也呈现出相似的趋势，但是高浓度激素处理后的种子萌发率较对照组高，即仍表现出一定程度的促进作用，而这一现象的分界点主要集中在60 mmol/L盐浓度处。以上现象说明，适当浓度的6-BA处理能够显著促进菘蓝种子的萌发，并且对高盐胁迫环境下的菘蓝种子存在保护作用。另外，激素处理对种苗生长的影响也呈现相似的表现。

由6-BA处理对不同浓度碱胁迫下菘蓝种子萌发影响的结果可知，随着碱胁迫浓度的升高，对菘蓝种子萌发表现出一定的抑制作用。在低浓度碱环境下，即Na2CO3浓度为 25 mmol/L 时菘蓝种子萌发率仍然能维持在70%以上，但当Na2CO3浓度大于50 mmol/L时，种子萌发率等各项指标均明显下降，组间差异显著。说明在低浓度的碱环境下菘蓝种子能够保证较高水平的萌发率，但高碱浓度对其种子活力等影响较大，不利于菘蓝种子萌发与种苗生长。

通过对6-BA处理对不同浓度碱胁迫下菘蓝种子萌发的影响研究中的数据进行分析表明，不同水平的6-BA处理对菘蓝种子萌发的各项指标总体存在低时浓度促进、高浓度时促进作用降低的现象，即在本试验设计的最高6-BA浓度1 000 mmol/L处理下，各指标在不同浓度碱胁迫环境下，菘蓝种子萌发仍能较对照组表现出普遍性促进作用或与对照接近。以上现象说明，适当浓度的6-BA处理有利于菘蓝种子适应碱胁迫环境，并能对其产生保护作用。此外，6-BA处理对种苗生长的影响也呈现出相似的表现。

总之，菘蓝种子对低盐、碱胁迫环境有一定的适应能力，总体萌发表现良好，高浓度的盐、碱胁迫环境不利于菘蓝种子萌发。而利用适当浓度的6-BA对种子进行处理，可提高菘蓝种子在胁迫环境下的萌发表现。

[1]巴逢辰，赵 羿. 中国海涂土壤资源[J]. 土壤学报，1997，28(2)：49-51.

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