盐胁迫对不同玉米品种种子发芽及幼苗生长的影响

时间：2024-05-23

金正律++周秋艳

摘要：研究了NaCl胁迫对不同玉米（Zea mays L.）品种种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明，NaCl胁迫显著影响玉米种子的发芽率，所有NaCl浓度下的发芽率都显著低于对照，并且随着NaCl浓度的增加，对发芽率的抑制增强。品种间的发芽率表现出显著差异，济研 94和郑单 985 的发芽率显著高于滑丰 8 号和濮单 6 号。NaCl胁迫也显著抑制幼苗的生长。所有的NaCl浓度对幼苗的根长都显著抑制，而幼苗的芽长和鲜重只是在NaCl浓度 ≥ 50 mmol/L时才被抑制。从NaCl胁迫下的幼苗根长、芽长及鲜重等3个指标来看，济研 94 和郑单 985 的耐盐性显著高于滑丰 8 号和濮单 6 号。NaCl胁迫与品种间的互作对幼苗芽长有显著的影响，说明NaCl胁迫对幼苗芽长的影响随品种而不同，它们之间存在相互依赖关系。

关键词：玉米（Zea mays L.）；NaCl胁迫；品种；发芽；幼苗生长

中图分类号： S513；Q945.78 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）13-2989-03

Effects of NaCl Stress on Seed Germination and Seedling Growth of Zea mays L.

JIN Zheng-lü， ZHOU Qiu-yan

（College of Life Science， Shangqiu Normal University， Shangqiu 476000， Henan， China）

Abstract： Effects of NaCl stress on the seed germination and seedling growth of corn（Zea mays L.） were investigated. The results showed that NaCl stress significantly affected seed germination rate of corn. The germination rate was significantly inhibited in all of the NaCl concentration. With the increase of NaCl concentration the inhibition of germination was more obvious. The varieties showed significant differences in germination rate， the germination rate of Jiyan 94 and Zhengdan 985 were significantly higher than that of Huafeng 8 and Pudan 6. The early growth of seedlings was significantly inhibited by NaCl stress. The root length showed a significant inhibition in all of the NaCl concentration. The shoot length and fresh weight of the seedlings were significantly inhibited when the density of NaCl solution was more than 25 mmol/L. The NaCl tolerance of Jiyan 94 and Zhengdan 985 were significantly higher than that of Huafeng 8 and Pudan 6 on the seedling root length， shoot length and fresh weight. Interaction between NaCl stress and varieties on shoot length was significantly different， indicated the effect of NaCl stress on shoot length was different from varieties. There was a mutually dependent relationship between NaCl stress and varieties.

Key words： Zea mays L.； NaCl stress； variety； seed germination； seedling growth

盐害是农业生产上最主要的非生物逆境因子之一[1，2]。我国是盐渍土分布广泛的国家，据统计，在我国耕地中就有10%为盐渍化土壤，并且随着工业污染加剧、灌溉地和保护地面积的扩大以及化肥使用不当等，土壤次生盐渍化表现出日益严重的趋势，盐害已成为制约我国农业发展的一个重要逆境因素[3]。已有的研究表明，土壤盐渍化通常会降低种子发芽率、延缓幼苗生长、抑制光合作用、降低作物产量[4-6]。玉米（Zea mays L.）是重要的粮食作物，也是生产配合饲料和玉米加工产品的重要原料，研究其耐盐机理、开发利用耐盐种质、培育耐盐品种是发展玉米生产的重要途径。利用河南省目前常用的4个玉米品种的种子作为试验材料，研究不同浓度 NaCl 胁迫条件下对玉米种子萌发和幼苗生长的影响，旨在了解玉米种子耐盐特性，为玉米的耐盐研究提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

玉米品种为济研94、郑单985、滑丰8号及濮单6号，均购自商丘市种子市场。NaCl为天津基准化学试剂有限公司产品。

1.2 方法

1.2.1 种子处理 4个玉米品种百粒重相近。玉米种子经0.5%次氯酸钠表面消毒10 min后，去离子水冲洗4次。消毒后的种子分别在不同的NaCl溶液中培养。NaCl 溶液配制成0（对照）、25、50、75、100 mmol/L 5种浓度。将种子放置在铺有 3层滤纸的培养皿中，每个处理组合30粒种子，3次重复，滤纸每隔3 d换一次，以阻止盐分积累。将种子置于25 ℃的光照培养箱（GHP-300型，上海三发科学仪器有限公司）中进行催芽，光照度为3 000 lx，每天光照14 h。

1.2.2 数据统计发芽开始后，每天记载发芽粒数，以突破种皮的胚轴长度达2 mm为发芽标准。连续3 d发芽种子数无增长，视为发芽完全。计算发芽率，测定幼苗根长、芽长和植株鲜重并进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对不同玉米品种种子发芽率的影响

NaCl胁迫对4个玉米品种的发芽率都有显著的抑制作用（表1）。所有NaCl浓度下的发芽率都显著低于对照，当NaCl浓度达到100 mmol/L时，发芽率降低幅度达24.5个百分点。其中，濮单6号的降低幅度最大，达到37.0个百分点；而郑单985的降低幅度最小，只有16.7个百分点。从表1可以看出，济研94、郑单985、滑丰8号的发芽率显著高于濮单6号。方差分析结果表明，NaCl浓度与品种间的互作对发芽率的影响不显著。引起发芽率变异的最主要的因素是NaCl浓度。

2.2 NaCl胁迫与品种对玉米幼苗根长的影响

从表2可以看出，NaCl浓度和品种对幼苗根长都有显著的影响。所有NaCl浓度下的幼根长度也均显著短于对照，随着NaCl浓度的提高，幼苗根长受到的抑制增强。当NaCl浓度达到100 mmol/L 时，幼苗根长只有对照的49%。品种间的幼根长度也有显著差异，济研94和郑单985的幼苗根长显著长于滑丰8号和濮单6号。方差分析表明，NaCl浓度与品种间的互作对幼苗根长的影响不显著。

2.3 NaCl 胁迫与品种对玉米幼苗芽长的影响

试验结果（表3）表明，NaCl浓度和品种对玉米幼苗芽长都有显著影响。当NaCl浓度为25 mmol/L时，幼苗芽长与对照没有显著差异，而当NaCl浓度≥50 mmol/L时，芽长与对照都有显著差异，并且随着NaCl浓度的提高，幼苗芽的生长受到的抑制增强。4 个玉米品种间的幼苗芽长也表现出显著的差异，济研 94 和郑单 985 的芽长显著长于滑丰 8 号和濮单 6 号。方差分析结果表明，NaCl浓度与品种间的互作对芽长有显著影响。说明，盐胁迫对幼苗芽长的影响随品种而不同，它们之间存在相互依赖关系。在所有20个处理组合中，芽长最长的是0 mmol/L NaCl/济研94和0 mmol/L NaCl/郑单985处理组合，它们与除0 mmol/L NaCl/滑丰8号，25 mmol/L NaCl/济研94和 25 mmol/L NaCl/滑丰8号3个处理组合外的其他处理组合的芽长都有显著的差异；而芽长最短的是100 mmol/L NaCl/滑丰8号处理组合。

2.4 NaCl胁迫与品种对玉米幼苗鲜重的影响

NaCl浓度和品种对玉米幼苗鲜重都有显著的影响（表4）。当NaCl浓度为25 mmol/L 时，幼苗鲜重与对照没有显著差异，而当NaCl浓度≥50 mmol/L 时，幼苗鲜重与对照都有显著差异，并且随着NaCl 浓度的提高，幼苗的生长受到的抑制增强。品种间的幼苗鲜重也表现出显著的差异，济研 94和郑单 985 的鲜重显著重于滑丰 8 号和濮单 6 号。在幼苗鲜重的变化中，NaCl浓度起主要的作用，说明在幼苗的生长中，高浓度的盐胁迫对幼苗的生长有很大的抑制作用。

3 讨论与结论

盐胁迫对种子发芽的影响有以下几种可能：阻止种子萌发，但不使种子丧失活力；延迟但不阻止种子萌发；当盐浓度达到一定程度或持续一定时间还有可能造成种子永久性失去活力[7，8]。本试验结果表明，盐胁迫对玉米种子的发芽有显著的抑制作用。所有NaCl浓度下的发芽率都显著低于对照，并且随着NaCl浓度的增加，对发芽率的抑制增强，特别是当NaCl浓度达到100 mmol/L时，濮单 6 号的发芽率降低幅度达到37.0个百分点。品种间的发芽率表现出显著差异，济研 94、郑单 985、滑丰 8 号的发芽率显著高于濮单 6 号。

盐分对植物生长的抑制主要表现在渗透胁迫、离子毒害和离子吸收的不平衡方面[9，10]。本研究表明，盐胁迫显著抑制了玉米幼苗的根长、芽长以及鲜重。幼苗的根长在所有的 NaCl 浓度下都被显著抑制，而幼苗的芽长和鲜重只是在 NaCl 浓度≥50mmol/L 时才被显著抑制。说明低浓度的盐分对幼苗的物质积累过程没有显著的抑制作用。在幼苗的早期生长过程中，4个品种的耐盐性也表现出显著的差异，济研94和郑单985的耐盐性显著高于滑丰8号和濮单6号。

到目前为止还没有有关盐胁迫与品种间的互作对玉米种子萌发及幼苗生长影响的研究报道。常红军等[11]和秦雪峰等[12]研究了盐胁迫和品种对玉米种子萌发及幼苗生长的影响，但没作互作分析。马红媛等[13]的研究结果表明，盐分和温度的互作对羊草种子的发芽率有极显著的影响，种子萌发对盐分的响应依赖于温度的变化。本试验中，供试玉米的发芽率、根长、芽长以及鲜重4 个指标中，盐胁迫与品种间的互作对幼苗芽长有显著的影响，说明盐胁迫对幼苗芽长的影响随品种而不同，它们之间存在相互依赖关系。在所有 20个处理组合中，芽长最长的是0 mmol/L NaCl/济研94和 0 mmol/L NaCl/郑单985处理组合，最短的是100 mmol/L NaCl/滑丰8号处理组合。

参考文献：

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