NaCl胁迫对黄心菜种子萌发及幼苗生长的影响

摘    要：探究NaCl胁迫对黄心菜种子萌发及幼苗生长的影响，为筛选耐盐种质资源、培育优良品种提供依据。以淮南塌地乌3号为试验材料，在0（CK）、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4 mol·L-1 NaCl浓度下进行种子萌发及幼苗生长胁迫试验，分别测定其种子萌发和幼苗相关的表型与生理生化指标。结果表明，黄心菜种子的发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长随着NaCl浓度的升高极显著降低，与黄心菜幼苗期相比，其发芽期对盐胁迫更为敏感；在幼苗期，随着NaCl胁迫浓度的增加，黄心菜的根鲜干质量、地上部质量、叶宽表现为低浓度促进生长、高浓度抑制生长。幼苗的叶长、株高、叶宽则显著低于对照且随着胁迫浓度的增加逐渐降低，SPAD值呈现先显著增加后降低的趋势，MDA含量、脯氨酸（Pro）含量均显著高于对照，POD活性显著高于对照且呈现显著升高而后逐渐降低的趋势。综上所述，0.05 mol·L-1NaCl显著抑制黄心菜种子的发芽率与发芽势的升高，但对黄心菜胚芽生长有显著促进作用。NaCl胁迫处理浓度大于0.2 mol·L-1时显著抑制幼苗的地上部鲜质量、干质量、株高的增加，MDA、Pro含量和过氧化物酶活性呈显著升高再降低的趋势。结果可作为评价NaCl胁迫下黄心菜耐盐性强弱的指标。

关键词：黄心菜；盐胁迫；种子萌发；生理生化指标

中图分类号：S634 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2024）02-088-06

Effects of NaCl stress on the germination of Brassica campestris seeds and seedling growth

ZHU Qingsong， SHEN Jun， WANG Yong， GAO Yating， LIU Songhu

（Key Laboratory of Horticultural Plant Genetic Improvement in Dabie Mountain Area of Xinyang City/College of Horticulture， Xinyang Agriculture and Forestry University， Xinyang 464000， Henan， China）

Abstract： By analyzing the effects of NaCl stress on seed germination and seedling growth of Brassica campestris， provide a basis for screening salt tolerant germplasm resources and cultivating excellent varieties. Huainan Tadiwu No. 3 was used as the experimental material to conduct seed germination and seedling growth stress tests at concentrations of 0， 0.05， 0.1， 0.2， 0.3， 0.4 mol·L-1， and the phenotypic， physiological and biochemical indicators related to seed germination and seedlings were measured. The results showed that with the increase of NaCl concentration， the germination potential， germination percentage， radicle and plumule length of Brassica campestris seeds decreased significantly. Compared with the seedling stage of Brassica campestris， its germination stage was more sensitive to salt stress; At the seedling stage， with the increase of NaCl stress concentration， the root fresh weight， root dry weight， above ground mass， and leaf width of Brassica campestris exhibited low concentration promoting growth and high concentration inhibiting growth. The leaf length， plant height， and leaf width of the seedlings were significantly lower than the control and gradually decreased with the increase of stress concentration. The relative chlorophyll content showed a trend of first significant increase and then decrease， and the MDA content and proline content were significantly higher than the control. The POD activity was significantly higher than the control and showed a significant increase and then gradually decreased. In conclusion， the concentration of 0.05 mol·L-1 NaCl significantly inhibited the germination rate and potential of Brassica campestris， but had a significant promoting effect on the plumule length of Brassica campestris embryos. When the concentration of NaCl solution was higher than 0.2 mol·L-1， above ground fresh mass， dry mass， and plant height of seedlings was significantly inhibited. MDA and Pro content， peroxidase activity showed a significant increase and then decrease trend， which can be used as an indicator to evaluate the salt tolerance of Brassica campestris under NaCl stress.

Key words：Brassica campestris; Salt stress; Seed germination; Physiological and biochemical indexes

黄心菜（Brassica campestris L.），又叫卷窝菜、菊花心、冬白菜，属十字花科不结球白菜的变种，是具有豫南特色的2年生越冬蔬菜。黄心菜叶片圆形呈麻窝状，外叶绿色塌地，心叶淡黄色，叶缘向外翻卷，叶片肥厚细嫩，纤维少，营养丰富。黄心菜因外形美观、产量高、富含人体必需的多种微量元素及口感好而日益受到消费者青睐，是冬季寒冷时节较为理想的蔬菜种类[1]。黄心菜抗病性、抗寒性均较强，在-8～-10 ℃的低温下，仍能缓慢生长，可耐受短暂的-15 ℃低温，有“雪地金花”之称。

土壤盐渍化是制约农业生产的主要非生物胁迫因素之一。据统计，目前世界上盐渍土壤面积约为9.5×108 hm2，占陆地总面积的7.26%[2]。第二次全国土壤普查结果显示，中国也是盐渍化问题较为严重的国家之一，盐渍土壤总面积约为3.6×107 hm2，占全国可利用土地面积的4.88%[3]。土壤盐渍化严重影响植物的生长发育，引起植物叶片黄化、脱水和植株死亡，造成作物大量减产，品质下降。离子胁迫、渗透胁迫和营养不均衡是植物在盐渍化土壤中无法很好生长的主要因素[4]。

目前，关于作物盐胁迫效应方面的研究多集中于主要的粮食作物。研究认为，盐胁迫对油菜种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶活性、丙二醛含量等均有显著影响[5]。盐胁迫下芥菜型油菜种子的发芽率、根长和株高均呈下降趋势[6]。盐胁迫下高羊茅幼苗的抗氧化酶活性、光合能力等下降，脯氨酸含量增加等[7]。前人研究表明，盐胁迫对作物种子萌发、幼苗的表型性状、抗氧化酶活性、渗透调节物质等均具有直接显著的影响，但关于黄心菜作物在盐胁迫下种子萌发、幼苗生长特性还缺乏深入系统的研究。因此，分析黄心菜作物的耐盐机制，挖掘种质本身的耐盐能力，筛选培育耐盐种质资源，对促进黄心菜蔬菜生产与品种改良有非常重要的意义。

笔者通过探究淮南塌地乌3号黄心菜品种在不同盐浓度胁迫下对其种子萌发及幼苗生长的影响，测定其种子萌发及幼苗的表型和生理指标，比较分析淮南塌地乌3号的耐盐机制，为后期黄心菜耐盐品种的选择、优良品种的培育等提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试黄心菜品种为淮南塌地乌3号（安徽淮研种业有限公司），NaCl为分析纯（天津巴斯夫化工有限公司）。

1.2 试验仪器设备

台式冷冻离心机（ALLega X-30R，贝克曼）、电子分析天平（FA3104N，上海菁海）、分光光度计（V­1800，上海美谱达）、光照培养箱（SPX­150B­D，上海博讯）、水浴锅（SHH W21­600，金坛金伟）、电热鼓风干燥箱（GZX­9246MBE，上海博讯）。

1.3 方法

1.3.1 种子发芽期NaCl胁迫处理 种子发芽期NaCl胁迫处理试验于2021年11月在信阳农林学院信阳市大别山区园艺植物遗传改良实验室进行。NaCl浓度设为0（CK）、0.05（T1）、0.1（T2）、0.2（T3）、0.3（T4）、0.4（T5）mol·L-1共6个处理。试验按照国际种子检验规程进行，采用滤纸法，3次重复。在玻璃培养皿内平放2张120 mm×120 mm滤纸，每皿选取50粒种子，均匀放置于滤纸上，CK加入6 mL蒸馏水，其他处理加入6 mL对应浓度的NaCl溶液，放入恒温培养箱中28 ℃培养，第3天统计种子发芽势，子叶展平的种子视为正常发芽。第5天再次统计种子发芽率及胚根、胚芽长度。

1.3.2 幼苗期NaCl胁迫处理 幼苗期NaCl胁迫处理在信阳农林学院校内智慧园艺实习基地进行。采用基质配方为草炭、蛭石、珍珠岩、生物有机肥体积比3∶3∶3∶1，穴盘育苗，每个处理30株苗，3次重复。待幼苗长到4叶1心时，用不同浓度NaCl溶液（各处理浓度同发芽期）处理黄心菜幼苗，每株苗浇灌10 mL，每隔3 d处理1次，待处理3次后，测量相关性状指标。

1.4 项目指标测定方法

黄心菜种子的发芽势/%=（第3天正常发芽的粒数/培养皿中供试种子总数）×100；

发芽率/%=（第5天统计种子发芽的粒数/培养皿中供试种子总数）×100；

相对发芽率/%=（处理发芽率/对照发芽率）×100；

胚根长：种子发芽期根颈部至主根根尖的长度；胚芽长：种子发芽期根颈部至幼芽生长点的长度；叶长、叶宽：黄心菜幼苗最大真叶的长和宽；株高：幼苗根颈部至生长点的距离；根长：幼苗根颈部至主根尖端的长度；地上部鲜质量：剪掉根部后的地上部分质量；根鲜质量：将根部剪下，轻轻洗去附着的基质，用滤纸吸干水分后称质量；地上部干质量、根干质量：将幼苗的地上部和根部放入105 ℃电热鼓风干燥箱中，对幼苗进行10 min杀青，然后将温度调到72 ℃烘干至恒质量，用分析天平称量。

使用手持式叶绿素测定仪测定叶绿素相对含量。采用酸性茚三酮比色法测定脯氨酸（Pro）含量；采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛（MDA）含量；采用愈创木酚法[8]测定过氧化物酶（POD）活性。

1.5 数据处理

采用Excel 2007软件进行统计绘图，采用SPSS 20.0软件进行数据的方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对黄心菜种子萌发的影响

2.1.1 NaCl胁迫对黄心菜种子发芽势的影响 由表1可知，CK的种子发芽势极显著高于其他各处理，随着盐胁迫浓度的增加，种子的发芽势呈现极显著下降趋势。盐浓度为0.05 mol·L-1时，种子发芽势与CK相比极显著降低，种子发芽势降到了50%以下，表明黄心菜种子萌发对NaCl胁迫高度敏感。NaCl浓度为0.1、0.2 mol·L-1时，种子发芽势与CK相比分别下降了41.00、58.46个百分点；NaCl浓度为0.3 mol·L-1时，种子的发芽势仅为2.20%，已基本不萌发；NaCl浓度为0.4 mol·L-1时，种子的发芽势全部为0，表明盐胁迫对黄心菜种子的发芽势有极显著的抑制作用。