NaCI盐胁迫对番茄种子萌发的影响

土壤盐渍化对农业的威胁是一个全球性问题。由于栽培设施的封闭性特点及肥水管理的不当，常导致设施土壤盐类积聚，土壤盐渍化已成为国内外设施栽培中普遍存在的问题，严重影响栽培设施的利用效率，影响设施蔬菜栽培的可持续性发展。对于设施土壤盐渍化的问题研究越来越受到重视，揭示番茄萌发期的耐盐生理特性，对于在盐碱地上种植番茄以及对番茄的耐盐育种都有重要意义。本试验对不同品种的番茄在盐胁迫下萌发特性的变化进行了比较研究，总结了盐胁迫下番茄萌发的特点，旨在为耐盐性番茄品种的鉴定、筛选、提高耐盐性以及设施条件下栽培番茄提供一定的参考依据。

一、材料和方法

1．供试材料

供试番茄品种为：红粉无限番茄和卡斯米番茄两种不同类型的品种，由北京井田种子种苗有限公司提供。种子试验在恒温培养箱内进行，实验室分析在植物科技学院的园林园艺实验室进行。试验于2006年12月－2007年4月底在黑龙江八一农垦大学的园林园艺实验室进行。

2．试验设计

用不同浓度的NaCl处理番茄种子，共设4个处理，处理1(CK)：NaCl浓度为0；处理2：NaCl浓度为(100 mmol／L)处理3：NaCl浓度为200 mmol／L；处理4：NaCl浓度为400 mmol／L，每个处理3次重复，每个重复100粒种子。种子直接放在铺有单层滤纸的发芽盒中，每个发芽盒中注入10 mL的NaCl的溶液，种子上部再铺有一层滤纸。放在(28±1)℃恒温培养箱中培养，发芽期间，以称重法补充蒸馏水，保证各处理浓度的相对稳定。12 h后，开始观察出芽情况，以后每隔12 h观察1次发芽率，84 h计算发芽势，108 h后计算发芽率，并测定胚根、胚芽的重量，同时记录幼芽生长的状况，计算胚根／胚芽比、简化活力指数、萌发活力指数、耐盐指数。

二、结果与分析

1．盐分胁迫对番茄种子萌发的影响

(1)盐分胁迫对番茄种子发芽率和发芽势的显著性分析

试验结果表明，红粉无限番茄和卡斯米番茄的种子经不同浓度的NaCl处理后，其发芽均受到不同程度的抑制作用，且各处理间差异显著(见表1)。随着NaCI处理浓度的提高，两品种种子的发芽势和发芽率均大幅度下降。从表1中可以看到，两品种对照与各处理间发芽势与发芽率均在5％水平上差异显著。

(2)盐分胁迫对番茄种子萌发时间和萌发整齐度的影响

图1和图2表明，盐分胁迫对番茄种子萌发时间和萌发整齐度有不同的影响。红粉无限各个处理番茄种子的起始萌发时间为12 h之后，在萌发的过程当中对照处理的番茄种子随时间的推移发芽率增长较快，而用100、200、400 mmol／L盐处理的番茄种子萌发速度较慢，100 mmol／L处理的番茄种子24 h之后发芽率开始增大，盐分浓度为200 mmol／L和400 mmol／L的番茄种子发芽率在36 h之后开始增加，且出苗的整齐度也明显下降。卡斯米种子萌发时间整体比红粉无限晚，各个处理萌发起始时间虽然是12 h之后，但是对照处理种子萌发是在48 h之后发芽率开始快速增大，而盐分浓度为100 mmol／L处理的番茄种子是在60 h之后缓慢萌发，盐分浓度为200 mmol／L和400 mmol／L处理的种子发芽率开始明显增加的时间是96 h之后。

(3)胚根／胚芽比

低浓度盐胁迫对各番茄的胚根、胚芽生长有刺激作用，但随着盐浓度的增加，盐分对胚根和胚芽生长产生了抑制作用，并且盐分对胚根的抑制程度小于胚芽。由表2可见，与对照比较，在盐胁迫下番茄种子萌发时胚根／胚芽比，在100 mmol／L，200 mmol／L的低浓度时有下降的趋势，说明这时胚芽生长较胚根快。在盐浓度为400 mmol／L处理的番茄种子胚根，胚芽比大于其他处理开始增大，总体来看，变化趋势是胚根／胚芽比先减小后增大。从种子胚根／胚芽比的变化情况可知，各番茄种子胚根／胚芽比变化趋势是相同的，但是两种番茄种子胚根／胚芽比在相同处理情况下相比，红粉无限的胚根，胚芽比在100 mmol／L和200 mmol／L处理时小于卡斯米的胚根／胚芽比，说明在低盐浓度条件下卡斯米的胚根生长比红粉无限略好，但在高盐浓度时受到抑制。说明番茄种子对盐溶液胁迫浓度的敏感程度不同，红粉无限的种子在高盐浓度时忍耐程度略强于卡斯米，而低盐浓度情况相反。

(4)简化活力指数(G.S.)

简化活力指数(G.S.)是反映种子活力差异的一个直观指标。简化活力指数越高种子活力越强。由表3可知，各番茄种子的简化活力指数随着盐浓度的增加，与对照比较都有所下降，说明各番茄的种子活力在盐分胁迫下有所下降。各番茄简化活力指数下降的程度反映出耐盐性的差异。卡斯米简化活力指数下降较多，表明耐盐性较弱(见表3)。红粉无限的简化活力指数下降较少，表明耐盐性较强。

(5)耐盐指数

由表4可知，两个品种的种子萌发期耐盐指数随着盐浓度的增大，耐盐指数下降，其中卡斯米的变化幅度最大，从100 mmol／L浓度时72.5％，降到400 mmol／L盐浓度时的54.75％，下降了17.55点，说明在100 mmol／L盐浓度时，盐分对番茄种子有较强的刺激作用，盐浓度增加到400 mmol／L时则受到较强的抑制作用。从表4可知，番茄种子萌发期耐盐指数随着盐浓度的增加受到了抑制而呈现下降趋势，且不同品种受到的抑制程度不同，抑制程度大小反映了各品种间的耐盐性差异。红粉无限在高浓度时耐盐指数高于卡斯米。

三、讨论

大多数研究认为盐胁迫对种子萌发有显著的抑制作用，但何欢乐等研究认为低盐浓度下能促进黄瓜种子的发芽势均高于对照。杨秀玲等报道，NaCl胁迫对黄瓜种子萌发及幼苗生长试验结果表明，NaCl浓度低于50 mmol／L时，对黄瓜种子的发芽率影响较小，而NaCl溶液浓度高于75 mmol／L时，对黄瓜种子的发芽有不同程度的抑制作用。本试验用NaCl溶液处理番茄种子时，在100 mmol／L时表现出抑制作用，较前人的研究浓度有所提高，这可能与番茄种子发芽时间长、吸胀能力弱、表皮有绒毛或所用种子较陈等因素有关。盐分浓度在100 mmol／L以上时明显抑制番茄种子的发芽势、发芽率、发芽时间及发芽整齐度。试验结果表明不同浓度的NaCl溶液处理番茄种子，对其萌发有显著影响。两个品种番茄发芽势、发芽率、简化活力指数和耐盐指数与对照相比均呈下降趋势，这与前人在玉米、棉花、草坪草等植物上的试验结果基本一致，但是在本试验条件下，番茄种子萌发后胚根／胚芽比在低盐浓度时呈现下降趋势，但随浓度增加而呈上升趋势，说明低盐浓度可刺激种子萌发，但在较高盐浓度胁迫下种子活力下降。下降程度的差异说明耐盐性不同。

谢得意等人认为高盐胁迫抑制种子萌发，主要是由外界高渗透压导致种子吸水不足引起的。本试验是在盐胁迫对种子吸胀过程的影响情况下进行的，因而种子的萌发速率和发芽率受到不同程度的抑制，随浓度的增大，抑制越严重，表明盐胁迫对种子萌发造成的阻碍是在种子吸胀并萌发的初期就开始，并在种子萌发的过程中破坏细胞膜，导致渗透物外渗，引起伤害。溶液中盐分过多，使水势降低，种子幼芽(胚)吸水困难，造成细胞内水分亏缺，影响幼芽(胚)的生长。