海水胁迫对2种生态型马齿苋种子萌发的影响

徐青，苗迎军，张边江，薛苗苗，唐宁

（南京晓庄学院生物化工与环境工程学院，南京211171）

摘要：为研究药食两用植物马齿苋种子对盐碱地的耐受能力，利用不同浓度海水处理2 种生态型马齿苋种子，分析海水胁迫对其种子萌发和根芽生长的影响。结果表明，10%浓度以下的海水对马齿苋种子的发芽率、发芽势、发芽指数、根长和芽长与对照相比差异不明显，略有促进作用；10%以上的海水对2种生态型马齿苋种子的萌发具有明显的抑制作用，50%及以上高浓度海水处理，2 种生态型马齿苋几乎没有萌发。各浓度海水处理下，大花马齿苋各指标均比野生型马齿苋高，抗海水胁迫能力较强。

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关键词 ：马齿苋；种子萌发；海水胁迫

中图分类号：Q949.745.6 文献标志码：A 论文编号：2014-0670

基金项目：江苏省生态学“十二五”重点建设学科；江苏省高等学校大学生创新创业训练计划“盐胁迫下马齿苋碳同化途径的响应及其光合生理表现”(201311460026Y)；南京晓庄学院大学生实践创新训练计划重点项目“海水胁迫对马齿苋种子萌发及其荧光生理特性的影响”(2014XSKY037)。

第一作者简介：徐青，女，1993 年出生，江苏连云港人，在读本科，主要从事植物生物技术研究。通信地址：211171 江苏省南京市江宁区弘景大道3601号南京晓庄学院生物化工与环境工程学院，E-mail：114344305@qq.com。

通讯作者：唐宁，女，1978 年出生，辽宁沈阳人，副教授，博士，主要从事生物技术研究。通信地址：211171 江苏省南京市江宁区弘景大道3601 号南京晓庄学院生物化工与环境工程学院，Tel：025-86178274，E-mail：tangningbb@126.com。

收稿日期：2014-09-05，修回日期：2014-10-14。

0 引言

盐胁迫是影响植物生长发育的主要环境胁迫因素，在中国土壤盐渍化面积逐年增加，严重影响农业生产和经济发展，要解决这一问题，除土壤改良技术外，选育抗盐品种，对该地区发展具有长远的经济效益。深入研究植物的耐盐性，减轻土壤盐渍化的影响，扩大种植面积进而提高经济效益，对经济发展具有重要意义[1]。

马齿苋(Portulaca oleracea L.)含有脂肪酸[2-3]、黄酮[4]、多糖[5]、多酚[6]、矿质营养元素[7]，具有抗菌消炎[8]、抗氧化[9]、抗衰老[10]、神经修复[11]等多种生理活性。马齿苋是重要的药食两用植物，几乎在任何土壤下均能生长，具有较强的耐盐性。前人研究多集中在马齿苋耐盐的生理特性，如荧光[12-14]、抗氧化[15]及其营养成分[16]方面，但在种子萌发方面未见报道。马齿苋在自然界分布较广，总体可以分为野生种和栽培种2 类[17]。本研究选择沿海滩涂的野生马齿苋及其栽培的观赏的大花马齿苋为材料，比较海水胁迫对2 种马齿苋种子萌发及其生长影响，以期为筛选和培育盐碱滩涂植物提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

室内试验于2013年5 月在南京晓庄学院实验室进行。

1.2 试验材料

大花马齿苋种子和野生马齿苋种子于2013 年8 月分别采自江苏省南京市江宁方山与江苏盐城滩涂地区。选取发育良好、籽粒饱满者备用。

1.3 试验方法

1.3.1 种子萌发用0.1% HgCl2将马齿苋种子消毒10 min，流水冲洗。在洗净的培养皿中放2 张滤纸，每个培养皿中放100 粒种子。将海水配制成5%、10%、20%、30%、50%、100%备用，设蒸馏水为对照(CK)。在30℃黑暗条件下，分别培养海水处理的种子，以研究盐胁迫对种子萌发的影响。

所有试验均重复3 次。种子萌发以主根生出长度约为种子长度为标准，从试验的第2 天开始计数。连续3 天不增加视为发芽结束。分别量取根长和芽长。

1.3.2 种子萌发参数

发芽率=(培养第7 天萌发种子数/试验种子数)×100%（7 天后各组发芽数不再增加）；

发芽势=(第4 天发芽种子数/试验种子数)×100%（在培养的第4 天对照组达到日发芽最高值）；

发芽指数=ΣGt/Dt，式中：Gt 表示逐日发芽种子数，Dt 表示相应的发芽天数。

1.3.3 试验仪器智能人工气候箱（武汉瑞华仪器设备有限责任公司）；电子天平（上海精密科学仪器有限公司，精密度0.1 mg）。

1.3.4 统计分析利用Microsoft Excel 2007 和spss11.0 对数据进行图表和方差分析。

2 结果与分析

2.1 海水胁迫对马齿苋发芽率的影响

由图1 可知，5%海水对马齿苋种子的萌发有轻微的促进作用，发芽率随浓度的升高而提高。海水浓度大于10%后，发芽率随着海水浓度的提高而下降，到50%以上时，野生马齿苋发芽率为0，大花马齿苋种子萌发率显著降低，抑制作用明显。大花马齿苋的发芽率总体高于野生型马齿苋。

2.2 海水胁迫对马齿苋发芽势的影响

由图2 可知，与对照组相比，10%以内浓度海水处理的马齿苋种子发芽势无明显差异。当海水浓度大于10%后，随着海水浓度的升高，2 种生态型马齿苋种子的发芽势明显降低，海水浓度为50%发芽势几乎都为0，大花马齿苋的发芽势总体高于野生型马齿苋。

2.3 海水胁迫对马齿苋发芽指数的影响

由图3 可知，在0~10%浓度区间，马齿苋种子萌发指数有一个小幅的上升和下降趋势，但与对照相比差异不显著。当海水浓度大于10%以后，随着海水浓度的增加，马齿苋种子发芽指数明显下降，达到50%海水浓度时发芽指数接近为0。大花马齿苋的发芽势总体高于野生型马齿苋，说明海水胁迫对野生型马齿苋种子的发芽指数影响较大。

2.4 海水胁迫对马齿苋根长和芽长的影响

由图4 和图5 可知，在0%~10%浓度区间，低浓度的海水对2 种生态马齿苋根和芽长均有一定的促进作用。当海水浓度大于10%以后，随着海水浓度的增加，马齿苋种子的根和芽长明显下降，野生型马齿苋在50%海水浓度时种子无法生长，大花马齿苋仍有部分种子能萌发，但生长缓慢根长和芽长较短。

3 讨论

马齿苋在世界各地是高营养、有潜力的蔬菜来源，2种生态型马齿苋为C4植物，具有肉质、多汁型叶片[18]，叶片具有保持水分的细胞，能抵御一定的盐分胁迫[19]。有研究发现，随着盐浓度的提高，马齿苋叶片含水量略有上升。盐胁迫虽然影响马齿苋的生长和发育，但在高盐分地区马齿苋仍能获得较高的产量。

本研究表明，在低浓度的海水胁迫下(0~10%)，2种生态型的马齿苋的发芽率，发芽势与发芽指数等指标略有升高，表明马齿苋具有较强的耐盐特性。低浓度的海水对种子萌发的影响不大，甚至对种子的萌发有一定的促进作用，可能是马齿苋种子在盐分胁迫下仍可吸收一定量的水分，为萌发创造条件。

在盐胁迫下马齿苋可溶性蛋白质、脯氨酸和可溶性糖含量等均增加[20]，可帮助植物细胞维持植物较低的渗透势，增强细胞吸收水分的能力。盐胁迫同时使马齿苋种子的油分含量[21]、Na/K 和Mg/K升高，以适应盐分胁迫的环境。本研究初步分析了海水对2 种生态型马齿苋种子萌发影响的生理作用，海水对马齿苋生长代谢及其由C4向CAM类型光合方式转变的分子机理有待进一步研究。

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