外源物质对盐胁迫下西瓜种子发芽的影响_贺滉.pdf

北方园艺２０１８（０４）６６－７１ Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ研究论文第一作者简介贺滉（１９８１－），男，硕士，助理研究员，研究方向为蔬菜遗传育种。Ｅ－ｍａｉｌｈｅｈｕａｎｇ＿＠１６３．ｃｏｍ．责任作者詹园凤（１９７４－），女，硕士，副研究员，研究方向为蔬菜遗传育种。Ｅ－ｍａｉｌｚｙｆ７４２１６＠１６３．ｃｏｍ．基金项目中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资助项目（１６３００３２０１５０１６）；海南耕地改良关键技术研究与示范专项资助项目（ＨＮＧＤｈｓ２０１５）。收稿日期２０１７－１０－３０ｄｏｉ１０．１１９３７／ｂｆｙｙ．２０１７２６４６外源物质对盐胁迫下西瓜种子发芽的影响贺滉１，牛 美 丽２，党 选 民１，詹 园 凤１（１．中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所，海南 儋州５７１７３７；２．舞阳县第一高级中学，河南 舞阳４６２４００）摘要以小型西瓜品种“美月”种子为试材，在ＮａＣｌ溶液中添加不同浓度的茉莉酸甲酯、氯化钙和脯氨酸，对其种子进行浸种处理，研究了外源物质对西瓜种子发芽的影响。结果表明１３０ｍｍｏｌＬ－１浓度ＮａＣｌ处理效果最佳，以该浓度作为西瓜种子发芽处理盐浓度；茉莉酸甲酯、氯化钙和脯氨酸均能提高盐胁迫下种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及根系活力、胚根长和胚轴长；以添加脯氨酸处理效果最佳，脯氨酸最适浓度为０．２ｍｍｏｌＬ－１，在此浓度下，发芽率和发芽势等指标显著提高。说明３种外源物质能够缓解盐胁迫对西瓜种子的伤害，促进西瓜种子的萌发。该研究为这３种外源物质在西瓜种植中的应用提供了依据。关键词外源物质；盐胁迫；西瓜种子；萌发中图分类号Ｓ ６５１ 文献标识码Ａ 文章编号１００１－０００９（２０１８）０４－００６６－０６我国盐渍土地总面积约１亿ｈｍ２，占全国土地总面积的４．８８％，并且发生次盐渍化的土地面积仍在不断增加，严重影响作物的产量和制约作物种植面积的增长［１］。西瓜［Ｃｉｔｒｕｌｌｕｓ ｌａｎａｔｕｓ（Ｔｈｕｎｂｅｒｇ）Ｍａｔｓｕｍｕｒａ ｅｔ Ｎａｋａｉ］属西瓜属一年生蔓性草本植物，起源于非洲。我国是西瓜生产第一大国，其栽培面积、总产量和消费量均居世界之首，在我国农业结构调整和促进农民增收等方面发挥着重要作用。作为一种盐敏感瓜菜，土壤的盐渍化抑制了西瓜的生长发育，也严重影响西瓜的产量和品质。茉莉酸甲酯（Ｍｅｔｈｙｌ Ｊａｓｍｏｎａｔ，ＭｅＪＡ）是广泛存在于高等植物体内的内源激素，在植物生长发育、蒸腾作用、诱导抗逆基因表达等方面发挥着关键作用［２－４］。通过添加外源ＭｅＪＡ，可以提高作物对非生物胁迫的抗性，减少非生物胁迫对作物的伤害。李小玲等［５］研究发现，以０．５％ＮａＣｌ浓度为对照，在盐溶液中添加５０μｍｏｌＬ－１茉莉酸甲酯可缓解盐害，显著提高黄芩种子的发芽势、发芽率，提高叶片ＳＯＤ、ＰＯＤ活性及叶绿素含量，降低ＭＤＡ含量。ＡＶＡＬＢＡＥＶ等［６］报道在盐胁迫条件下，施加外源ＭｅＪＡ通过调控细胞分裂素氧化酶来调节小麦幼苗细胞分裂素含量，从而缓解盐害对小麦幼苗生长的阻碍效应。Ｃａ２＋是植物的一种信号分子，它参与到植物细胞气孔关闭和维持细胞内离子平衡［７－９］。钙通过与胞内钙调蛋白结合，参与到植物胁迫信号的传递、响应和表达，保护植物细胞膜系统和渗透压，从而提高植物的抗逆性和抗病性等［１０－１２］。脯氨酸是以游离状态广泛存在于植物体内，在盐渍、水涝、干旱及病害侵染等不利条件下积累，并证实其与胞内钠钾离子运输和渗透平衡有关，且具有清除活性氧的作用，在植物逆境胁迫响应中发挥着重要的作用［１３－１４］。虽已有部分研究报道ＭｅＪＡ、ＣａＣｌ２和脯氨酸能促进盐胁迫下水稻和黄芩等植物种子的萌发，但这３种外源物质是否能促进盐胁迫下西瓜种子的萌发仍未知晓。因此，该研究以海南小型西瓜品种“美月”为供试材料，研究外源施加ＭｅＪＡ、ＣａＣｌ２和脯氨酸对于盐胁迫下西瓜种子萌发的影响，并比较三者的作用效果，旨在探讨３种外源物质缓解盐胁迫下西瓜种子萌发的效果，为ＭｅＪＡ、ＣａＣｌ２和脯氨酸的抗逆应用提供参考依据。１ 材料与方法１．１ 试验材料供试小型西瓜品种“美月”由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所提供。１．２ 试验方法１．２．１ 盐胁迫最佳浓度的选择选取成熟饱满的西瓜种子，先用０．３％高锰酸钾溶液消毒１０～１５ｍｉｎ，再用无菌水冲洗３～４次，然后用ＮａＣｌ浓度分别为０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０ｍｍｏｌＬ－１溶液浸种４～６ｈ，将种子摆放在铺有２层滤纸的培养皿中，每个摆放５０粒种子，加入２ｍＬ的处理液，每处理重复３次，置于３０℃的恒温培养箱中暗培养，期间每２４ｈ更换一次相应的处理液，培养皿完全随机排列。１．２．２ 外源物质对西瓜种子的处理西瓜种子用上述方法消毒后，采用不同浓度ＭｅＪＡ（２．５、５．０、１０．０、２０．０、４０．０μｍｏｌＬ－１）、ＣａＣｌ２（０．５、１．０、２．０、４．０、８．０ｍｍｏｌＬ－１）和脯氨酸（０．１、０．２、０．４、０．８、１．６ｍｍｏｌＬ－１）处理液浸种４～６ｈ，摆放在铺有２层滤纸的培养皿中，以１．２．１中筛出的盐浓度为对照（ＣＫ），进行种子发芽试验。每处理１０粒种子，重复３次。１．３ 项目测定催芽后的第２天开始每天记录发芽数，记录８ｄ，以胚根露出２ｍｍ作为种子萌发状态。以对照组的发芽率计算相对发芽率，统计种子的发芽率、发芽势、胚根长、胚轴长、发芽指数和活力指数，并采用ＴＴＣ法测定根系活力。其中发芽率（％）＝发芽种子数／供试种子数１００；发芽势（％）＝规定时间内发芽种子数／供试种子数１００（以５ｄ的发芽率为准）；发芽指数（ＧＩ）＝∑（Ｇｔ／Ｄｔ）；活力指数（ＶＩ）＝∑（Ｇｔ／Ｄｔ）Ｓ＝ＧＩＳ。Ｇｔ指ｔ日的发芽数，Ｄｔ指相应的发芽日数，Ｓ为平均胚根长。催芽第８天时随机取１０粒种子测定胚根长度。１．４ 数据分析用Ｅｘｃｅｌ ２００７和ＳＡＳ软件进行数据处理及单因素的差异显著性分析，Ｐ＜０．０５，所有数据均以平均值标准差表示。２ 结果与分析２．１ 西瓜盐胁迫临界值的选取图１显示，随着ＮａＣｌ浓度的升高，西瓜种子的发芽率逐渐降低，当ＮａＣｌ浓度从１００ｍｍｏｌＬ－１增加到１２０ｍｍｏｌＬ－１时，西瓜种子发芽率变化不大。但是当ＮａＣｌ浓度增加至１３０ｍｍｏｌＬ－１时，发芽率急剧下降，从１２０ｍｍｏｌＬ－１的７２．３％降为５７．４％，因此选取１３０ｍｍｏｌＬ－１为西瓜盐胁迫的临界值，以该浓度作为西瓜种子发芽的胁迫浓度进行外源物质的处理。图１不同浓度ＮａＣｌ对西瓜种子发芽的影响Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＮａＣｌ ｏｎｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｓ２．２ 盐胁迫下外源物质对西瓜种子发芽率和发芽势的影响从表１可以看出，当外源物质浓度较低时，对盐胁迫下西瓜种子的发芽率和发芽势有明显的促进作用，而随着外源物质浓度的增加，西瓜种子的发芽率和发芽势逐渐降低。与ＮａＣｌ对照相比，在２．５μｍｏｌＬ－１茉莉酸甲酯浓度下，与ＮａＣｌ对照相比，种子的发芽率和发芽势有所提高，分别为４８．００％和３７．００％，高出４、１个百分点，提高不显著（Ｐ＞０．０５）。当茉莉酸甲酯浓度增加时，种子的发芽率和发芽势随之降低；而在５个不同浓７６ 第４期北方园艺度ＣａＣｌ２处理下，０．５ｍｍｏｌＬ－１ＣａＣｌ２浓度对盐胁迫下种子出芽的缓解效应最显著，在此浓度下，种子发芽率达５０．６７％，比对照高６．６７个百分点。在２．０ｍｍｏｌＬ－１ ＣａＣｌ２浓度下，对种子的发芽势影响最大，在此浓度下，种子发芽势达４１．００％，比对照高５个百分点；对于脯氨酸，在０．２ｍｍｏｌＬ－１浓度下，种子的发芽率和发芽势最高，分别为６４．００％和４７．００％，比ＮａＣｌ对照高２０、１１个百分点。随着浓度的增加，脯氨酸的缓解效应减弱。３个外源物质相比较，脯氨酸的作用效果最佳，且在０．２ｍｍｏｌＬ－１浓度时，对于西瓜发芽率和发芽势的影响最大。但当脯氨酸浓度达到１．６ｍｍｏｌＬ－１时，其对盐胁迫下种子的发芽不仅没有促进作用，反而抑制了种子的发芽，种子的发芽率和发芽势也比对照低。表１盐胁迫下不同浓度外源物质对西瓜种子发芽的影响Ｔａｂｌｅ １ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 发芽率Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｒａｔｅ／％ 发芽势Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ／％ＮａＣｌ／（ｍｍｏｌＬ－１）ＭｅＪＡ／（μｍｏｌＬ－１）ＣａＣｌ２／（ｍｍｏｌＬ－１）Ｐｒｏ／（ｍｍｏｌＬ－１）ＭｅＪＡ ＣａＣｌ２ Ｐｒｏ ＭｅＪＡ ＣａＣｌ２ Ｐｒｏ蒸馏水 ００ ０ － ８１．３３５．２５ － － ６５．０００．０２ －ＣＫ ０ ０ ０ ４４．００１．６３ａｂ ４４．００１．６３ａｂ ４４．００１．６３ｃｄ ３６．０００．０３ａ ３６．０００．０３ａｂ ３６．０００．０３ａｂ１３０ ２．５ ０．５ ０．１ ４８．００８．４９ａ ５０．６７２．４９ａ ５６．６７６．７３ａｂ ３７．０００．０４ａ ３３．０００．０２ａｂ ４１．０００．０８ａ１３０ ５．０ １．０ ０．２ ３８．６７３．４０ｂｃ ４４．６７４．１１ａｂ ６４．００７．１２ａ ３２．０００．０４ａ ２９．０００．０４ｂ ４７．０００．０６ａ１３０ １０．０ ２．０ ０．４ ３６．０００．００ｂｃ ３９．３３７．７２ｂ ５２．６７１．８９ｂｃ ２８．０００．０３ａ ４１．０００．０９ａ ４３．０００．０２ａ１３０ ２０．０ ４．０ ０．８ ３４．０００．００ｃ ４７．３３４．７１ａｂ ４５．３３４．７１ｃｄ １９．０００．０５ｂ ３５．０００．０２ａｂ ３９．０００．０２ａ１３０ ４０．０ ８．０ １．６ １８．６７１．８９ｄ ３７．３３５．２５ｂ ３８．６７３．７７ｄ １４．０００．０２ｂ ２８．０００．０２ｂ ２７．０００．０１ｂ２．３ 盐胁迫下外源物质对西瓜种子发芽指数和活力指数的影响从图２、３可以看出，这３种物质对于种子发芽指数和活力指数的影响不一样。对于茉莉酸甲酯来说，当浓度为２．５μｍｏｌＬ－１时，发芽指数和活力指数数值最高，分别为７．７２和４６５．５２，相比对照，高出１．６５和６８．９７。浓度为４０．０μｍｏｌＬ－１时，发芽指数和活力指数最低，分别为２．７９和１８．９２，比对照低３．２８和３７７．６３，说明该浓度的茉莉酸甲酯抑制了西瓜种子的发芽。而 在ＣａＣｌ２处 理 下，当ＣａＣｌ２浓 度 为２．０ｍｍｏｌＬ－１时，发芽指数和活力指数数最高，分别为７．９９和５３６．３７，分别比ＮａＣｌ对照高１．９２和１３９．８２。当浓度为８．０ｍｍｏｌＬ－１，发芽指数和活力指数数值最低，分别为５．０８和２３９．１２，分别比对照低０．９９和１５７．４３。对于脯氨酸，在０．２ｍｍｏｌＬ－１脯氨酸浓度下种子的发芽指数和活力指数数值最大，分别为１０．０２和７０７．４１，分别比对照高３．９５和３１０．８６。而当浓度为１．６ｍｍｏｌＬ－１，发芽指数和活力指数最低，分别为５．４３和２７２．７５，比对照低０．６４和１２３．８３。在这３种外源物质中，脯氨酸的促进作用最明显，添加脯氨酸后，西瓜种子的发芽指数和活力指数数值最高，但是不论是哪种外源物质，添加浓度过高，对于西瓜种子发芽都会有抑制作用，同时发芽指数和活力指数也低于对照组。２．４ 盐胁迫下外源物质对西瓜胚根长、胚轴长和根系活力的影响在盐溶液中添加这３种物质可以提高西瓜种苗在盐胁迫下的根系活力，从图４～６可以看出，茉莉酸甲酯、ＣａＣｌ２和脯氨酸三者之间相比较，在０．２ｍｍｏｌＬ－１脯氨酸浓度下，根系活力提高最明显，达 到２６６．４３μｇｇ－１ｈ－１，比 对 照 高４７．３５μｇｇ－１ｈ－１，而ＣａＣｌ２和茉莉酸甲酯处理效果不明显，ＣａＣｌ２最适处理浓度为２．０ｍｍｏｌＬ－１，根系活力为２２１．９８μｇｇ－１ｈ－１，茉莉酸甲酯最适处理浓 度 为５．０μｍｏｌＬ－１，根 系 活 力 为２２１．０１μｇｇ－１ｈ－１，ＣａＣｌ２和茉莉酸甲酯处理相对于对照，根系活力仅有微弱的提高。在盐溶液中添加脯氨酸和ＣａＣｌ２可以促进西瓜胚根伸长。其中１．０ｍｍｏｌＬ－１ ＣａＣｌ２处理效果最佳，平均胚根长为８１．４０ｍｍ，比对照高１６．０７ｍｍ，添加脯氨酸的最适浓度为０．２ｍｍｏｌＬ－１，在此浓度下，胚根长为７０．６０ ｍｍ，仅比对照高８６北方园艺２月（下）注脯氨酸浓度为０．１、０．２、０．４、０．８、１．６ｍｍｏｌＬ－１，氯化钙浓度为０．５、１．０、２．０、４．０、８．０ｍｍｏｌＬ－１，ＭｅＪＡ浓度为２．５、５．０、１０．０、２０．０、４０．０μｍｏｌＬ－１。下图同。ＮｏｔｅＰｒｏｌｉｎｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ０．１，０．２，０．４，０．８，１．６ｍｍｏｌＬ－１，ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｉｓ ０．５，１．０ ２．０，４．０，８．０ｍｍｏｌＬ－１，ＭｅＪＡ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ２．５，５．０，１０．０，２０．０，４０．０μｍｏｌＬ－１．Ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｂｅｌｏｗ．图２盐胁迫下不同浓度外源物质对西瓜种子发芽指数的影响Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｏｆｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ图３盐胁迫下不同浓度外源物质对西瓜种子活力指数的影响Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ ｖｉｇｏｒ ｉｎｄｅｘ ｏｆｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ５．２７ｍｍ，效果不明显；而在茉莉酸甲酯处理下，与对照相比，胚根反而变短，说明５个处理浓度均对种苗胚根生长有抑制作用。盐胁迫下仅ＣａＣｌ２能促进下胚轴的伸长，在２．０ｍｍｏｌＬ－１浓度下，下胚轴最长，为３４．１３ｍｍ，比对照高５．７６ｍｍ。当ＣａＣｌ２浓度增加时，下胚轴长度也降低，浓度为８．０ｍｍｏｌＬ－１时，下胚轴最短，为１２．６３ｍｍ，比对照短１５．７４ｍｍ，说明高浓度ＣａＣｌ２对种苗下胚轴生长有抑制作用。在茉莉酸甲酯和脯氨酸处理图４盐胁迫下不同浓度外源物质对西瓜种苗胚根长的影响Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ ｒａｄｉｃｌｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ图５盐胁迫下不同浓度外源物质对西瓜种苗下胚轴长的影响Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ ｈｙｐｏｃｏｔｙｌ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ图６盐胁迫下不同浓度外源物质对西瓜种苗根系活力的影响Ｆｉｇ．６ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ ｒｏｏｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ９６ 第４期北方园艺下，下胚轴长度均比对照短，说明这二者处理抑制了种苗下胚轴的生长。３ 讨论茉莉酸甲酯和Ｃａ２＋是植物胞内重要的内源信号分子，植物在逆境胁迫下，茉莉酸甲酯和Ｃａ２＋参与到胁迫信号的感受、传递与响应过程，诱导与抗逆相关的基因表达，增强植物的抗逆性［３，１５］。脯氨酸代谢对于植物的生长发育和逆境响应具有重要的影响，脯氨酸积累有利于植物抵抗不利的环境条件，从而影响植物抗逆性和生长发育［１６－１７］。因此，添加一定浓度的外源茉莉酸甲酯、Ｃａ２＋或脯氨酸可以促进植物生长，缓解植物在逆境下所受到的不利影响。但是如果浓度过高，则会对植物生长造成抑制，加重逆境胁迫对植物的伤害。因此，在处理前需要了解外源激素或氨基酸处理的最适浓度范围。试验中随着ＮａＣｌ浓度的增加，西瓜种子的出芽率逐渐降低，当ＮａＣｌ浓度从１２０ｍｍｏｌＬ－１提高到１３０ｍｍｏｌＬ－１时，种子的出芽率急剧下降，因此，选取１３０ｍｍｏｌＬ－１的ＮａＣｌ为西瓜盐胁迫的临界值，作为后续盐胁迫处理的浓度。孙敏红等［１８］研究表明，０～５０ｍｍｏｌＬ－１ ＮａＣｌ浓度对西瓜种子发芽有促进作用，浓度大于５０ｍｍｏｌＬ－１，种子发芽则受到抑制，该试验结果与其类似。但在其试验中，不同品种在同一浓度ＮａＣｌ处理下，出芽率存在差异，且与该试验结果也不一致，这与不同西瓜品种抗性不同有关。种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等指标是种子在盐胁迫的逆境下种子发芽数的多少和活力的大小的直观体现。在该试验中，盐溶液中添加一定浓度茉莉酸甲酯、ＣａＣｌ２和脯氨酸可以显著提高种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，缓解ＮａＣｌ对西瓜种子发芽的抑制。用茉莉酸甲酯处理时，最适浓度为２．５μｍｏｌＬ－１。在此浓度下，茉莉酸甲酯的缓解效应最明显，当浓度提高时，对种子出芽反而造成了抑制。用ＣａＣｌ２处理时，最适浓度为２．０ｍｍｏｌＬ－１，在此浓度下，种子的发芽势、发芽指数和活力指数最高，当ＣａＣｌ２浓度超过４．０ｍｍｏｌＬ－１时，则对种子发芽产生抑制作用。用脯氨酸处理时，最适浓度为０．２ｍｍｏｌＬ－１，在此浓度下，显著提高种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，如浓度超过０．８ｍｍｏｌＬ－１时，种子发芽受到抑制，这与斯琴巴特尔等［１９］、杨艺等［２０］的研究结果相一致。这３种外源物质之间相比较，脯氨酸的作用效果优于茉莉酸甲酯和ＣａＣｌ２，对盐胁迫的缓解效应最明显。植物根部是抵御盐胁迫的首要器官，根部细胞的外排功能和Ｎａ＋的分隔作用对植物响应盐胁迫具有关键的作用。胚根长和根系活力代表着根部在盐胁迫下根部生长代谢活力的强弱。该试验结果显示，在盐胁迫下，３种外源物质均可促进根的伸长和提高根系活力，可能与外源物质调节根部次生代谢酶活性、维持胞质渗透压和清除细胞自由基等作用有关，这与ＡＮＮ等［２１］的研究结果相似。３种外源物质对比，ＣａＣｌ２促进根伸长效果最明显，而脯氨酸更能提高根系活力，这可能与二者作用机制不同有关。同时，仅ＣａＣｌ２能促进胚轴的伸长，脯氨酸和茉莉酸甲酯对下胚轴的生长反而有抑制作用，这可能与二者的处理浓度过大有关。综上所述，脯氨酸为盐胁迫下西瓜种子发芽的最佳外源物质，其最适处理浓度为０．２ｍｍｏｌＬ－１，盐胁迫下３种外源物质提高种子出芽及对胁迫响应相关的生理及分子机制有待进一步研究。参考文献［１］杨建国，樊丽琴，许兴，等．盐碱地改良技术集成示范区水土环境变化研究初报［Ｊ］．中国农学通报，２０１１，２７（１）２７９－２８５．［２］ＪＩ Ｃ Ｊ，ＹＡＮＧ Ｄ Ｃ．Ｍｅｔｈｙｌ ｊａｓｍｏｎａｔｅ ａｓ ｖｉｔａｌ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｉｎｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，２００３，１９（７）４０９－４１３．［３］ＨＥＲＲＭＡＮＮ Ｇ，ＬＥＨＭＡＮＮ Ｊ，ＰＥＴＥＲＳＯＮ Ａ，ｅｔ ａｌ．Ｓｐｅ－ｃｉｅｓ ａｎｄ ｔｉｓｓｕｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ｏｆ ｊａｓｍｏｎａｔｅ－ｉｎｄｕｃｅｄ ａｂｕｎｄａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，１９８９，１３４７０３－７０９．［４］陈培琴，郁松林，詹妍妮，等．茉莉酸对葡萄幼苗耐热性的影响［Ｊ］．石河子大学学报，２００６，２４（１０）８７－９１．［５］李小玲，华智锐．外源茉莉酸甲酯对盐胁迫下黄芩种子萌发及幼苗生理特性的影响［Ｊ］．山西农业科学，２０１６，４４（１１）１６０３－１６０７． ［６］ＡＶＡＬＢＡＥＶ Ａ，ＹＵＬＤＡＳＨＥＶ Ｒ，ＦＥＤＯＲＯＶＡ Ｋ，ｅｔ ａｌ．Ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｍｅｔｈｙｌ ｊａｓｍｏｎａｔｅ ｒｅｇｕｌａｔｅｓ ｃｙｔｏｋｉｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｂｙ ｍｏｄ－ｕｌａｔｉｎｇ ｃｙｔｏｋｉｎｉｎ ｏｘｉｄａｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｉｎｉｔｙ［Ｊ］．Ｊ Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ，２０１６，１９１（４）１０１－１１０．［７］ＺＨＵ Ｊ Ｋ．Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｏｎ ｈｏｍｅｏｓｔａｓｉｓ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ［Ｊ］．Ｃｕｒｒ Ｏｐｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｌ，２００３（６）４４１－４４５．０７北方园艺２月（下）［８］ＥＰＳＴＥＩＮ Ｅ．Ｈｏｗ ｃａｌｃｉｕｍ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｐｌａｎｔ ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９８，２８０１９０６－１９１７．［９］ＲＵＳ Ａ，ＬＥＥ Ｂ Ｈ，ＭＡＹＯＲ Ａ Ｍ，ｅｔ ａｌ．ＡｔＨＫＴ１ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓＮａ＋ｈｏｍｅｏｓｔａｓｉｓ ａｎｄ Ｋ＋ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ｉｎ ｐｌａｎｔａ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ，２００４，１３６２５００－２５１１．［１０］ＢＲＡＡＭ Ｊ，ＤＡＶＩＳ Ｒ Ｗ．Ｒａｉｎ－ｗｉｎｄ ａｎｄ ｔｏｕｃｈ－ｉｎｄｕｃｅｄ ｅｘ－ｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ｃａｌｍｏｄｕｌｉｎ ａｎｄ ｃａｌｍｏｄｕｌｉｎ ｒｅｌａｔｅｄ ｇｅｎｅｓ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐ－ｓｉｓ［Ｊ］．Ｃｅｌ，１９９０，６０３５７－３６４．［１１］ＴＵＮＡ Ｌ，ＫＡＹＡ Ｃ，ＡＳＨＲＡＦ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃａｌｃｉ－ｕｍ ｓｕｌｐｈａｔｅ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ，ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｕｐｔａｋｅｏｆ ｔｏｍａｔｏ ｐｌａｎｔｓ ｇｒｏｗｎ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｂｏｔａｎｙ，２００７，５９１７３－１７８．［１２］陈晓云，刘洪庆，李发良，等．外源蔗糖和Ｃａ２＋对荞麦幼苗耐盐性的影响［Ｊ］．植物生理学报，２０１２，４８（１２）１１８７－１１９２．［１３］ＳＲＩＮＩＶＡＳ Ｖ，ＢＡＬＡＳＵＢＲＡＭＡＮＩＡＮ Ｄ．Ｐｒｏｌｉｎｅ ｉｓ ａ ｐｒｏｔｅｉｎ－ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ ｈｙｄｒｏｔｒｏｐｅ［Ｊ］．Ｌａｎｇｍｕｉｒ，１９９５，１１（７）２８３０－２８３３．［１４］乔俊鹏，夏鹏云，梅海军，等．脯氨酸、维生素Ｃ和ＣａＣｌ２ 处理对深山含笑抗寒性的影响［Ｊ］．江西农业学报，２０１０，２２（２）４０－４２．［１５］ＬＳＺＬＳ，ＡＲＮＯＵＬＤ Ｓ．ＰｒｏｌｉｎｅＡ ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｍｉｎｏａｃｉｄ［Ｊ］．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１０，１５（２）８９－９７．［１６］ＭＡＴＴＩＯＬＩ Ｒ，ＭＡＲＣＨＥＳＥ Ｄ，Ｄ′ＡＮＧＥＬＩ Ｓ，ｅｔ ａｌ．Ｍｏｄｕ－ｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｒａｃｅｌｕｌａｒ ｐｒｏｌｉｎｅ ｌｅｖｅｌｓ ａｆｆｅｃｔｓ ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｉｎ－ｆｌｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ，２００８，６６（３）２７７－２８８．［１７］颜志明，孙锦，郭世荣．外源脯氨酸对ＮａＣｌ胁迫下甜瓜幼苗生长和活性氧物质代谢的影响［Ｊ］．江苏农业学报，２０１１，２７（１）１４１－１４５．［１８］孙敏红，邓云，和相琼．ＮａＣｌ胁迫对不同西瓜品种种子发芽及其幼苗生长特性的影响［Ｊ］．北方园艺，２０１１（１３）２４－２８．［１９］斯琴巴特尔，吴红英．盐胁迫对玉米种子萌发及幼苗生长的影响［Ｊ］．干旱区资源与环境，２０００，１４（４）７６－８０．［２０］杨艺，常丹，王艳，等．盐胁迫下茉莉酸（ＪＡ）及茉莉酸甲酯（ＭｅＪＡ）对棉花种子萌发及种苗生化特性的影响［Ｊ］．种子，２０１５，３４（１）８－１８．［２１］ＡＮＮ Ｍ，ＥＩＳ Ｐ，ＧＵＹ Ｂ，ｅｔ ａｌ．Ａｎｔａｇｏｎｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｊａｓｍｏｎａｔｅｓ ｏｎ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ－ｉｎｄｕｃｉｂｌｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｓ ｉｎｒｉｃｅ ｒｏｏｔｓ［Ｊ］．Ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌ，１９９７（９）２２４３－２２５９．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆＷａｔｅｒｍｅｌｏｎ Ｓｅｅｄｓ Ｕｎｄｅｒ Ｓａｌｔ ＳｔｒｅｓｓＨＥ Ｈｕａｎｇ１，ＮＩＵ Ｍｅｉｌｉ ２，ＤＡＮＧ Ｘｕａｎｍｉｎ１，ＺＨＡＮ Ｙｕａｎｆｅｎｇ１（１．Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｃｒｏｐｓ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｄａｎｚｈｏｕ，Ｈａｉｎａｎ５７１７３７；２．Ｆｉｒｓｔ Ｈｉｇｈ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｗｕｙａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ，Ｗｕｙａｎｇ，Ｈｅｎａｎ ４６２４００）ＡｂｓｔｒａｃｔＭｉｎｉ－ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｖａｒｉｅｔｙｏｆ‘Ｍｅｉｙｕｅ’ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｅｓｔ ｍａｔｅｒｉａｌ，ａｄｄｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｅｔｈｙｌ ｊａｓｍｏｎａｔｅ，ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ｐｒｏｌｉｎｅ ｉｎ ＮａＣｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｓｏａｋｉｎｇｓｅｅｄｓ ｏｆ‘Ｍｅｉｙｕｅ’ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ，ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ １３０ｍｍｏｌＬ－１ ＮａＣｌ ｗａｓ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ｍｅｔｈｙｌｊａｓｍｏｎａｔｅ，ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ｐｒｏｌｉｎｅ ｃｏｕｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ，ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ，ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ，ｖｉｇｏｒ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｒｏｏｔ ａｃｔｉｖｉｔｙ，ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｅｍｂｒｙｏ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｓｅｅｄ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔｓｔｒｅｓｓ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｍ，ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙａｄｄｉｎｇｐｒｏｌｉｎｅ，ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆｐｒｏｌｉｎｅ ｗａｓ ０．２ｍｍｏｌＬ－１．Ａｔ ｔｈｉｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｒｅｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｃｏｕｌｄａｌｅｖｉａｔｅ ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｓ ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｓ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｉｎ ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｅｘｏｇｅｎｏｕｓ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ；ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ；ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ ｓｅｅｄｓ；ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ１７ 第４期北方园艺