白刺属两种植物的种子萌发特性及幼苗耐盐性的研究

摘要

白刺属(Nitraria L.)是蒺藜科(Zygphyllaceae)的1个古老小属,属第三纪孑遗植物,在地中海.中亚荒漠植物区系灌木层中是优势种或建群种之一。全世界约有12种,分布于亚洲、欧洲、非洲和澳大利亚的荒漠;我国有7种,内蒙古有4种,分别为西伯利亚白刺(N.sibirica Pall.)、唐古特白刺(N.tangutorum Bobr.)、齿叶白刺(N.roborowiskii Kom.)(即大果白刺)和泡泡刺(N.sphaerocarpa Maxim.)。该属植物是我国内蒙古、甘肃和新疆一带荒漠植被的重要建群种之一,为耐干旱、耐盐碱、抗风蚀沙埋、生长快、易繁殖的优良防风固沙先锋植物。白刺对于盐渍荒漠环境具有极强的适应性,在土壤含盐量3％的地区仍能正常生长,可以用来改良盐碱地,提高土壤肥力。近年来,随着自然环境的严重恶化和人为的大幅度破坏,作为干旱荒漠地区重要建群树种的白刺出现了不同程度的退化,大面积死亡或生长不良,结实率下降或不结实,这一特殊的野生资源的种群繁衍面临着严重的威胁。为了这一资源的可持续利用,研究白刺的人工繁殖具有十分重要的意义。本论文以在内蒙古分布较为广泛的唐古特白刺和大果白刺为研究对象,对其种子育苗和组织培养进行比较研究,探讨提高植物繁衍能力的方法,并通过测定单盐胁迫下幼苗的抗氧化系统变化探讨两种白刺的耐盐特性,为更好的开发和利用这一盐生植物资源提供理论依据。研究
　　 结果：如下:
　　 1.两种白刺种子生活力低、萌发所需含水量低、种皮厚是限制种子萌发的关键因素,经过低温沙藏和浓硫酸处理可改善不良因素的限制。
　　 2.60％H2SO4处理4h或400mg/L GA3处理白刺种子均可作为提高种子萌发率的方法。
　　 3.唐古特白刺种子萌发的最佳温度为30℃,适宜水分为3ml,种子萌发在滤纸床、土床和蛭石床均好。大果白刺种子萌发的最佳温度是25℃,适宜水分为2ml或3ml,发芽实验用滤纸床和蛭石床均好。
　　 4.经过筛选,唐古特白刺的最佳启动、增殖及生根培养基分别为MS+IBA0.8mg/L、6-BA1.5mg/L+NAA0.2mg/L、MS+IBA0.5mg/L;大果白刺的最佳启动、增殖和生根培养基分别为MS+IBA0.5mg/L、6-BA1.0 mg/L+NAA0.2mg/L、MS+IBA0.5mg/L。
　　 5.人工盐胁迫两种白刺试管苗试验结果得出,含200mmol/L NaCl的培养基是试管苗生长的适宜环境,株高比对照增加了1.31cm(P＜0.05);主根长较对照增加了5.35cm(P＜0.05)。含300mmol/L NaCl的培养基严重抑制试管苗的生长,50mmol/L NaCl和100mmol/L NaCl对试管苗的生长无明显的促进作用。
　　 6.耐盐生理指标的测定结果表明:两种白刺在单盐胁迫下抗氧化系统采取的策略不同。唐古特白刺叶片中抗氧化酶SOD、POD活性升高,各个NaCl处理浓度与对照差异均显著(P＜0.05),Apx、GR活性均在高盐浓度下(200mmol/L和300mmol/L)显著增加(P＜0.05),抗氧化剂AsA含量在NaCl浓度≥100mmol/L时显著增加(P＜0.01),GSH含量直到NaCl浓度为300mmol/L时才显著增加(P＜0.05),MDA、可溶性蛋白质和Pro含量均在高盐浓度下(200mmol/L和300mmol/L)显著增加(P＜0.05);而大果白刺叶片中SOD、CAT活性降低不显著(P＞0.05),POD活性在高盐浓度下显著降低,GR在NaCl浓度为300mmol/L时活性显著降低(P＜0.01),Apx和抗氧化剂AsA和GSH在高盐浓度下活性显著提高(P＜0.05),低盐浓度下(NaCl浓度＜100mmol/L)变化不大。唐古特白刺是通过抗氧化酶和抗氧化剂的协同作用,而大果白刺主要是通过抗氧化剂的增加来发挥作用,使体内活性氧的产生和失活处于一种动态平衡,从而适应盐渍环境。