江西农业学报２０１０，２２（５）：２８～３０ Ａｅｔａ Ａｇｒｉｃｕｈｕｒａｅ Ｊｉａｎｇｘｉ 水杨酸浸种对不同温度和盐浓度下棉花种子萌发的影响 袁超 ，郑宝周 ，朱伟 ，李伶俐 ，马宗斌 ，杨国玉 ，李聪 ，周小刚 （１．河南农业大学理学院，河南郑州４５０００２；２．河南农业大学农学院，河南郑州４５０００２） 摘要：以抗虫杂交棉为材料，研究了水杨酸（ｓＡ）浸种对不同温度和盐浓度下棉花种子萌发的影响。结果表明，ｓＡ能显 著提高不同温度和盐浓度下棉花种子的发芽率和发芽势，但在不同温度和盐浓度下ｓＡ浸种对棉花种子的发芽率和发芽势影 响不同。较低温度（１２℃）下，０．３％ＮａＣ１浓度时ＳＡ浸种较未采用ＳＡ处理种子发芽率提高１７９．７％，而０．９％ＮａＣ１浓度下ＳＡ 浸种较未采用ＳＡ处理种子发芽率提高４９４．７％。０．３％ＮａＣ１浓度、温度１２℃下ＳＡ浸种较未采用ｓＡ处理种子发芽势提高 ５８１．１％，而在０．３％ＮａＣ１浓度、温度２４℃下ＳＡ浸种处理较未处理种子发芽势提高１．８％。研究认为水杨酸能缓解低温和盐 胁迫对棉花种子萌发的抑制作用。 关键词：水杨酸；温度；盐浓度；棉花；种子；萌发 中图分类号：￥５６２文献标识码：Ａ文章编号：１００１—８５８１（２０１ｏ）０５—００２８—０３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｓａｌｉｃｙｌｉｃ Ａｃｉｄ ｏｎ Ｃｏｔｔｏｎ Ｓｅｅｄ Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｓａｌｔ ＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉＯＩｌＳ ＹＵＡＮ Ｃｈａｏ‘，ＺＨＥＮＧ Ｂａｏ—ｚｈｏｕ ，ＺＩ－ＩＵ Ｗｅｉ ‘，ＬＩ Ｌｉｎｇ—ｌｉ ，ＭＡ Ｚｏｎｇ—ｂｉｎ２，ＹＡＮＧ Ｇｕｏ—ｙｕ ，ＬＩ Ｃｏｎｇ ，ＺＨＯＵ Ｘｉａｏ—ｇａｎｇ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ，Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ（ＳＡ）ｏｎ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｓｅｅｄｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｓａｌｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ，ｗｅ ｔｏｏｋ ｉｎｓｅｃｔ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｃｏｔｔｏｎ ｈｙｂｒｉｄ ｓｅｅｄｓ ａｓ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｍａｔｅｒｉｌａｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ０．２ ｍｍｏｌｆＬ ＳＡ ｃｏｕｌｄ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ａｔ ｔｈｅ ｓａｌｎｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ＳＡ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ＳＡ．Ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ，ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｓａｌｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ＳＡ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｉｔｈｏｕｔ ＳＡ．Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ＳＡ ｃｏｕｌｄ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ；Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；Ｓａｌｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；Ｃｏｔｔｏｎ；Ｓｅｅｄ；Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ 随着农业种植结构的调整，棉花种植面积（如黄淮 稻 “ 、玉米 “］、小麦 、棉花 “’ 等发芽率有一定的 海棉区）日趋减少，要稳定棉花生产，需要寻找新的途 影响，不同浓度ＳＡ浸种对发芽率影响不同，低浓度提高 径。据统计，全世界盐渍土面积９．５亿ｈｍ ，约占陆地总 种子发芽率和发芽势，高浓度呈抑制作用。但ＳＡ对低 面积的１０％，我国约有盐渍土２７００万ｈｍ 。随着人口 温和盐胁迫下棉花种子萌发中的作用，尚未见报道，因 的增加和耕地面积的日益减少，开发利用盐碱地变得越 此，笔者以抗虫杂交棉品种为材料，研究不同温度和盐浓 来越重要。棉花是较耐盐碱的大田作物之一，在盐碱地 度下ＳＡ浸种对棉花种子萌发的作用，为进一步利用ＳＡ 上种植是完全可行的，关键是要解决棉田出苗敏感问 类物质提高出苗率提供理论和技术依据。 题 。目前由于盐碱地土壤盐分过高 ，干旱 和低 温 等环境胁迫普遍存在，盐碱地棉花成苗难、缺苗断 １材料与方法 垄、苗弱晚发、产量低而不稳，影响植棉效益。因而提高 １．１试验材料参试品种为转基因杂交抗虫棉品种豫 棉花种子的发芽率和发芽势，是盐碱地棉花生产上需要 杂３５，由河南省农科院经作所提供。水杨酸（分子量为 解决的重要课题之一。 １３８．１２）由天津市华东试剂厂生产，分析纯试剂。 水杨酸类物质（Ｓａｌｉｃｙｌｉｃ Ａｃｉｄ，ＳＡ）是一种小分子酚 １．２ 方法用分析纯ＮａＣ１配制盐浓度分别为０．３％、 类物质，被认为是一种内源生长调节物质和一类新型的 ０．６％、０．９％、１．２％、１．５％的溶液，以蒸馏水为对照，将 植物激素，对植物体的生长发育有一定的影响 。研 经硫酸脱绒后粒选的饱满健康的棉花种子，用１０％次氯 究发现，ＳＡ能诱导植物产生抗病性 、耐盐性 、抗旱 酸钠浸泡１０ ｍｉｎ消毒，用蒸馏水洗净，经消毒处理后，再 性 和影响种子发芽的数量、速度和质量 ，对水 用浓度为０．２ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ的溶液浸种２４ ｈ，每个处理重 收稿日期：２０１０—０３—２９ 基金项目：河南农业大学博士科研启动项目（３０２００３４５）。 作者简介：袁超（１９６１一），男，河南开封人，副教授，主要从事工程物理和信息技术（农业专家系统）研究。 通讯作者：朱伟。 ５期 袁超等：水杨酸浸种对不同温度和盐浓度下棉花种子萌发的影响 ２９ 复３次，每重复种子５Ｏ粒，浸种后用蒸馏水洗净，置于装 有２４０ ｇ砂土的培养皿（直径为１２ ｅｇｔ１），分别加入３０ ｍＬ 不同浓度的ＮａＣ１溶液，然后设蒸馏水处理作对照（ＣＫ）， 加幅度逐渐增大，如在０．３％盐浓度，采用ｓＡ浸种处理较 未采用ＳＡ处理种子发芽率提高１７９．７％，而相同温度， ０．９％盐浓度条件下，采用ＳＡ浸种处理较未采用ＳＡ处 理种子发芽率提高４９４．７％。 不同温度条件下，采用ＳＡ浸种处理和未采用ＳＡ处 共６个处理，每个处理重复３次。而后每个处理分别在 １２、ｌ８、２４℃恒温培养箱中培养。种子胚根突破种皮，长 度达种子长度一半时计为发芽种子，第３ ｄ统计不同处 理对棉花种子萌发的影响表现相同的趋势，水杨酸处理 理种子的发芽势，第７ ｄ统计不同处理种子的发芽率。 ２结果与分析 ２．１温度和盐浓度对棉花种子发芽的影响从图１和 表１可以看出，在相同温度条件下，棉籽的发芽率和发芽 势呈现随着盐浓度增大而降低的趋势，盐浓度越高，对棉 籽发芽率和发芽势的抑制作用越明显。可能因为较高盐 浓度降低了种子的渗透调节能力，不利于种子吸水，因而 种子萌动延迟，抑制发芽。 相同盐浓度条件下，培养温度越高，棉籽的发芽率 和发芽势越高。如在０．３％盐浓度条件下，温度１２ ｑｃ下 ∞ 棉籽的发芽率为２１．２％，而在温度１８和２４℃下棉籽的 发芽率分别为７２．１％和９１．２％。在较低温度条件下，棉 籽发芽势和发芽率的抑制作用较明显，特别是在低温和 高盐浓度下，棉籽发芽势和发芽率的抑制作用更加显著。 如在温度１２℃、盐浓度１．２％以上时，发芽率和发芽势为 ０。 １ＯＯ ８０ Ｓ ６０ 糌 ４ｏ ２０ Ｏ Ｏ Ｏ．３ Ｏ．６ ０．９ １．２ １．５ ＮａＣ１浓度（０／ｏ） 图１不同温度和盐浓度下棉花种子发芽率的变化 表１不同温度和盐浓度对棉花种子发芽影响 ％ 注：不ｌ司处理间比较，字母相同者差异不显著。Ｆ Ｉ司。 ２．２ ＳＡ处理对棉花种子发芽的影响 ２．２．１ ＳＡ处理对棉花种子发芽率的影响从图２～图 ４可以看出，相同温度条件下，与未采用ＳＡ浸种处理相 比，０．２ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ浸种对不同盐浓度条件下种子的发 芽有显著的促进作用。较低温度（１２℃）条件下，水杨酸 处理对种子的发芽率随着盐浓度的升高这种促进作用增 对种子的发芽有显著的促进作用。但在相同盐浓度下， 随着温度的升高这种促进作用增加幅度的减少，如 ０．３％盐浓度下，ｌ２℃时，采用ＳＡ浸种处理较未采用ＳＡ 处理种子发芽率提高１７９．７％，而２４℃时，采用ＳＡ浸种 处理较未采用ＳＡ处理种子发芽率提高３．９％。 —邑褂撒 柏 加 Ｏ Ｏ Ｏ．３ ０．６ ０．９ １．２ １．５ ＮａＣＩ浓度（％） 图２ １２℃下ＳＡ处理和未处理棉花种子发芽率的比较 娄 ＮａＣ１浓度（％） 图３ １８℃下ＳＡ处理和未处理的棉花种子发芽率的比较 鑫 锝 ＮａＣＩ浓度 ） 图４ ２４℃下ＳＡ处理和未处理棉花种子发芽率的比较 ２．２．２ ＳＡ处理对棉花种子发芽势的影响 由表２可以 看出，ＳＡ浸种处理对棉花种子的发芽势有明显的影响， 但不同温度和盐浓度下ＳＡ浸种对棉花种子的发芽势影 响也不一样。较低温度（１２℃）条件下，水杨酸处理对种 子的发芽势有显著的促进作用，但是随着温度的升高这 ∞ ３０ 江西农业学报 ２２卷 种促进作用减少，如在０．３％盐浓度，温度ｌ２℃条件下， 未采用ＳＡ处理种子发芽势为３．７％，采用ＳＡ浸种处理 较未采用ＳＡ处理种子发芽势提高５８１．１％，而相同盐浓 育期变短，最终影响产量，覆膜相对于水杨酸浸种来说， 增加了成本。因此，水杨酸浸种处理对于解决盐碱地棉 田前期低温出苗敏感问题可能具有一定借鉴意义。 参考文献： 度，温度２４℃条件下，采用ＳＡ浸种处理较未采用ＳＡ处 理种子发芽势提高１．８％。由此可见，ＳＡ可显著地提高 棉花种子的发芽势。 表２ ＳＡ处理对不同温度和盐浓度下棉花种子发芽影响％ ３讨论 毛彩云等 研究认为棉籽发芽受温度和盐度共同 影响，温度和盐度对棉籽发芽率存在互作关系。本研究 表明在相同温度下，棉籽的发芽率和发芽势呈现随着盐 浓度增大而降低的趋势，盐浓度越高，对棉籽发芽率和发 芽势的抑制作用越明显；而在相同盐浓度下，培养温度越 高，棉籽的发芽率和发芽势越高，这与毛彩云等研究结果 一致。 许多研究表明，水杨酸对棉花种子萌发有一定的影 响。牟筱玲等 采用０．００５～１．０￣ｍｄ／Ｌ水杨酸浓度 处理棉花种子，能明显地提高发芽率；朱伟等 ” 通过 棉花种子萌发试验研究，结果表明水杨酸能够显著提高 盐分胁迫条件下棉花种子发芽率和发芽势，水杨酸浸种 浓度和浸种时间对棉花种子的萌发有一定的影响，０．２ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ浸种２４ ｈ对提高棉花种子发芽率最好。因 此，笔者利用０．２ ｍｍｏｌ／Ｌ ＳＡ浸种２４ ｈ对不同温度和盐 浓度下棉花种子发芽率和发芽势开展研究，结果表明ＳＡ 能够显著提高不同温度和盐浓度下棉花种子发芽率和发 芽势，能缓解低温和盐胁迫对棉花种子萌发的抑制作用。 毛彩云等 研究认为低温和高盐浓度严重影响棉花的 出苗，要解决棉田出苗敏感问题，可以采取适当推迟播期 和覆膜的办法，提高棉籽发芽率。而推迟播期使棉花生 ［１］董志刚，程智慧．番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性及耐 盐指标评价［Ｊ］．生态学报，２Ｏ０９，２９（３）：１３４８～１３５５． ［２］毛彩云，王克利．温度和盐浓度对棉籽发芽的影响［Ｊ］．河北农 业科学，２００９，１６（３）：１６—１７． ［３］蒋玉蓉，孙玉强，童旭宏，等．种子沙引发对转基因抗虫棉耐盐 性的影响［Ｊ］．棉花学报，２００８，１９（３）：２１２－２１６． ［４］王延琴，杨伟华，许红霞，等．水分胁迫对棉花种子萌发的影响 ［Ｊ］．棉花学报，２００９，２１（１）：７３～７６． ［５］李德红，潘瑞炽．水杨酸在植物体内的作用［Ｊ］．植物生理学通 讯，１９９５，３１（２）：１４４～１４９． ［６］林忠平，胡鸢雷．植物抗逆性与水杨酸介导的信号传导途径的 关系［Ｊ］．植物学报，１９９７，３９（２）：１８５—１８８． ［７］沈文飚，徐朗莱，叶茂炳．水杨酸诱导植物抗病性的新进展 ［Ｊ］．生物化学与生物物理进展，１９９９，２６（３）：２３７～２４０． ［８］张士功，高吉寅，宋景芝．水杨酸和阿斯匹林对盐胁迫下小麦 种子萌发的作用［Ｊ］．植物生理学通讯，１９９９，３５（１）：２９－３２． ［９］束良佐，李爽．水杨酸浸种对水分胁迫下玉米幼苗某些生理过 程的影响［Ｊ］．南京农业大学学报，２００２，２５（３）：９一ｌ１． ［１０］Ｃｈｅｎ Ｚ，Ｓｉｌｖａ Ｈ，Ｋ１ｅｓｓｉｇ Ｄ Ｆ．Ａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎ－ ｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍｉｃ ａｃｑｕｉｒｅｄ ｂｙ ｓａｌｉｃｙｌｉｃ ａｃｉｄ ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９３，２６２（１７）：１８８３～１８８６． ［１】］向华，饶力群，肖立锋．水杨酸对水稻种子萌发及其生理生化 的影响［Ｊ］．湖南农业大学学报，２００３，２９（１）：ｌ２—１４． ［１２］杨玲，袁月星．次适温下水杨酸浸种对水稻种子萌发的效应 ［Ｊ］．植物生理学通讯，２００１，３７（４）：２８８－２９０． ［１３］熊冬金，戴娟，周文才，等．水杨酸预处理对水稻种子萌发及 其代谢酶的影响［Ｊ］．南昌大学学报，２０Ｏ７，３１（２）：１６７～１７０． ［１４］黄丽华．水杨酸浸种对玉米种子萌发及其生理生化的影响 ［Ｊ］．肇庆学院学报，２００５，２６（２）：３５￣３７． ［１５］牟筱玲，胡晓丽．水杨酸浸种对棉花种子萌发及幼苗生长的 影响［Ｊ］．中国棉花，２００３，３０（１２）：１９～２１． ［１６］朱伟，袁超，马宗斌，等．水杨酸对盐胁迫下棉花种子萌发和 幼苗生长的影响［Ｊ］．江西农业学报，２Ｏ０９，２１（１Ｏ）：１７—１９． ［１７］朱伟，李聪，马斌强，等．水杨酸浸种对抗虫棉种子萌发的影 响［Ｊ］．江西农业学报，２０１０，２２（３）：３４～３６．
