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摘要：本试验以番茄L-402、上海908、上海903和白果强丰4个品种为材料，评价水培条件下不同浓度NaCl胁迫对各番茄品种种子萌发与幼苗生长的影响。结果表明，不同番茄品种对NaCl胁迫的耐受性不同，依番茄品种的不同在NaCl浓度为100～175 mmol/L时完全抑制种子萌发；4个品种番茄的芽长、根长、芽重、根重均随NaCl浓度的增加而降低，上海908对NaCl胁迫的耐受性显著优于其他3个品种。
关键词：番茄；品种；NaCl胁迫；水培；萌发与生长
中图分类号：S641.2文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）08-0054-03
AbstractUsing 4 tomato varieties of L-402， Shanghai 908， Shanghai 903 and Baiguoqiangfeng as materials， the effects of different concentrations of NaCl stress on seed germination and seedling growth were analyzed under hydroponic condition. The results showed that different NaCl tolerances were observed among different tomato varieties. The seed germination of the 4 varieties were completely inhibited by NaCl at the concentrations of 100～175 mmol/L. The bud length， root length， shoot weight and root weight of the 4 varieties all declined with the increase of NaCl concentration. Among them， the tolerance of Shanghai 908 to NaCl stress was demonstrated to be the best in the 4 varieties.
KeywordsTomato； Variety； NaCl stress； Hydroponic condition； Germination and growth
番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是茄科（Solanaceae）番茄属（Lycopersicon）一年生或多年生植物，是我国主要的栽培蔬菜之一，属中度盐敏感植物，在高盐分土壤上生育状况较差，选育耐盐性强的品种一直是番茄育种的重要目标[1]。番茄是严格的自花授粉植物，经过长期的驯化和选育，其遗传背景逐渐变窄，因此筛选、发掘番茄耐盐种质资源，并以其为材料培育出耐盐品种从而提高番茄在盐胁迫条件下的产量，一直是一个重要的研究课题。近年来，随着设施蔬菜不断发展，设施内土壤次生盐渍化程度不断加重，导致蔬菜产量和品质下降，已成为设施栽培的限制性因素和设施生产可持续发展的严重障碍[2]。NaCl胁迫抑制玉米[3]、小麦[4]、水稻[5-7]等主要粮食作物的种子萌发与植物生长的研究已有报道。我国有广大的沿海滩涂和盐碱土，开发和利用大面积的盐渍化土地，利用耐盐植物资源发展盐渍地生态农业显得十分迫切和必要。本研究探讨了水培条件下不同浓度NaCl胁迫对4个品种番茄种子萌发和幼苗生长的影响，评价了番茄品种对NaCl胁迫的耐受性，以期为番茄耐盐品种的选育奠定一定理论基础。
1材料与方法
1.1试验材料
供试番茄品种为L-402、上海908、上海903和白果强丰，种子分别来自于辽宁省农业科学院园艺研究所、上海番茄研究所、上海亿涵种苗贸易有限公司和内蒙古赤峰国明种子有限公司。试验在济南军区黄河三角洲综合训练基地进行。
1.2试验设计和方法
试验共设0（对照）、25、50、75、100、125、150、175、200 mmol/L 9个NaCl浓度处理，每个处理20粒种子，重复4次。挑选籽粒饱满且无病斑的番茄种子，用75%的酒精消毒30 s，蒸馏水冲洗后用滤纸吸干表面水分，分装于铺两层滤纸的培养皿中，分别用不同浓度NaCl溶液浸泡6 h。将多余的溶液用移液枪吸取，保持滤纸湿润，在（25±1）℃培养箱中培养。待种子萌发、幼苗长至培养皿高度时打开培养皿盖继续培养。每24 h记录番茄各品种、各NaCl浓度处理下的种子发芽数，计算发芽势、发芽率及其相对值；测量芽长、芽重、根长、根重等性状，并计算其相对值。
2结果与分析
2.1NaCl胁迫对番茄种子萌发的影响
L-402、上海908、上海903和白果强丰番茄种子经不同浓度NaCl处理后，发芽均受到不同程度的抑制（图1）。随着NaCl浓度的增加， 4个品种的相对发芽势均大幅下降。在NaCl浓度为25 mmol/L时，相对发芽势除上海908与对照无显著差异外，其他3个品种均显著低于对照。不同品种的番茄种子对NaCl胁迫的耐性不同，上海908的相对发芽势显著优于其他3个品种。
由图2可知，不同浓度NaCl对各品种种子发芽率影响不同，在NaCl浓度为25 mmol/L时，除白果强丰相对发芽率与对照间存在显著差异、下降到70.0%外，其他3个品种的发芽率与对照均无显著差异；在NaCl浓度为50 mmol/L时，4个品种的发芽率均显著低于对照。在NaCl浓度为75 mmol/L时，上海908和上海903的相对发芽率显著高于其他2个品种。随着NaCl浓度的增加，番茄4个品种的相对发芽率均呈下降趋势。 综上所述，在种子萌发过程中，上海908和上海903对NaCl胁迫的耐性优于L-402和白果强丰。
2.2NaCl胁迫对番茄幼苗芽长与根长的影响
由图3和图4可以看出，随着NaCl浓度的增加，番茄幼苗相对芽长与相对根长均呈下降趋势，不同品种间下降速度存在差异。上海908不论是芽长还是根长对NaCl胁迫都有较好的耐性，当NaCl浓度为50 mmol/L时，其芽长和根长分别是对照的93.2%和100%，显著高于其他3个品种； 当NaCl浓度为150 mmol/L时，上海908仍有芽和根，而其他3个品种在NaCl浓度为100 mmol/L时就不能形成芽和根。
2.3NaCl胁迫对番茄幼苗芽重与根重的影响
由图5、图6看出，上海908对NaCl胁迫的耐性较好，相对芽重和相对根重均明显高于其他3个品种。当NaCl浓度为125 mmol/L时，上海908的芽重和根重分别是对照的9.9%和6.8%。其他3个品种在NaCl浓度为100 mmol/L时已不能形成芽和根。
3讨论与结论
3.1NaCl胁迫对番茄种子萌发的影响
杨宵乾等对NaCl胁迫下番茄种子萌发特性进行了研究，结果表明：NaCl胁迫下，2个品种番茄的发芽势、发芽率和耐盐指数等均呈下降趋势；随NaCl浓度增加，种子的萌发时间延长，萌发整齐度下降，品种不同萌发时间和萌发整齐度不同[8]。在本研究中，不同番茄品种的种子对NaCl胁迫的耐受性不同，在各浓度NaCl胁迫下4个品种番茄萌发3 d的发芽势相近，而萌发7 d的发芽率相差较大。不同番茄品种种子萌发对NaCl胁迫反应存在差异的现象与前人研究结果[9-11]相似。
3.2NaCl胁迫对番茄幼苗生长发育的影响
姜泠若等[12]采用不同浓度NaCl对5个番茄品种种子进行盐胁迫处理，结果表明供试品种间发芽期的耐盐力存在明显差异，在80 mmol/L NaCl胁迫下发芽率才明显降低。戴伟民等[13]认为，0～0.2%盐浓度对番茄幼苗生长的影响不大，但盐浓度从0.3%开始无论是幼苗生长状况，还是根尖微核率，都发生明显变化；平均侧根数随盐浓度的增高而逐渐减少。Deak和Malamy[14]研究认为渗透势调节根原基到侧根形成的过程，所有有利于降低水分有效性的环境条件都会抑制侧根的形成。
3.3不同番茄品种对NaCl胁迫的耐性
选择生产上常用的4个番茄品种，研究其种子萌发与幼苗生长过程中对NaCl胁迫的反应，其中，上海908的相对发芽势明显优于其他3个品种，上海908和上海903的相对发芽率明显高于其他2个品种； 番茄幼苗生长过程中，上海908对NaCl胁迫的耐性明显高于其他3个品种。综合分析可得，供试4个品种中，上海908对NaCl胁迫的耐受性优于其他3个品种。
参考文献：
[1]张匀，栾雨时.番茄耐盐育种研究进展[J].西北农业学报，2006，15（3）：128-133.
[2]赵明范.世界土壤盐渍化现状及研究趋势[J].世界林业研究，1994（2）：84-86.
[3]秦雪峰，高扬帆，吕文彦.NaCl胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长的影响[J].种子，2007，26（5）：24-26.
[4]朱志华，胡荣海，宋景芝，等.盐胁迫对不同小麦品种种子萌发的影响[J].作物品种资源，1996（4）：25-29.
[5]张跃安，马秀杰，夏继荛. 盐胁迫对水稻幼苗生长的影响[J]. 白城师范学院学报，2010，24（6）：52-55.
[6]李春龙. 盐胁迫对8个水稻品种（系）种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 贵州农业科学，2011，39（7）：60-61.
[7]张静. 盐胁迫对水稻种子发芽的影响[J]. 种子，2012，31（1）：98-100.
[8]杨霄乾，靳亚忠，何淑平.NaCl盐胁迫对番茄种子萌发的影响[J].北方园艺，2008（11）：24-26.
[9]吴丽君，魏艳秀. NaCl胁迫对番茄种子发芽和幼苗生理特性的影响[J]. 种子，2013，32（11）：3-7.
[10]刘丹，胡宝忠，徐永清，等.盐胁迫对有机番茄萌发及苗期生理特性的影响[J]. 北方园艺，2015（11）：23-27.
[11]金松灿，蒋燕，姚志敏.NaCl胁迫对不同品种番茄种子萌发的影响[J]. 种子世界， 2014（6）：50-54.
[12]姜泠若，张振华，胡永红，等.不同浓度NaCl胁迫对番茄种子发芽特性的影响[J].江苏农业科学，2002（5）：41-42.
[13]戴伟民，蔡润，潘俊松，等.盐胁迫对番茄幼苗生长发育的影响[J].上海农业学报，2002，18（1）：58-62.
[14]Deak K，Malamy J.Osmotic regulation of root system architecture[J]. The Plant Journal，2005，43：17-28.
关键词：番茄；品种；NaCl胁迫；水培；萌发与生长
中图分类号：S641.2文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）08-0054-03
AbstractUsing 4 tomato varieties of L-402， Shanghai 908， Shanghai 903 and Baiguoqiangfeng as materials， the effects of different concentrations of NaCl stress on seed germination and seedling growth were analyzed under hydroponic condition. The results showed that different NaCl tolerances were observed among different tomato varieties. The seed germination of the 4 varieties were completely inhibited by NaCl at the concentrations of 100～175 mmol/L. The bud length， root length， shoot weight and root weight of the 4 varieties all declined with the increase of NaCl concentration. Among them， the tolerance of Shanghai 908 to NaCl stress was demonstrated to be the best in the 4 varieties.
KeywordsTomato； Variety； NaCl stress； Hydroponic condition； Germination and growth
番茄（Lycopersicon esculentum Mill.）是茄科（Solanaceae）番茄属（Lycopersicon）一年生或多年生植物，是我国主要的栽培蔬菜之一，属中度盐敏感植物，在高盐分土壤上生育状况较差，选育耐盐性强的品种一直是番茄育种的重要目标[1]。番茄是严格的自花授粉植物，经过长期的驯化和选育，其遗传背景逐渐变窄，因此筛选、发掘番茄耐盐种质资源，并以其为材料培育出耐盐品种从而提高番茄在盐胁迫条件下的产量，一直是一个重要的研究课题。近年来，随着设施蔬菜不断发展，设施内土壤次生盐渍化程度不断加重，导致蔬菜产量和品质下降，已成为设施栽培的限制性因素和设施生产可持续发展的严重障碍[2]。NaCl胁迫抑制玉米[3]、小麦[4]、水稻[5-7]等主要粮食作物的种子萌发与植物生长的研究已有报道。我国有广大的沿海滩涂和盐碱土，开发和利用大面积的盐渍化土地，利用耐盐植物资源发展盐渍地生态农业显得十分迫切和必要。本研究探讨了水培条件下不同浓度NaCl胁迫对4个品种番茄种子萌发和幼苗生长的影响，评价了番茄品种对NaCl胁迫的耐受性，以期为番茄耐盐品种的选育奠定一定理论基础。
1材料与方法
1.1试验材料
供试番茄品种为L-402、上海908、上海903和白果强丰，种子分别来自于辽宁省农业科学院园艺研究所、上海番茄研究所、上海亿涵种苗贸易有限公司和内蒙古赤峰国明种子有限公司。试验在济南军区黄河三角洲综合训练基地进行。
1.2试验设计和方法
试验共设0（对照）、25、50、75、100、125、150、175、200 mmol/L 9个NaCl浓度处理，每个处理20粒种子，重复4次。挑选籽粒饱满且无病斑的番茄种子，用75%的酒精消毒30 s，蒸馏水冲洗后用滤纸吸干表面水分，分装于铺两层滤纸的培养皿中，分别用不同浓度NaCl溶液浸泡6 h。将多余的溶液用移液枪吸取，保持滤纸湿润，在（25±1）℃培养箱中培养。待种子萌发、幼苗长至培养皿高度时打开培养皿盖继续培养。每24 h记录番茄各品种、各NaCl浓度处理下的种子发芽数，计算发芽势、发芽率及其相对值；测量芽长、芽重、根长、根重等性状，并计算其相对值。
2结果与分析
2.1NaCl胁迫对番茄种子萌发的影响
L-402、上海908、上海903和白果强丰番茄种子经不同浓度NaCl处理后，发芽均受到不同程度的抑制（图1）。随着NaCl浓度的增加， 4个品种的相对发芽势均大幅下降。在NaCl浓度为25 mmol/L时，相对发芽势除上海908与对照无显著差异外，其他3个品种均显著低于对照。不同品种的番茄种子对NaCl胁迫的耐性不同，上海908的相对发芽势显著优于其他3个品种。
由图2可知，不同浓度NaCl对各品种种子发芽率影响不同，在NaCl浓度为25 mmol/L时，除白果强丰相对发芽率与对照间存在显著差异、下降到70.0%外，其他3个品种的发芽率与对照均无显著差异；在NaCl浓度为50 mmol/L时，4个品种的发芽率均显著低于对照。在NaCl浓度为75 mmol/L时，上海908和上海903的相对发芽率显著高于其他2个品种。随着NaCl浓度的增加，番茄4个品种的相对发芽率均呈下降趋势。 综上所述，在种子萌发过程中，上海908和上海903对NaCl胁迫的耐性优于L-402和白果强丰。
2.2NaCl胁迫对番茄幼苗芽长与根长的影响
由图3和图4可以看出，随着NaCl浓度的增加，番茄幼苗相对芽长与相对根长均呈下降趋势，不同品种间下降速度存在差异。上海908不论是芽长还是根长对NaCl胁迫都有较好的耐性，当NaCl浓度为50 mmol/L时，其芽长和根长分别是对照的93.2%和100%，显著高于其他3个品种； 当NaCl浓度为150 mmol/L时，上海908仍有芽和根，而其他3个品种在NaCl浓度为100 mmol/L时就不能形成芽和根。
2.3NaCl胁迫对番茄幼苗芽重与根重的影响
由图5、图6看出，上海908对NaCl胁迫的耐性较好，相对芽重和相对根重均明显高于其他3个品种。当NaCl浓度为125 mmol/L时，上海908的芽重和根重分别是对照的9.9%和6.8%。其他3个品种在NaCl浓度为100 mmol/L时已不能形成芽和根。
3讨论与结论
3.1NaCl胁迫对番茄种子萌发的影响
杨宵乾等对NaCl胁迫下番茄种子萌发特性进行了研究，结果表明：NaCl胁迫下，2个品种番茄的发芽势、发芽率和耐盐指数等均呈下降趋势；随NaCl浓度增加，种子的萌发时间延长，萌发整齐度下降，品种不同萌发时间和萌发整齐度不同[8]。在本研究中，不同番茄品种的种子对NaCl胁迫的耐受性不同，在各浓度NaCl胁迫下4个品种番茄萌发3 d的发芽势相近，而萌发7 d的发芽率相差较大。不同番茄品种种子萌发对NaCl胁迫反应存在差异的现象与前人研究结果[9-11]相似。
3.2NaCl胁迫对番茄幼苗生长发育的影响
姜泠若等[12]采用不同浓度NaCl对5个番茄品种种子进行盐胁迫处理，结果表明供试品种间发芽期的耐盐力存在明显差异，在80 mmol/L NaCl胁迫下发芽率才明显降低。戴伟民等[13]认为，0～0.2%盐浓度对番茄幼苗生长的影响不大，但盐浓度从0.3%开始无论是幼苗生长状况，还是根尖微核率，都发生明显变化；平均侧根数随盐浓度的增高而逐渐减少。Deak和Malamy[14]研究认为渗透势调节根原基到侧根形成的过程，所有有利于降低水分有效性的环境条件都会抑制侧根的形成。
3.3不同番茄品种对NaCl胁迫的耐性
选择生产上常用的4个番茄品种，研究其种子萌发与幼苗生长过程中对NaCl胁迫的反应，其中，上海908的相对发芽势明显优于其他3个品种，上海908和上海903的相对发芽率明显高于其他2个品种； 番茄幼苗生长过程中，上海908对NaCl胁迫的耐性明显高于其他3个品种。综合分析可得，供试4个品种中，上海908对NaCl胁迫的耐受性优于其他3个品种。
参考文献：
[1]张匀，栾雨时.番茄耐盐育种研究进展[J].西北农业学报，2006，15（3）：128-133.
[2]赵明范.世界土壤盐渍化现状及研究趋势[J].世界林业研究，1994（2）：84-86.
[3]秦雪峰，高扬帆，吕文彦.NaCl胁迫对玉米种子萌发和幼苗生长的影响[J].种子，2007，26（5）：24-26.
[4]朱志华，胡荣海，宋景芝，等.盐胁迫对不同小麦品种种子萌发的影响[J].作物品种资源，1996（4）：25-29.
[5]张跃安，马秀杰，夏继荛. 盐胁迫对水稻幼苗生长的影响[J]. 白城师范学院学报，2010，24（6）：52-55.
[6]李春龙. 盐胁迫对8个水稻品种（系）种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 贵州农业科学，2011，39（7）：60-61.
[7]张静. 盐胁迫对水稻种子发芽的影响[J]. 种子，2012，31（1）：98-100.
[8]杨霄乾，靳亚忠，何淑平.NaCl盐胁迫对番茄种子萌发的影响[J].北方园艺，2008（11）：24-26.
[9]吴丽君，魏艳秀. NaCl胁迫对番茄种子发芽和幼苗生理特性的影响[J]. 种子，2013，32（11）：3-7.
[10]刘丹，胡宝忠，徐永清，等.盐胁迫对有机番茄萌发及苗期生理特性的影响[J]. 北方园艺，2015（11）：23-27.
[11]金松灿，蒋燕，姚志敏.NaCl胁迫对不同品种番茄种子萌发的影响[J]. 种子世界， 2014（6）：50-54.
[12]姜泠若，张振华，胡永红，等.不同浓度NaCl胁迫对番茄种子发芽特性的影响[J].江苏农业科学，2002（5）：41-42.
[13]戴伟民，蔡润，潘俊松，等.盐胁迫对番茄幼苗生长发育的影响[J].上海农业学报，2002，18（1）：58-62.
[14]Deak K，Malamy J.Osmotic regulation of root system architecture[J]. The Plant Journal，2005，43：17-28.