摘要：为了鉴定番茄品种萌发期的耐盐耐旱性及其阈值，更好地指导生产实践，本试验以20个番茄品种作为实验材料，通过设定不同浓度的PEG、NaCl溶液进行发芽实验，分析番茄生长特性指标，确定生长关键浓度值，鉴定出耐盐抗旱品种。结果表明：0.1%NaCl处理是应激反应适宜浓度。该浓度下，番茄品种长势较其他处理好，说明细胞的应激反应对植物起到了防御作用。0.5%NaCl处理是限制番茄发芽的临界浓度。1%NaCl单盐胁迫处理中番茄全部不发芽，是番茄品种的萌发期生长耐受上限浓度。15%PEG模拟水分胁迫处理是限制番茄生长临界浓度，20%PEG模拟水分胁迫处理是番茄品种的萌发期生长耐受上限浓度。番茄品种耐旱性强于耐盐性。胚根/胚轴比值对抗旱反应更激烈、敏感一些，10%PEG番茄生长胚根与胚轴生长比例均保持在7∶1的区间范围内。0.5%NaCl单盐处理番茄生长胚根与胚轴生长比例均保持在5∶1的区间范围内。番茄品种抗旱指标隶属函数总平均值范围为0.03～0.79。耐旱性最强的是航粉樱6号、蜜珠三号、甜蜜珠 ，耐旱性最弱的是seminis、普罗旺斯、优柿三号。番茄品种耐盐指标隶属函数总平均值范围为0～0.74。耐盐性较强品种是蜜珠三号、千禧、釜山88，耐盐性最弱的是seminis、优柿三号、金贝贝。

关键词：番茄；萌发期；耐旱性；耐盐性；阈值

 1引言

番茄起源于南美洲西部安第斯山脉的秘鲁、厄瓜多尔等地，是茄科番茄属一年或多年生草本植物。番茄产量较高、营养价值好，具有风味独特、适应土壤能力较强的特点，深受人们喜爱，是世界上主要的蔬菜作物之一。番茄是茄科的模拟植物，也是我国的主要蔬菜作物之一。经过人类长期有目标的选择，现代番茄栽培种的遗传育种方向已变得十分狭窄，面对当今自然环境和现代栽培种植模式，筛选像秘鲁番茄、契斯曼尼番茄、潘那利番茄那样可在盐碱含量较高的土壤中生存的品种，或者具有发达的根系、可摄取深层土壤水分的品种，或在盐胁迫下仍能维持较高的相对水分含量的品种，对于在盐碱地上种植番茄，力争保全苗、壮苗，以及对番茄的耐盐耐旱性育种具有重要意义。

大量的研究表明：番茄在发芽期和幼苗生长早期对水分胁迫的反应是相似的。利用NACL、PEG来模拟盐分、干旱胁迫鉴定种子抗逆性的方法，在树木、玉米、大豆等经济作物中已被广泛使用。其优点是方法简单，实验周期短，可进行大批量材料的耐旱鉴定，适合耐旱鉴定的初步筛选。从查阅资料显示，涉及实验的NACL浓度从20mmol/L到420mmol/L，涉及实验的PEG浓度从0%～30%，浓度范围跨度大，重复性实验多，实践指导性弱。

本试验旨在通过研究番茄发芽率、发芽势、活力指数等生长指标，划定番茄耐盐耐旱极值浓度范围，一方面在理论上避免重复性实验，为耐盐耐抗旱育种选择提供基础数据。另一方面，通过利用种子萌发期这个植物生命周期中对逆境最敏感的时期，筛选出抗逆性强的品种，通过不断的更新、优化品种，促进番茄生产高效发展。同时为维护番茄基本生长环境、精量控水、节水方面提供基本依据，为次生盐渍化土壤种植时合理田间管理提供基础依据，更好地指导生产实际。

2材料与方法

2.1 试验材料

共选用市场上广泛销售的20个番茄品种为实验材料，包括普罗旺斯、香妃九号、香妃五号、阿加莎、蜜珠三号、猕猴桃、田蜜199、航彩樱1号、seminis、优柿三号、金贝贝、甜蜜珠、航粉高糖、凤珠、黄蜜珠、航粉樱6号、千禧、秘鲁蜜粉、釜山88、航黄樱1号。供试的NaCl为分析纯。

2.2试验方法

采用PEG-6000模拟水分胁迫和单盐NaCl胁迫对种子进行实验。PEG处理模拟水分胁迫下的种子萌发特征已经广泛运用于各类实验。本实验中将直径10cm培养皿内放置4张定性滤纸，加入浓度梯度为10%（与之相对应的溶液水势为-0.12MPa）、15%、20%（与之相对应的溶液水势为-1.6MPa）、25%、30%PEG溶液6mL，单盐NaCl浓度0.1%、0.5%、1%、2%。每个培养皿放1个品种，均匀摆放25粒健康种子，重复3次，温度25℃，发芽7天。第三天和第七天测定种子发芽势和发芽率，评定品种抗性。通过观察，记录发芽种子数，及时补充溶液，以利于胚根突破种皮，胚根长度达到0.5cm时记为种子发芽，测量胚根长度。根据调查数据统计并计算发芽率及相关指标。

2.3相关指标的计算

发芽率（germination rate）= n/N×100% （n为发芽种子数，N为种子总数）  

发芽势（germination potential）= n/N×100% （n为规定天数内发芽种子数，N为种子总数）

活力指数（vigor index）Lv=LG×LR，其中LG=Σ（GT/DT），GT为时间T日的发芽数，DT为相应发芽日数，LR为平均根长。

为了避免单一指标带来的显著偏差，本试验采用模糊数学中求隶属函数的方法进行综合评价。从多角度评价指定品种各指标的隶属值，求其平均值，根据品种平均值大小确定其抗逆性强弱，使评定的结果与实际结果更为接近。

3结果与分析

3.1 PEG模拟水分胁迫、NaCl单盐处理对番茄品种发芽率的影响

耐旱品种具有较高的相对发芽率，而不耐旱、对干旱敏感品种的相对发芽率较低。试验显示，番茄品种多在10%～15%PEG的浓度下发芽，但是发芽率差距较大。10%PEG浓度处理下的发芽率多数在70%以上，15%PEG浓度处理下的发芽率多数在70%以下，PEG浓度越高，对发芽的抑制作用越明显。

0.1%NaCl浓度影响下的发芽率维持在80%～90%，并未出现下降明显品种。0.5%NaCl浓度胁迫下番茄品种发芽率表现为：耐盐品种维持在60%左右，其余品种平均发芽率在20%左右。发芽率两级分化较明显，表明在该浓度下番茄品种已经接近生长临界浓度。1%NaCl浓度胁迫下，番茄萌发全部被抑制。 

3.2 PEG模拟水分胁迫和NaCl单盐胁迫对番茄胚根、胚轴长度比值的影响

根系是植物吸收水分和养分的器官，也是最早感受缺水的器官。因此，在植物受到干旱胁迫时，根系首先做出反应。发达的根系对番茄吸水十分有利，根冠比、根长都与抗旱性有关，但目前根冠比的研究没有形成定论。有研究表明，轻度水分胁迫下，番茄的根冠比显著上升。也有研究表明，种子从萌发到形成幼苗的过程中，胚根/胚轴的比值和水分胁迫程度成正比，比值越大，植物抗旱能力越好，反应越显著。

在水分胁迫相对弱、浓度为10%的PEG处理中，阿加莎、甜蜜珠、航粉高糖等品种的胚根/胚轴值较其他品种胚根/胚轴值大，平均保持在7∶1的比值范围内，根长优势较为明显，抗性表现较好。随着PEG浓度逐渐增大，对番茄胚根、胚轴生长的影响也逐渐增加，15%PEG浓度可以使部分不耐旱品种的胚根、胚轴生长出现抑制，当PEG的浓度在20%～30%时已经达到完全抑制作用。PEG的浓度越高，表现在根长上，胚根长度越小。香妃五号、seminis、优柿三号3个品种对在PEG模拟水分胁迫处理时的胚根、胚轴生长最弱。

 0.1% NaCl的单盐胁迫下部分番茄品种的胚根/胚轴比值平均在9∶1之间。0.5% NaCl的单盐胁迫影响了部分番茄品种的胚根/胚轴比值，平均比值在5∶1之间。seminis、优柿三号、金贝贝、黄蜜珠4个番茄品种在此浓度的处理水平下，萌发停滞。1%NaCl以上浓度已经完全抑制了番茄的胚根/胚轴比值，不发芽。

分析结果表明，渗透胁迫明显抑制了种子胚根的生长，高渗透溶液抑制了种子的萌发，从而抑制了胚根的生长。渗透溶液的浓度越高，对胚根长的伤害程度越大，胚根生长受抑制程度与种子萌发耐旱指数间存在较好的一致性。耐旱品种的根长高于敏感品种。在PEG模拟水分胁迫的低浓度处理水平下，番茄生长胚根与胚轴生长比例均保持在7∶1的区间范围内。0.1% NaCl的单盐胁迫下，部分番茄品种的胚根/胚轴比值，平均比值在9∶1之间，其他NaCl单盐浓度处理水平下，番茄生长胚根与胚轴生长比例均保持在5∶1的区间范围内。番茄胚根/胚轴比值对抗旱反应更激烈、敏感一些。

3.3水分胁迫和单盐胁迫对番茄种子活力指数的影响

番茄活力指数显示：番茄对PEG处理表现出很强的耐性。在一定浓度范围内，番茄种子活力随着PEG浓度的增加而降低。甜蜜珠、秘鲁蜜粉、釜山88、航粉樱6号、蜜珠三号、阿加莎、千禧、黄蜜珠抗性表现良好，普罗旺斯、香妃五号、猕猴桃、田密199、seminis、优柿三号、金贝贝抗性表现较差。

NaCl单盐处理中番茄品种的耐盐能力表现为，0.1%的单盐处理下，番茄长势比其他梯度试验好，0.5%的单盐处理已经达到番茄生长活力指数的临界值。20个番茄品种中活力指数较高的有蜜珠三号、千禧、釜山88，其次为航粉樱6号、田密199、阿加莎、甜蜜珠，最弱为香妃五号、航彩樱1号、seminis、优柿三号、金贝贝、黄蜜珠、航黄樱1号。

3.4 PEG模拟水分胁迫和NaCl单盐胁迫下番茄萌发期耐盐耐旱性综合评价

3.4.1 PEG模拟水分胁迫下耐旱性综合评价 

 种子发芽过程是一个极其复杂的过程，在PEG模拟的水分胁迫下，番茄种子萌发情况表现明显。通过隶属函数法，对 PEG模拟水分胁迫下耐旱性进行综合评价，通过对种子发芽率、发芽势、活力指数的隶属函数值计算，得出番茄品种抗旱隶属函数总平均值范围为0.03～0.79。最终比较得出耐旱性最强的是航粉樱6号、蜜珠三号、甜蜜珠，耐旱性最弱的是seminis、普罗旺斯、优柿三号。

3.4.2 NaCl单盐胁迫下耐盐性综合评价

 通过对 NaCl单盐胁迫下番茄耐盐性跟踪评价，番茄品种耐盐指标隶属函数总平均值范围在0～0.74之间。耐盐性较强的品种是蜜珠三号、千禧、釜山88，耐盐性最弱的是seminis、优柿三号、金贝贝。 

4讨论与结论

大多数研究认为盐胁迫对种子萌发有显著的抑制作用，但何欢乐等研究认为低浓度下能促进黄瓜种子的发芽势，金松灿等研究通过用TTC法测定根活力试验表明，当NaCl的浓度为0～50mmol/L时，根系活力下降程度较小。本试验认为盐胁迫影响种子萌发的主要原因是盐分影响了种子对水分的吸收，从而引起植物细胞的生理性缺水、植物细胞离子失衡、缺失氧气等，造成了种子无法吸水膨胀，导致植株生长发育状况停滞或死亡，造成萌发慢、出苗率低。但是在一定范围内，作物对环境胁迫的应激反应会使得作物生长得到调节。主要是植物体内启动了一系列生理生化的细胞胁迫防御机制，提高细胞渗透势，增强植物的抗盐能力，优化番茄的适应能力。试验中通过比较不同盐浓度下不同番茄品种间的发芽率、发芽势、活力指数等生长特性指标，发现低浓度盐胁迫促进番茄种子萌发，适宜浓度中存在番茄生存的临界浓度，高浓度盐溶液降低种子活力，直接抑制种子萌发，稀释处理后仍然可以发芽。具体浓度范围是：0.1%NaCl处理是应激反应适宜浓度。该浓度下，番茄品种长势较其他处理好，说明细胞的应激反应对植物起到了防御作用。0.5%NaCl处理是限制番茄发芽的临界浓度。1%NaCl单盐胁迫处理中番茄全部不发芽，是番茄品种的萌发期生长耐受上限浓度。

本试验中，番茄品种耐盐指标隶属函数总平均值范围为0～0.74。耐盐性较强的品种是蜜珠三号、千禧、釜山88，耐盐性最弱的是seminis、优柿三号、金贝贝。说明不同番茄品种的耐盐程度不同。高浓度处理对其萌发有显著影响，较高盐浓度使得番茄种子活力下降，下降程度的差异说明耐盐性的不同。在实际栽培过程中，农技员可根据当地土壤指标选择不同的品种进行种植。

在渗透胁迫条件下，种子发芽时间延迟、相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、胚根生长均受到不同程度的抑制。同时还发现，在胁迫情况下，不同品种对胁迫的响应程度有所差异，有较强发芽能力的品种，萌发耐旱指数较大，耐旱性较强。一部分研究试验中指出番茄种子在活力达到极限值时，种子所要求的特定含水量为21%。

番茄品种耐旱性强于耐盐性。渗透溶液的浓度越高，对胚根长的伤害程度越大，胚根生长受抑制程度与种子萌发耐旱指数间存在较好的一致性。10%PEG处理，番茄生长胚根与胚轴生长比例均保持在7∶1的区间范围内。0.5%NaCl单盐胁迫处理中，番茄生长胚根与胚轴生长比例均保持在5∶1的区间范围内。番茄胚根/胚轴比值对抗旱反应更激烈、敏感一些。