Name: 复合盐胁迫对辣椒种子萌发的影响及耐盐性分析 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-11-30T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 27 s
Description: 了解复合盐胁迫下辣椒种子萌发实验方法，评估红天湖101与新乡8品种的耐盐性差异。该方案为作物耐盐育种及盐碱地高产优质栽培提供理论指导与技术参考。

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本工作由江西省科学技术厅（20203BBFL63065）和江西省教育厅科学技术研究项目一般项目（GJJ211430）资助。我们感谢 Editage（www.editage.cn）在英文语言润色方面的帮助。

注意：本文介绍了一种评估辣椒种子在不同混合盐胁迫条件下萌发及幼苗生长的响应特征与内部机制的实验方案，可作为种子耐盐性评价的参考方法。
1. 实验准备
<ol>
	<li>准备具有强耐盐性的红田湖101和低耐盐性的新乡8号作物种子。</li>
	<li>配制0.2%的KMnO4溶液作为种子消毒试剂。首先称取4.0 g KMnO4，然后加入2,000 mL蒸馏水。 
	注：高锰酸钾由于具有强氧化性，通常不稳定；因此需在使用前现配。</li>
	<li>使用七种盐类配制混合盐，包括碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸镁和硫酸钠13。每种盐加入相同的摩尔量，其质量分别占混合盐总质量比的14.8%、11.7%、8.2%、15.5%、13.3%、16.7%和19.8%。</li>
	<li>准备直径为9 cm的一次性培养皿和中速定性滤纸。 
	&#8203;注：培养皿的材质可以更换，但培养皿和滤纸的直径必须一致。</li>
</ol>
2. 种子浸泡与萌发前准备
<ol>
	<li>进行种子优化时，从每个品种中选取大小一致、饱满的辣椒种子，其中红天虎101和新乡8号种子的平均直径分别为4.2 mm和3.7 mm。根据测试工作量计算所选种子的总数。</li>
	<li>进行种子消毒时，将选好的辣椒种子置于0.2% KMnO4溶液中浸泡15分钟，然后用蒸馏水冲洗五次。</li>
	<li>进行种子浸种时，将灭菌后的种子放入蒸馏水中，浸泡24小时。用蒸馏水多次冲洗种子，晾干后备用。 
	&#8203;注意：不同作物种子的浸种时间可能有所不同。</li>
</ol>
3. 种子萌发与幼苗生长
<ol>
	<li>配制六种浓度的混合盐溶液：0（对照）、3、5、10、15 和 20 g/L。使用电导率仪测定盐溶液的电导率；其电导率（EC 值）分别为 0.092、3.05、4.73、8.33、11.53 和 15.22 ms/cm。</li>
	<li>种子准备：将 40 粒辣椒种子均匀放置于培养皿中，培养皿内铺有两层滤纸。为六个实验处理组分别准备种子，并对每个处理重复五次。</li>
	<li>种子萌发：向培养皿中加入适量的六种不同浓度的混合盐溶液，确保滤纸保持湿润。将种子置于 28 °C、空气湿度为 80% 的恒温培养箱中，在黑暗条件下进行萌发。</li>
	<li>种子萌发后，将幼苗继续在光照条件下（光照强度约为 450 Lux，光周期为 12/12 h）于培养箱中培养 14 天。幼苗生长阶段的温度和湿度必须与萌发阶段保持一致。</li>
	<li>每隔 12 小时补充培养皿中的溶液，以维持滤纸湿润，并每隔 24 小时用相应浓度的混合盐溶液彻底冲洗滤纸，以保持培养皿内混合盐浓度恒定。 
	&#8203;注意：用于湿润种子的盐溶液添加量可根据种子萌发和生长阶段进行调整。维持培养皿中盐溶液浓度恒定的方法有多种。除本实验所述方法外，还可采用按重量补充蒸馏水的策略。</li>
</ol>
4. 指标测量与计算
<ol>
	<li>种子萌发指标的测定
	<ol>
		<li>播种后每日测定种子萌发率，以胚根突破种皮并达到种子直径长度一半作为萌发标志。</li>
		<li>使用以下公式计算萌发率、萌发势、相对盐害率、萌发指数和种子萌发活力指数： 
		萌发率 (%) = （播种后第7天正常萌发种子数 / 供试种子数）× 100 
		萌发势 (%) = （播种后第3天正常萌发种子数 / 供试种子数）× 100 
		相对盐害率 (%) = （对照组萌发率 - 处理组萌发率）/ 对照组萌发率 × 100 
		以播种后第7天的种子萌发率进行计算 
		萌发指数 (GI) = ∑ [Gt/Dt] 
		其中 Gt 表示播种后某一时间段 (t) 的种子萌发数，Dt 表示相应的萌发天数 
		种子萌发活力指数 (VI) = GI × S 
		&#8203;其中 S 为根长</li>
	</ol>
	</li>
	<li>幼苗生长指标的测定
	<ol>
		<li>播种后第14天，从每个培养皿中随机选取10株具有代表性的幼苗，测量其根长和下胚轴长度。</li>
		<li>用刀片将辣椒幼苗分为两部分：根部和地上部分。用擦拭法去除幼苗表面水分后，分别称重以测定鲜重。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>按以下步骤测定辣椒幼苗的抗氧化酶活性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸（Pro）含量。
	<ol>
		<li>为保存辣椒幼苗样品，在播种后第14天从各处理组中选取具有代表性的完整幼苗（约24.0 g）。去除表面水分后，立即用液氮速冻1分钟，并置于超低温冰箱（-80 °C）中保存。 
		注：超低温冰箱中保存的辣椒幼苗样品数量应充足，以防部分指标需重新检测。</li>
		<li>从每组三个重复处理中各取出约1.0 g幼苗样品。将样品放入离心管中，加入液氮，使用研磨棒充分研磨，用于测定幼苗生理指标。所测定的指标及测定方案如下。</li>
		<li>使用市售试剂盒（基于分光光度法）分别测定幼苗保护性酶活性（过氧化物酶 [POD]、过氧化氢酶 [CAT]、超氧化物歧化酶 [SOD]）、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸（Pro）含量14。 
		注：前期观察发现15 g/L与20 g/L混合盐浓度之间的盐胁迫无显著差异，因此仅测定五个盐浓度（0、3、5、10 和 15 g/L）。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>采用隶属函数法综合评价耐盐性 
	注：隶属函数采用模糊数学方法，将定性评价转化为定量评价15，用于评估多种受盐胁迫影响的生理指标。
	<ol>
		<li>根据周斌 Liu 等人15提出的公式计算隶属函数值： 
		Ri = (Xi - Xmin)/(Xmax - Xmin) 
		若某性状与耐盐性呈负相关，则计算其逆向隶属函数： 
		Ri = 1 - (Xi - Xmin)/(Xmax - Xmin) 
		&#8203;累加各生理指标的隶属值，其中 Xi 为某性状的实测值，Xmax 和 Xmin 分别为该性状的最大值和最小值，Ri 为该性状的隶属值。</li>
		<li>纳入以下相关指标用于隶属函数值计算：种子萌发特性（萌发势、萌发率、萌发指数、种子萌发活力指数）、萌发期幼苗生长特性（根长、下胚轴长、根鲜重、地上部鲜重）、MDA、Pro 及保护性酶活性（CAT、POD、SOD）。各指标分别获得其隶属函数值。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>使用电子表格软件和 SPSS 软件（版本 22.0）对试验数据进行分析处理，采用最小显著差异法（LSD）进行多重比较以判断差异显著性。采用 Pearson 相关性分析探讨复合盐胁迫下辣椒种子萌发与幼苗生理指标之间的相关性。</li>
</ol>

<ol><li>Szabolcs, I. Soils sand salinisation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSzabolcs%2C+I+%22Handbook+of+Plant+and+Crop+Stress%22">Handbook of Plant and Crop Stress</a>. , Marcel Dekker. New York. 3-11 (1994).</li>
<li>Global network on integrated soil management for sustainable use of salt effected soils. FAO. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.fao.org/ag/AGL/agll/spush/intro.htm">http://www.fao.org/ag/AGL/agll/spush/intro.htm</a> (2005).</li>
<li>Lakhdar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effectiveness+of+compost+use+in+salt-affected+soil%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Effectiveness of compost use in salt-affected soil.</a> Journal of Hazardous Materials. 171 (1-3), 29-37 (2009).</li>
<li>Cheng, Z., Chen, Y., Zhang, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+cropping+systems+after+abandoned+salinized+farmland+reclamation+on+soil+bacterial+communities+in+arid+northwest+China%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+and+Tillage+Research%22%5BJournal%5D)">Effect of cropping systems after abandoned salinized farmland reclamation on soil bacterial communities in arid northwest China.</a> Soil and Tillage Research. 187, 204-213 (2019).</li>
<li>Shrivastava, P., Kumar, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+salinity%3A+A+serious+environmental+issue+and+plant+growth+promoting+bacteria+as+one+of+the+tools+for+its+alleviation%5BTitle%5D)+AND+%22Saudi+Journal+of+Biological+Sciences%22%5BJournal%5D)">Soil salinity: A serious environmental issue and plant growth promoting bacteria as one of the tools for its alleviation.</a> Saudi Journal of Biological Sciences. 22 (2), 123-131 (2015).</li>
<li>Fattori, V., Hohmann, M. S., Rossaneis, A. C., Pinho-Ribeiro, F. A., Verri, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capsaicin%3A+Current+understanding+of+its+mechanisms+and+therapy+of+pain+and+other+pre-clinical+and+clinical+uses%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules%22%5BJournal%5D)">Capsaicin: Current understanding of its mechanisms and therapy of pain and other pre-clinical and clinical uses.</a> Molecules. 21 (7), 844-878 (2016).</li>
<li>Zhao, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation%2C+collection+and+identification+of+pepper+germplasm+resources+in+Guangxi%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Plant+Genetic+.Resources%22%5BJournal%5D)">Investigation, collection and identification of pepper germplasm resources in Guangxi.</a> Journal of Plant Genetic .Resources. 21 (4), 908-913 (2020).</li>
<li>Zhang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochar+alleviated+the+salt+stress+of+induced+saline+paddy+soil+and+improved+the+biochemical+characteristics+of+rice+seedlings+differing+in+salt+tolerance%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+and+Tillage+Research%22%5BJournal%5D)">Biochar alleviated the salt stress of induced saline paddy soil and improved the biochemical characteristics of rice seedlings differing in salt tolerance.</a> Soil and Tillage Research. 195, 104372-104381 (2019).</li>
<li>Ashraf, M., Foolad, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pre-sowing+seed+treatment-A+shotgun+approach+to+improve+germination%2C+plant+growth%2C+and+crop+yield+under+saline+and+non-saline+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Advances+in+Agronomy%22%5BJournal%5D)">Pre-sowing seed treatment-A shotgun approach to improve germination, plant growth, and crop yield under saline and non-saline conditions.</a> Advances in Agronomy. 88, 223-271 (2005).</li>
<li>Esra, K. O. Ç, Üstün, A. S., İşlek, C., Arici, Y. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+exogenously+applied+spermine+and+putrescine+on+germination+and+in+vitro+growth+of+pepper+%28Capsicum+annuum+l.%29+seeds+under+salt+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Anadolu+University+Journal+of+Science+and+Technology+C-Life+Sciences+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Effect of exogenously applied spermine and putrescine on germination and in vitro growth of pepper (Capsicum annuum l.) seeds under salt stress.</a> Anadolu University Journal of Science and Technology C-Life Sciences and Biotechnology. 3 (2), 63-71 (2014).</li>
<li>Demir, I., Mavi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+salt+and+osmotic+stresses+on+the+germination+of+pepper+seeds+of+different+maturation+stages%5BTitle%5D)+AND+%22Brazilian+Archives+of+Biology+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Effect of salt and osmotic stresses on the germination of pepper seeds of different maturation stages.</a> Brazilian Archives of Biology and Technology. 51 (5), 897-902 (2008).</li>
<li>Khan, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+seed+priming+with+NaCl+on+salinity+tolerance+of+hot+pepper+%28Capsicum+annuum+L.%29+at+seedling+stage%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+and+Environment%22%5BJournal%5D)">Effect of seed priming with NaCl on salinity tolerance of hot pepper (Capsicum annuum L.) at seedling stage.</a> Soil and Environment. 28 (1), 81-87 (2009).</li>
<li>Zhou, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+salinity+stress+on+cotton+%28Gossypium+hirsutum+L.%29+root+growth+and+cotton+field+soil+micro-ecology%5BTitle%5D)+AND+%22Nanjing+Agricultural+University%22%5BJournal%5D)">Effects of salinity stress on cotton (Gossypium hirsutum L.) root growth and cotton field soil micro-ecology.</a> Nanjing Agricultural University. , (2010).</li>
<li>Ding, D. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exogenous+zeaxanthin+alleviates+low+temperature+combined+with+low+light+induced+photosynthesis+inhibition+and+oxidative+stress+in+pepper+%28Capsicum+annuum+L.%29+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Issues+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Exogenous zeaxanthin alleviates low temperature combined with low light induced photosynthesis inhibition and oxidative stress in pepper (Capsicum annuum L.) plants.</a> Current Issues in Molecular Biology. 44 (6), 2453-2471 (2022).</li>
<li>Liu, Z. B., Yang, B. Z., Ou, L. J., Zou, X. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+different+Ca2%2B+spraying+period+on+alleviating+pepper+injury+under+the+waterlogging+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Horticulturae+Sinica%22%5BJournal%5D)">The impact of different Ca2+ spraying period on alleviating pepper injury under the waterlogging stress.</a> Acta Horticulturae Sinica. 42 (8), 1487-1494 (2015).</li>
<li>Aloui, H., Souguir, M., Latique, S., Hannachi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Germination+and+growth+in+control+and+primed+seeds+of+pepper+as+affected+by+salt+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Cercet%C4%83ri+agronomice+%C3%AEn+Moldova%22%5BJournal%5D)">Germination and growth in control and primed seeds of pepper as affected by salt stress.</a> Cercetări agronomice în Moldova. 47 (3), 83-95 (2014).</li>
<li>Zhani, K., Elouer, M. A., Aloui, H., Hannachi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selection+of+a+salt+tolerant+Tunisian+cultivar+of+chili+pepper+%28Capsicum+frutescens%29%5BTitle%5D)+AND+%22EurAsian+Journal+of+Biosciences%22%5BJournal%5D)">Selection of a salt tolerant Tunisian cultivar of chili pepper (Capsicum frutescens).</a> EurAsian Journal of Biosciences. 6, 47-59 (2012).</li>
<li>Patanè, C., Saita, A., Sortino, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+effects+of+salt+and+water+stress+on+seed+germination+and+early+embryo+growth+in+two+cultivars+of+sweet+sorghum%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Agronomy+and+Crop+Science%22%5BJournal%5D)">Comparative effects of salt and water stress on seed germination and early embryo growth in two cultivars of sweet sorghum.</a> Journal of Agronomy and Crop Science. 199 (1), 30-37 (2013).</li>
<li>Smith, P. T., Cobb, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+germination+of+pepper+seed+by+priming+with+salt+solutions+and+water%5BTitle%5D)+AND+%22Hortscience%22%5BJournal%5D)">Accelerated germination of pepper seed by priming with salt solutions and water.</a> Hortscience. 26 (4), 417-419 (2019).</li>
<li>Mirosavljević, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maize+germination+parameters+and+early+seedlings+growth+under+different+levels+of+salt+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Ratarstvo+i+Povrtarstvo%22%5BJournal%5D)">Maize germination parameters and early seedlings growth under different levels of salt stress.</a> Ratarstvo i Povrtarstvo. 50 (1), 49-53 (2013).</li>
<li>Khan, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hormonal+priming+alleviates+salt+stress+in+hot+pepper+%28Capsicum+annuum+L.%29%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+and+Environment%22%5BJournal%5D)">Hormonal priming alleviates salt stress in hot pepper (Capsicum annuum L.).</a> Soil and Environment. 28 (2), 130-135 (2009).</li>
<li>Zhang, B. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+simulated+salinization+on+seed+germination+and+physiological+characteristics+of+muskmelon+seedlings%5BTitle%5D)+AND+%22Chinese+Journal+of+Tropical+Crops%22%5BJournal%5D)">Effects of simulated salinization on seed germination and physiological characteristics of muskmelon seedlings.</a> Chinese Journal of Tropical Crops. 41 (5), 912-920 (2020).</li>
<li>Guzmán-Murillo, M. A., Ascencio, F., Larrinaga-Mayoral, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Germination+and+ROS+detoxification+in+bell+pepper+%28Capsicum+annuum+L.%29+under+NaCl+stress+and+treatment+with+microalgae+extracts%5BTitle%5D)+AND+%22Protoplasma%22%5BJournal%5D)">Germination and ROS detoxification in bell pepper (Capsicum annuum L.) under NaCl stress and treatment with microalgae extracts.</a> Protoplasma. 250 (1), 33-42 (2013).</li>
<li>Slama, I., Abdelly, C., Bouchereau, A., Flowers, T., Savoure, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diversity%2C+distribution+and+roles+of+osmoprotective+compounds+accumulated+in+halophytes+under+abiotic+stress%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Botany%22%5BJournal%5D)">Diversity, distribution and roles of osmoprotective compounds accumulated in halophytes under abiotic stress.</a> Annals of Botany. 115 (3), 433-447 (2015).</li>
<li>Muchate, N. S., Nikalje, G. C., Rajurkar, N. S., Suprasanna, P., Nikamd, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiological+responses+of+the+halophyte+Sesuvium+portulacastrum+to+salt+stress+and+their+relevance+for+saline+soil+bio-reclamation%5BTitle%5D)+AND+%22Flora%22%5BJournal%5D)">Physiological responses of the halophyte Sesuvium portulacastrum to salt stress and their relevance for saline soil bio-reclamation.</a> Flora. 224, 96-105 (2016).</li>
<li>Javed, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+different+salt+formulations+revert+the+depressing+effect+of+salinity+on+maize+by+modulating+plant+biochemical+attributes+and+activating+stress+regulators+through+improved+N+supply%5BTitle%5D)+AND+%22Sustainability%22%5BJournal%5D)">Can different salt formulations revert the depressing effect of salinity on maize by modulating plant biochemical attributes and activating stress regulators through improved N supply.</a> Sustainability. 13 (14), 8022-8037 (2021).</li>
<li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+salt+stress+on+form+of+polyamine+and+antioxidation+in+germinating+tomato+seed%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Pedologica+Sinica%22%5BJournal%5D)">Effects of salt stress on form of polyamine and antioxidation in germinating tomato seed.</a> Acta Pedologica Sinica. 58 (6), 1598-1609 (2021).</li>
</ol>

作者声明无利益冲突。

该研究方法包含四个影响实验结果准确性的关键步骤。首先，由于高盐浓度溶液中溶质含量增加导致混合盐溶解性差，以及氯化钙等试剂本身在水中的溶解度较低，更难溶解，因此称量后的试剂必须在研钵中充分研磨。此外，试剂必须完全溶解 通过 超声波处理后再测定其吸水能力。其次，每次配制的盐溶液必须充分振荡均匀，并加入培养皿中使用。第三，加入盐溶液后，各培养皿需保持适宜的水层，且每个培养皿中的水分状态应相对一致。最后，种子萌发后的光照条件必须保持一致。
本研究中，可通过选择不同直径的培养皿来调整单个培养皿中的测试种子数量。根据各种植区域土壤盐胁迫的具体情况，可调整单一盐分添加的比例，以使其与当地土壤盐胁迫的实际状况保持一致。尽管该方法具有实用性，但对于较小的种子（如油菜、冰菜和苋菜）或较大的种子（如刀豆和蚕豆），在使用该方法研究耐盐性时，会出现幼苗长度和鲜重测定操作困难，或单个培养皿中种子数量过少难以重复实验数据等问题，从而导致研究困难。
本文所述方法用于测定不同混合盐浓度下种子的萌发特性及幼苗生长情况，并通过分析内部生理酶活性揭...

盐渍化是全球作物生产力的主要限制因素&#160;之一1。目前，全球约有19.5%的灌溉土地和2.1%的旱地受到盐渍化影响，每年约有1%的农业用地退化为盐碱地。预计到2050年，全球50%的可耕地将受到盐渍化的影响2,3。除自然因素（如岩石自然风化、沿海地区附近的咸性雨水、地表快速蒸发和降雨量少）外，不合理的农业管理方式也加剧了土壤盐渍化进程。土壤盐渍化会抑制植物根系生长，降低水分和养分从根部向叶片的吸收与运输。这种抑制作用导致植物出现生理缺水、营养失衡和离子毒害，进而造成作物产量下降甚至绝收。耕地盐渍化正逐渐成为影响全球农业粮食生产的最重要非生物胁迫因素之一4。盐胁迫减少了可用于农业的可耕地面积，可能导致未来农产品供需之间出现严重失衡。因此，深入研究土壤盐渍化对作物生长及其生理生化机制的影响，有助于培育耐盐品种、实现盐渍土壤的可持续利用以及保障农产品安全。
辣椒（Capsicum annuum L.）因其较高的营养价值和药用价值而在全球广泛种植。例如，辣椒素是一种生物碱，是辣椒辛辣味的主要来源。辣椒素可用于镇痛、减重，并有助于改善心血管系统、胃肠道及呼吸系统功能，还具有多种其他应用5。辣椒还富含多种生物活性物质，尤其是各类抗氧化化合物（如类胡萝卜素、酚类物质和黄酮类化合物）以及维生素C6。目前，辣椒是中国种植面积最大的蔬菜作物，年种植面积超过1.5 × 106 公顷，占中国蔬菜总种植面积的8%–10%。辣椒产业已成为中国最大的蔬菜产业之一，且产值最高7。然而，辣椒种植常受到多种生物胁迫（如害虫和真菌）和非生物胁迫（尤其是盐胁迫）的影响，盐胁迫会直接对种子萌发、生长和发育产生不利影响，导致辣椒果实产量和品质下降8。
种子萌发是植物与环境相互作用的初始阶段。种子萌发对周围介质的变化极为敏感，尤其是土壤盐胁迫，可能对生理和代谢产生相反的影响，最终扰乱作物的正常生长、发育和形态建成9。以往研究广泛探讨了盐胁迫下辣椒种子的萌发及幼苗生长情况，但多数研究仅使用NaCl作为诱导胁迫的单一盐分10,11,12。然而，土壤盐害主要源于钠盐、钙盐和镁盐解离产生的Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、CO32-和SO42-等离子的毒性作用。由于离子间的协同与拮抗效应，混合盐与单一盐对作物生长发育的影响可能存在显著差异。目前，辣椒种子在混合盐条件下的萌发与生长特性仍不明确。因此，本研究选用两种耐盐性差异显著的辣椒品种作为试验材料，通过分析七种盐等摩尔混合后不同盐浓度对辣椒种子萌发、生长及生理生化指标的影响，揭示辣椒种子萌发对盐胁迫的响应机制，同时为培育健壮辣椒幼苗以及在盐渍化耕地上实现高产优质栽培提供理论依据。

<table><tbody><tr><td>氯化钙</td><td>中国上海实验试剂有限公司</td><td>分析纯试剂</td><td></td></tr><tr><td>离心机</td><td>中国上海卢鑫仪离心机仪器有限公司</td><td>TGL-16M</td><td></td></tr><tr><td>离心管</td><td>无</td><td>无</td><td></td></tr><tr><td>电导率仪</td><td>上海仪器&amp;安普&电子科学仪器有限公司，中国</td><td>DDSJ-308F</td><td></td></tr><tr><td>恒温恒湿箱</td><td>中国宁波莱福科技有限公司</td><td>PSX-280H</td><td></td></tr><tr><td>数显游标卡尺</td><td>中国德力集团有限公司</td><td>DL90150</td><td></td></tr><tr><td>电子天平</td><td>梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司，中国</td><td>ME802E/02</td><td></td></tr><tr><td>滤纸</td><td>中国杭州富阳北木浆纸业有限公司</td><td>GB/T1914-2017</td><td></td></tr><tr><td>研磨棒</td><td>无</td><td>无</td><td></td></tr><tr><td>红天堂湖&amp;nbsp; 101</td><td>Seminis种子（北京）有限公司，中国</td><td>11933955/100147K1-137</td><td></td></tr><tr><td>制冰机</td><td>中国上海科华仪器有限公司</td><td>IM150G</td><td></td></tr><tr><td>液氮</td><td>无</td><td>无</td><td></td></tr><tr><td>氯化镁</td><td>天津科密欧化学试剂有限公司，中国</td><td>分析纯试剂</td><td></td></tr><tr><td>硫酸镁</td><td>天津科密欧化学试剂有限公司，中国</td><td>分析纯试剂</td><td></td></tr><tr><td>培养皿</td><td>江苏易哲教学仪器有限公司，中国</td><td>I-000163</td><td></td></tr><tr><td>折叠刀</td><td>无</td><td>无</td><td></td></tr><tr><td>高锰酸钾（KMnO₄）&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>中国西安西龙科技有限公司</td><td>分析纯试剂</td><td></td></tr><tr><td>纯水设备</td><td>中国四川优普超纯科技有限公司</td><td>UPT-I-20T</td><td></td></tr><tr><td>碳酸氢钠</td><td>中国西安西龙科技有限公司</td><td>分析纯试剂</td><td></td></tr><tr><td>碳酸钠</td><td>中国西安西龙科学有限公司</td><td>分析纯试剂</td><td></td></tr><tr><td>氯化钠</td><td>中国西陇科学有限公司</td><td>分析纯试剂</td><td></td></tr><tr><td>硫酸钠&amp;nbsp;</td><td>中国西陇科学有限公司</td><td>分析纯试剂</td><td></td></tr><tr><td>测试试剂盒</td><td>中国苏州科明生物科技有限公司，中国苏州</td><td>分光光度法</td><td></td></tr><tr><td>超低温冰箱</td><td>SANYO Techno Solution TottoriCo.,Ltd.</td><td>MDF-382</td><td></td></tr><tr><td>紫外-可见分光光度计</td><td>中国上海精密科学仪器有限公司</td><td>&amp;nbsp;760CRT</td><td></td></tr><tr><td>新乡 8</td><td>江西农旺高科技有限公司，中国</td><td>GPD 胡椒 2017(360013)</td><td></td></tr></tbody></table>

复合盐胁迫对辣椒（capsicum annuum l.）种子萌发及耐盐性影响的分析

Analysis of Effect of Compound Salt Stress on Seed Germination and Salt Tolerance Analysis of Pepper (Capsicum annuum L.)

为确定辣椒（Capsicum annuum L.）在萌发阶段的耐盐性及其生理机制，选用耐盐性差异较大的两个品种——Hongtianhu 101 和 Xinxiang 8 作为试验材料。采用等摩尔比例的 Na2CO3、NaHCO3、NaCl、CaCl2、MgCl2、MgSO4 和 Na2SO4 配制出 0、3、5、10、15 和 20 g/L 共六种混合盐浓度处理。通过测定种子萌发、幼苗生长及相关生理指标，结合隶属函数分析法对耐盐性进行综合评价。结果表明，随着混合盐浓度的升高，两个品种的发芽势、发芽指数、发芽率、种子活力指数、根长和根鲜重均显著下降，而相对盐害率则逐渐上升；下胚轴长度和地上部鲜重先升高后降低；丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）含量、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性和超氧化物歧化酶（SOD）活性均呈现先下降后上升的趋势。在所有盐浓度处理下，Hongtianhu 101 的发芽势、发芽指数、发芽率、种子活力指数、根长、根鲜重、MDA 和 Pro 含量以及 CAT 活性均高于 Xinxiang 8；但其下胚轴长度、地上部鲜重和相对盐害率则低于 Xinxiang 8。耐盐性综合评价结果显示，两种材料的隶属函数加权总值均随混合盐浓度升高先上升后下降。与隶属函数值最高的 5 g/L 处理相比，3 g/L、10 g/L 和 15 g/L 处理的综合评价指数分别下降了 4.7%–11.1%、25.3%–28.3% 和 41.4%–45.1%。本研究为辣椒耐盐品种的选育、耐盐生理机制解析以及耐盐栽培提供了理论依据。

种子萌发特性 
随着混合盐浓度的增加，红甜湖101和新乡8号的萌发势和萌发指数均显著下降。两个品种在盐浓度为0–3 g/L时下降幅度较大，而在3–20 g/L盐浓度范围内则呈缓慢而稳定的下降趋势（图1A、B）。随着混合盐浓度的升高，两个品种的萌发率逐渐降低，而相对盐害率则逐渐升高。在盐浓度为3–15 g/L时，两个品种的萌发率和相对盐害率之间无显著差异；但在其他所有盐浓度下，差异均达到显著水平（图1C、D）。就品种间的耐盐性而言，随着混合盐浓度的增加，红甜湖101种子的萌发势、萌发指数和萌发率均高于新乡8号，而其相对盐害率则低于新乡8号。
随着混合盐浓度的增加（0–15 g/L），两个品种的种子发芽活力指数显著下降。当混合盐浓度为15 g/L时，红甜湖101和新乡8号的种子发芽活力指数分别比对照组下降了91.0%和94.6%。值得注意的是，当混合盐浓度从15...

以下论文介绍了一种用于测定两种具有不同耐盐性差异的辣椒品种在六种混合盐浓度处理下的种子萌发、幼苗生长及生理指标的实验方案。该方案可用于评估辣椒品种的耐盐性。

复合盐胁迫对辣椒（Capsicum annuum L.）种子萌发及耐盐性影响的分析

为确定辣椒（Capsicum annuum L.）在萌发阶段的耐盐性及其生理机制，采用红天虎101和新乡8号……

本研究为培育耐盐辣椒品种以及在盐碱地上实现高产优质提供了理论指导。实验周期为15天，具有高效、快速、重复性好和结果准确的优点。该技术可为其他作物耐盐性评价提供技术参考和理论依据。希望由初步专家来评估种子的耐盐性。首先准备具有较强耐盐性的红田湖101号品种作物种子，以及耐盐性较弱的新乡8号品种种子。在使用前，配制2000毫升0.2%的高锰酸钾溶液作为种子消毒试剂。使用七种盐配制混合盐溶液，包括碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸镁和硫酸钠。然后准备一次性使用的9厘米培养皿和9厘米中速定性滤纸。从每个品种中选取大小一致、饱满的辣椒种子，其中红天虎101的种子平均直径为4.2毫米，新乡8号种子的平均直径为3.7毫米。根据试验工作量计算所选种子的总数。进行种子消毒时，将选出的辣椒种子浸入0.2%高锰酸钾溶液中。15分钟后，用蒸馏水冲洗种子5次。将灭菌后的种子转移至蒸馏水中浸泡24小时。浸泡完成后，用蒸馏水多次冲洗种子，然后干燥以供后续使用。配制六种不同浓度的混合盐溶液，并使用电导率仪测定盐溶液的电导率。在含有两层滤纸的培养皿中，均匀放置 40 粒辣椒种子。为六种实验处理设置五个重复。向培养皿中加入适量的六种混合盐浓度溶液以促进种子萌发，确保滤纸保持湿润。将种子置于28摄氏度、80%空气湿度的恒温培养箱中，在黑暗条件下进行萌发。种子萌发后，将幼苗在约450勒克斯光照强度下继续培养14天，培养箱内光照周期为12小时光照、12小时黑暗。每隔 12 小时补充培养皿中的溶液，以保持滤纸湿润；每隔 24 小时用相应浓度的混合盐溶液彻底冲洗滤纸，以维持培养皿内混合盐浓度的恒定。种子萌发指标的测定：播种后每日记录萌发率，以胚根突破种皮并伸长至种子直径一半长度作为萌发标志。幼苗生长指标的测定：在播种后第 14 天，从每个培养皿中随机选取 10 株具有代表性的幼苗，测量其根长和下胚轴长度。使用刀具将辣椒幼苗分为根部和地上部分。用擦拭法去除幼苗上的水分，分别称重以测定鲜重。为保存辣椒幼苗样品，应在播种后第14天，从每个处理组中选取约24克具有代表性的完整辣椒幼苗。去除表面水分后，立即将幼苗在液氮中速冻一分钟，并置于零下80摄氏度的冰箱中保存。从每组三个重复处理中分别取出约一克的幼苗样品。立即将幼苗样品放入离心管中，加入液氮，用研磨棒研磨样品，以测定幼苗的生理指标，包括幼苗保护酶活性、丙二醛含量和脯氨酸含量。随着混合盐浓度的增加，红甜湖101和新乡8号的发芽势和发芽指数显著下降。随着混合盐浓度的增加，两个品种的发芽率逐渐降低，品种的相对盐害率上升。在每个混合盐浓度水平下，红天湖101的种子发芽活力指数均高于新乡8号。在15克/升的混合浓度下，红天湖101和新乡8号的根长分别比对照组减少了89.4%和91.1%，根鲜重分别减少了81.7%和71.2%。根据品种差异，新乡8号的下胚轴长度和地上部分鲜重在各盐浓度下均高于红甜虎101。在每升5克和每升3克的盐浓度下，丙二醛和脯氨酸含量分别达到最低值。在盐浓度为每升3至15克范围内，新乡8号的脯氨酸含量缓慢增加并保持相对稳定，而红甜虎101的脯氨酸含量则迅速上升。随着混合盐浓度的增加，红田湖101和新乡8号幼苗的过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性先降低后升高，最低值出现在3克/升时。红田湖101的过氧化氢酶和过氧化物酶活性高于新乡8号，且两者之间的差异逐渐增大。通过保持滤纸湿润并彻底清洗滤纸，使培养皿中的混合盐浓度保持恒定。研究人员可以在此实验基础上进行创新，例如改变不同混合盐的比例，以获得更广泛和深入的结果。

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Research

科研

JoVE Journal

Biology

生物学

复合盐胁迫对辣椒种子萌发的影响及耐盐性分析

内生细菌定殖于植物组织并促进植物生长。为了研究盐胁迫下对番茄植株生长的影响，需从具有发育中叶片和根系的无菌幼苗开始。将实验幼苗的根部浸入内生细菌悬液中；对照组不接种。将两组均转移至灭菌土壤中，以防止外部微生物干扰，并在生长室中进行培养。细菌从土壤中通过根部短暂的开口进入，定植于植物内部组织，并扩散至其他植物部位。重新施加菌悬液以加强定植。每隔一天施加一次氯化钠溶液，以在两组中诱导逐步加重的盐胁迫。盐胁迫会触发活性氧（ROS）的产生，从而损伤植物细胞。内生菌通过产生清除活性氧的酶，并提供植物生长所需的植物激素和微量元素，从而缓解胁迫。孵育后，实验组幼苗继续保持生长，而对照组则表现出发育停滞。...

通过内生细菌定殖提高番茄植株的盐胁迫耐受性

我们介绍了组装种子 coat 床位测定法（SCBA）的步骤 拟南芥 种子。SCBA被证明是探索遗传学的有力工具 体外...

一种利用种皮基质培养法进行遗传学研究的实验方法 体外 胚乳如何调控种子萌发 拟南芥

Ca2+ 信号调控植物中多种多样的生物学过程。本文介绍了利用基因编码的 Ca2+ 探针 Aequorin 或 Case12，监测非生物胁迫在拟南芥细胞和组织中诱导产生的时空 Ca2+...

测量拟南芥植物中的空间和时间Ca2+信号

本文介绍了一种利用埋藏的标记种子条带和氯化三苯基四氮唑（TZ）活力检测法，在野外条件下评估种子存活率、萌发率和休眠状态的实验方案。...

评估田间条件下种子萌发、休眠与死亡率的可靠方法

本文介绍了一种在胁迫条件下研究蛋白质导入分离叶绿体的新方法。该方法快速且简便，可用于研究不同胁迫条件对叶绿体蛋白质导入的影响及其相应的调控机制。...

分析蛋白质向胁迫条件下植物分离叶绿体的导入

用针刺穿胡椒植株基部茎头是一种简便且省时的损伤方法。本文提供了通过视频详细展示感染胡椒植株的具体操作步骤。...

一种有效的接种方法 Phytophthora capsici 在黑胡椒植株上

本文介绍了两种无需使用表皮撕取法的表型分析方法，用于鉴定调控气孔发育的基因。第一种方法展示了如何利用甲苯胺蓝O染色的植物表皮来分析气孔表型。第二种方法描述了如何鉴定气孔配体并监测其生物学活性。...

通过表皮表型评分鉴定参与气孔发育的基因 via

本文介绍了一种制备丛枝菌根（AM）真菌接种物的实验方案，用于研究AM真菌增强水稻耐盐性的机制。...

在盐胁迫条件下丛枝菌根（AM）真菌接种剂的制备及水稻与AM真菌共生表型评价

本文介绍了一种新颖的实验方案和试剂组合，旨在利用高内涵分析技术，对化合物和处理因素在神经元与星形胶质细胞共培养体系中的神经毒性效应进行高灵敏度检测。结果表明，高内涵分析技术是评估神经毒性的全新且富有前景的技术手段。...

一种用于神经毒性高内涵分析的神经元与星形胶质细胞共培养实验方法

本文介绍了一种染色质免疫沉淀（ChIP）实验流程，用于对在组蛋白结合结构域上存在差异的蛋白质亚型进行全基因组定位分析。我们将其应用于ChIP-Seq分析，以鉴定KDM5A/JARID1A/RBP2组蛋白去甲基化酶的作用靶点。...

使用染色质免疫共沉淀进行全基因组分析以鉴定亚型特异性基因靶点

了解复合盐胁迫下辣椒种子萌发实验方法，评估红天湖101与新乡8品种的耐盐性差异。该方案为作物耐盐育种及盐碱地高产优质栽培提供理论指导与技术参考。

复合盐胁迫对辣椒（Capsicum annuum L.）种子萌发及耐盐性影响的分析

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