盐胁迫是主要的非生物胁迫之一，部分盐渍土地尚未得到充分开发和利用[1-2]。大豆作为重要的油料作物和粮食作物，为人类提供了蛋白质和脂肪[3]。张兆宁等[4]研究表明，增强大豆对盐胁迫的适应性，是提高大豆产量和利用盐碱地的重要途径之一。
植物生长调节剂在调节植物抗逆性和改善植物生长方面被广泛应用，水杨酸（Salicylic acid，SA）和褪黑素（Melatonin，MT）是较为普遍的植物生长调节剂。褪黑素是一类吲哚类激素，广泛存在于动植物体内，化学名称为N-乙酰基-5-甲氧基色胺[5]。左月桃等[6]研究表明，褪黑素能够促进盐碱胁迫下小黑麦种子的萌发。褪黑素也是一种抗氧化剂，能提高非生物胁迫下作物的抗氧化酶活性和抗氧化剂含量，进而清除细胞内过量的活性氧自由基。黄荣等[7]研究表明，外源褪黑素可提高铜胁迫下大豆幼苗抗氧化酶活性。姜珊等[8]研究表明，外源褪黑素在干旱胁迫下可清除红小豆幼苗活性氧自由基。水杨酸是一种简单酚类物质，其作为植物激素信号分子在调控植物生长发育和胁迫抗性中起关键作用[9]。李润枝等[10]、Nadaraiah等[11]研究表明，外源水杨酸可以缓解盐胁迫对植物的危害，其通过诱导逆境相关基因的表达、激活抗氧化防御系统、提高光合能力、调节离子吸收与分布及同其他激素或信号分子交互作用等途径来缓解盐害。贡鑫等[12]研究指出，水杨酸可在一定程度上缓解盐胁迫对毛豆种子萌发和幼苗生长的影响。梁小燕等[13]研究表明，水杨酸可提高盐胁迫下大黄种子的发芽率和发芽势，促进其苗长和根长增高。
目前，有关水杨酸或褪黑素等单一外源物质对盐胁迫下种子萌发和幼苗生长的影响的研究较多，关于两种外源物质对大豆盐胁迫的缓解作用的对比研究较少。本试验通过设置不同浓度梯度的水杨酸或褪黑素，比较盐胁迫下其对大豆种子萌发和幼苗生长的缓解作用强弱，从而筛选出较为高效的外源缓解剂，为高效利用盐碱地、提高大豆产量提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验于2023年6—7月在牡丹江师范学院植物学实验室进行。供试大豆品种为吉育204。水杨酸（分析纯）购于天津市致远化学试剂有限公司，褪黑素(分析纯)购于北京索莱宝生物科技有限公司。
1.2 试验方法
设置对照（CK0，蒸馏水），NaCl处理组（CK1，100 mmol/L NaCl），外源水杨酸处理组（0.1、0.2和0.5 mmol/L水杨酸+100 mmol/L NaCl，分别标记为SA1、SA2和SA5），外源褪黑素处理组（0.1、0.2和0.5 mmol/L褪黑素+100 mmol/L NaCl，分别标记为MT1、MT2和MT5）。挑选颗粒饱满、质地均匀的大豆种子，用5%NaClO溶液表面消毒15 min，随后用蒸馏水漂洗3次，将其均匀放在垫有2层滤纸的培养皿中，每皿放20粒，分别加入上述各组处理液10 mL，每个处理重复3次。在人工气候箱中进行种子萌发试验，昼夜温度25 ℃/20 ℃，昼夜时长为13 h/11 h，光照强度6 000 lx，相对湿度75%，每12 h更换1次处理液，每24 h统计1次种子萌发数。
1.3 测定指标与方法
种子发芽指标测定参照GB/T 3543.1—1995《农作物种子检验规程》，在试验第3天计算发芽势，处理第2天开始统计种子发芽数（胚根突破种皮达到种子长度的1/2视为发芽），共统计8 d的发芽数据。第8天后，连续2 d未有新增发芽种子视为试验结束。测量幼苗苗长、测定幼苗鲜重，并计算发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和相对盐害率，计算如式（1 ）~（5 ）。
发芽率（%）=（发芽的种子数/试验种子数）×100
发芽势（%）=（发芽高峰时间内发芽数/试验种子数）×100
发芽指数（GI）=∑（Gt /Dt ）
活力指数（VI）=GI×S
相对盐害率（%）=[CK0发芽率－各处理组（SA、MT）发芽率]/CK0发芽率×100
1.4 数据分析
试验数据用SPSS 26.0软件进行统计分析，使用Excel 2019软件作图。
2 结果与分析
2.1 对大豆种子发芽率的影响
发芽率反映了种子的营养和健康程度。由图1可知，100 mmol/L NaCl明显降低了大豆种子发芽率，较CK0降低了28.34%（P<0.05）。SA1和MT2处理明显提高了盐胁迫下大豆种子发芽率，较CK1分别提高了18.34%和23.00%，但均未超过CK0。SA2、SA5、MT1和MT5处理均能提高盐胁迫下大豆种子发芽率，与CK1相比，发芽率分别提高了5.00%、11.67%、11.67%和13.34%，差异无统计学意义（P>0.05）。MT2处理对盐胁迫下大豆种子发芽率有明显的促进作用。
2.2 对大豆发芽势的影响
发芽势反映种子的发芽速度和整齐度。由图2可知，100 mmol/L NaCl明显降低了大豆种子发芽势，与CK0相比，降低了21.67%（P<0.05）。除SA5处理外，其余各处理均能明显提高盐胁迫下大豆种子发芽势。与CK1相比，SA1、SA2处理的大豆发芽势均提高11.67%，而MT1、MT2和MT5处理的大豆发芽势分别提高16.67%、25.00%和18.33%，差异具有统计学意义（P<0.05）。MT2处理对盐胁迫下大豆种子发芽势有明显的促进作用。
2.3 对大豆种子发芽指数的影响
发芽指数是种子活力的指标之一。由图3可知，100 mmol/L NaCl明显降低了大豆种子的发芽指数，较CK0降低了35.89%（P<0.05）。各处理均能提高盐胁迫下大豆种子发芽指数。SA1、MT1、MT2和MT5处理的大豆种子发芽指数较CK1分别提高了30.42%、33.49%、43.43%和38.76%，差异具有统计学意义（P<0.05）。MT2处理对盐胁迫下大豆种子发芽指数的提高作用较为明显。
2.4 对大豆种子活力指数的影响
活力指数综合反映种子发芽速率和生长量。由图4可知，100 mmol/L NaCl明显降低了大豆种子活力指数，与CK0相比，降低了47.79%。SA1、SA2、SA5、MT1、MT2和MT5处理的大豆种子活力指数较CK1分别提高了34.62%、45.73%、37.89%、49.91%、66.84%和60.13%，差异具有统计学意义（P<0.05）。MT2处理对盐胁迫下大豆种子活力指数的提升作用较为明显。
2.5 对大豆种子相对盐害率的影响
相对盐害率是反映植物受盐胁迫程度的指标。由图5可知，100 mmol/L NaCl胁迫下大豆种子相对盐害率30.91%。各处理均能降低大豆种子相对盐害率，其中SA1、MT2和MT5处理明显降低了盐胁迫下大豆种子相对盐害率（P<0.05），较CK1分别降低了15.46%、23.48%和14.54%；SA2、SA5和MT1处理较CK1分别降低了5.45%、10.72%和7.28%，差异无统计学意义（P>0.05）。MT2处理对盐胁迫下大豆种子相对盐害率的抑制作用较为明显。
2.6 对大豆幼苗鲜重和苗长的影响
由表1可知，100 mmol/L NaCl明显降低了大豆幼苗的鲜重，与CK0相比，降低了21.16%（P<0.05）；水杨酸和褪黑素处理均较CK1增加了盐胁迫下大豆幼苗鲜重，其中SA1处理的幼苗鲜重较CK1增加6.53%（P>0.05），SA2、SA5、MT1、MT2和MT5处理较CK1处理分别增加18.29%、17.46%、15.91%、20.19%和18.88%，差异具有统计学意义（P<0.05）。外源施加褪黑素比施加水杨酸对盐胁迫下大豆幼苗鲜重的增重效果更好。100 mmol/L NaCl明显抑制了幼苗苗长，与CK0相比，减少了47.82%；SA1、SA2、SA5、MT1、MT2和MT5处理的大豆幼苗苗长分别较CK1增加12.16%、9.95%、16.59%、19.91%、19.12%和7.58%，差异具有统计学意义（P<0.05）。
表1 盐胁迫下水杨酸或褪黑素对大豆幼苗鲜重和苗长的影响 |
| 处理 | 幼苗鲜重/g | 苗长/cm |
|---|---|---|
| CK0 | 10.68±0.92 a | 12.13±0.54 a |
| CK1 | 8.42±0.51 c | 6.33±0.41 e |
| SA1 | 8.97±0.34 bc | 7.10±0.23 cd |
| SA2 | 9.96±0.24 a | 6.96±0.15 d |
| SA5 | 9.89±0.27 a | 7.38±0.33 bc |
| MT1 | 9.76±0.21 ab | 7.59±0.19 b |
| MT2 | 10.12±0.21 a | 7.54±0.20 b |
| MT5 | 10.01±0.67 a | 6.81±0.26 d |
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3 结论与讨论
种子是植物的胚胎阶段，种子萌发是植物生长周期中重要的阶段之一[14]。姜雪琪等[15]研究表明，盐胁迫会明显降低红小豆种子发芽率，使种子发芽速度明显降低。潘平新等[16]研究表明，混合盐碱胁迫会抑制黑果枸杞种子的萌发。信龙飞等[17]研究发现，高浓度盐胁迫明显降低了桔梗种子发芽率。韩爱平等[18]研究发现，苏打盐碱降低了水稻种子发芽率。朱广龙等[19]研究发现，盐胁迫降低了高粱种子发芽率。种子萌发和幼苗生长时期是植物生活史中较为重要的时期，在该时期，植物耐盐性对植株存活起到非常关键的作用[20]。本试验结果表明，盐胁迫会降低大豆种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数，同时还会降低幼苗鲜重、减少苗长，这与杨莉萍等[21]的研究结果一致。
Guo等[32]研究表明，盐胁迫影响植物生长发育，使植物生长缓慢。植物在苗期和营养生长早期对盐碱度较敏感。本试验结果表明，水杨酸和褪黑素均增加了盐胁迫下大豆幼苗鲜重和苗长，褪黑素对增加盐胁迫下大豆幼苗鲜重的作用较为明显。
综上，不同浓度水杨酸或褪黑素对盐胁迫下大豆种子萌发和幼苗生长具有不同程度的缓解作用。0.1、0.2和0.5 mmol/L水杨酸或褪黑素对盐胁迫下大豆种子的发芽势、发芽率、活力指数、发芽指数和幼苗鲜重、苗长有不同程度的提高作用，降低其相对盐害率。褪黑素缓解大豆盐胁迫的效果整体优于水杨酸，0.2 mmol/L褪黑素为最适缓解浓度。