Effects of different salt stresses on triticale seed germination

doi:10.11686/cyxb2023068

Abstract

Abstract:

Soil salinization is an important factor that restricts agricultural production. Triticale has high yields and shows strong stress resistance， so it has the potential to improve saline-alkali land. In this study， triticale seeds were treated with five kinds of salts （NaCl， KCl， Na₂SO₄， MgSO₄， NaHCO₃） at different concentrations （10， 25， 50， 100 and 200 mmol·L^-1） and compound salt solutions （NaHCO₃∶NaCl∶Na₂SO₄=1∶15∶84） at concentrations of 0.05%， 0.15%， 0.30%， 0.60% and 1.20% （w/v）. The germination rate， germination potential， germination index， vigor index， seedling length， and root length of triticale germinating seeds and seedlings under different salt stresses were analyzed. The salt tolerance of triticale under different salt stresses was comprehensively evaluated by a principal component analysis and membership function analysis. The results show that the germination rate， germination potential， germination index， and vigor index of triticale seeds decreased gradually as the concentration of each salt increased， and treatment with high concentrations of salts significantly inhibited the germination of the triticale seeds. The seedling length and root length of triticale seedlings also showed a decreasing trend with increasing salt concentrations. Among the salts， NaHCO₃ had the strongest inhibitory effect. The results of the principal component analysis showed that the main indicators for evaluating the salt tolerance of triticale were germination rate， germination index， and root length. The ranking of membership function values showed that triticale had relatively high tolerance to mixed salt treatments and the lowest tolerance to NaHCO₃.

Key words: triticale, salt stress, analysis of salt tolerance

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Figures/Tables 6

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指标 Index	处理 Treatment	NaCl	KCl	Na₂SO₄	MgSO₄	NaHCO₃	混合盐 Salts mixture
发芽势 Germination energy	CK	95.00±1.67a	95.00±1.67a	95.00±1.67a	95.00±1.67a	95.00±1.67a	95.00±1.67a
	1	90.00±10.00a	86.67±6.67a	93.33±3.33a	95.00±5.00a	80.00±1.36b	91.67±1.67ab
	2	93.33±1.36a	95.00±5.00a	76.67±0.00c	88.33±1.67ab	80.00±3.33b	88.33±1.67ab
	3	90.00±0.00a	93.33±6.67a	85.00±1.67b	85.00±1.67b	66.67±3.33bc	88.33±1.67ab
	4	88.33±1.67a	86.67±6.67a	83.33±0.00b	81.67±1.67b	46.67±3.33d	86.67±0.00b
	5	3.33±3.33b	5.00±5.00b	0.00±0.00d	51.67±8.33c	3.33±3.33e	68.33±8.33c
发芽率 Germination rate	CK	95.56±1.92a	95.56±1.92a	95.56±1.92a	95.56±1.92a	95.56±1.92a	95.56±1.92a
	1	95.56±5.09a	92.22±1.92a	90.00±0.00b	93.33±3.33ab	83.33±0.00b	93.33±1.36ab
	2	93.33±1.36ab	90.00±3.33a	80.00±3.33c	88.89±1.92bc	80.00±3.33b	88.89±1.92bc
	3	88.89±1.92b	93.33±6.67a	85.56±1.92b	85.56±1.92c	72.22±5.09c	90.00±3.33bc
	4	90.00±3.33b	92.22±1.92a	66.67±3.33d	68.89±1.92d	20.00±6.67d	86.67±0.00c
	5	0.00±0.00c	26.67±26.67b	0.00±0.00e	15.56±1.92e	0.00±0.00e	53.33±3.33d
相对盐害率 Relative salt injury rate	1	0.00（1）	3.49（3）	5.81（4）	2.33（2）	12.79（8）	2.33（2）
	2	2.33（2）	5.81（4）	16.28（9）	6.98（5）	16.28（9）	6.98（5）
	3	6.98（5）	2.33（2）	10.47（7）	10.47（7）	24.42（10）	5.81（4）
	4	5.81（4）	3.49（3）	30.23（12）	27.91（11）	79.07（15）	9.30（6）
	5	100.00（17）	72.09（14）	100.00（17）	83.72（16）	100.00（17）	44.19（13）

指标 Index	处理 Treatment	NaCl	KCl	Na₂SO₄	MgSO₄	NaHCO₃	混合盐 Salts mixture
发芽势 Germination energy	CK	95.00±1.67a	95.00±1.67a	95.00±1.67a	95.00±1.67a	95.00±1.67a	95.00±1.67a
	1	90.00±10.00a	86.67±6.67a	93.33±3.33a	95.00±5.00a	80.00±1.36b	91.67±1.67ab
	2	93.33±1.36a	95.00±5.00a	76.67±0.00c	88.33±1.67ab	80.00±3.33b	88.33±1.67ab
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发芽率 Germination rate	CK	95.56±1.92a	95.56±1.92a	95.56±1.92a	95.56±1.92a	95.56±1.92a	95.56±1.92a
	1	95.56±5.09a	92.22±1.92a	90.00±0.00b	93.33±3.33ab	83.33±0.00b	93.33±1.36ab
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	5	0.00±0.00c	26.67±26.67b	0.00±0.00e	15.56±1.92e	0.00±0.00e	53.33±3.33d
相对盐害率 Relative salt injury rate	1	0.00（1）	3.49（3）	5.81（4）	2.33（2）	12.79（8）	2.33（2）
	2	2.33（2）	5.81（4）	16.28（9）	6.98（5）	16.28（9）	6.98（5）
	3	6.98（5）	2.33（2）	10.47（7）	10.47（7）	24.42（10）	5.81（4）
	4	5.81（4）	3.49（3）	30.23（12）	27.91（11）	79.07（15）	9.30（6）
	5	100.00（17）	72.09（14）	100.00（17）	83.72（16）	100.00（17）	44.19（13）

项目 Item	处理 Treatment	NaCl	KCl	Na₂SO₄	MgSO₄	NaHCO₃	混合盐 Salts mixture
发芽指数 Germination index	CK	13.38±0.12a	13.38±0.12a	13.38±0.12a	13.38±0.12a	13.38±0.12a	13.38±0.12a
	1	12.98±1.19a	13.05±0.45a	13.42±0.08a	13.58±1.08a	11.53±0.33b	12.98±0.11a
	2	13.25±0.33a	13.29±0.71a	11.20±0.37c	13.17±0.33ab	11.74±0.29b	12.04±0.46b
	3	13.06±0.22a	13.29±0.96a	11.92±0.25b	12.22±0.64bc	8.13±0.43c	11.81±0.03b
	4	12.62±0.67a	12.16±0.59a	9.26±0.44d	11.29±0.29c	5.10±0.57d	10.08±0.33c
	5	1.52±0.43b	2.02±1.62b	0.17±0.17e	5.08±0.18d	0.39±0.19e	6.25±0.73d
活力指数 Vigor index	CK	10.89±0.11ab	10.89±0.11a	10.89±0.11a	10.89±0.11a	10.89±0.11a	10.89±0.11a
	1	11.55±0.19a	11.23±0.57a	10.05±0.69b	10.26±0.72a	9.07±0.43b	10.06±0.46a
	2	11.73±0.44a	10.67±0.31a	8.08±0.52c	9.37±0.39b	7.99±1.40b	9.19±0.38ab
	3	10.47±0.17b	10.28±0.96a	7.99±0.42c	6.00±0.39c	6.31±0.45c	10.83±0.40a
	4	7.85±0.92c	8.01±0.29b	2.15±0.28d	2.68±0.48d	0.39±0.15d	6.84±2.48b
	5	0.00±0.00d	0.86±1.03c	0.00±0.00e	0.22±0.02e	0.00±0.00d	4.13±1.75c

项目 Item	处理 Treatment	NaCl	KCl	Na₂SO₄	MgSO₄	NaHCO₃	混合盐 Salts mixture
发芽指数 Germination index	CK	13.38±0.12a	13.38±0.12a	13.38±0.12a	13.38±0.12a	13.38±0.12a	13.38±0.12a
	1	12.98±1.19a	13.05±0.45a	13.42±0.08a	13.58±1.08a	11.53±0.33b	12.98±0.11a
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活力指数 Vigor index	CK	10.89±0.11ab	10.89±0.11a	10.89±0.11a	10.89±0.11a	10.89±0.11a	10.89±0.11a
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	2	11.73±0.44a	10.67±0.31a	8.08±0.52c	9.37±0.39b	7.99±1.40b	9.19±0.38ab
	3	10.47±0.17b	10.28±0.96a	7.99±0.42c	6.00±0.39c	6.31±0.45c	10.83±0.40a
	4	7.85±0.92c	8.01±0.29b	2.15±0.28d	2.68±0.48d	0.39±0.15d	6.84±2.48b
	5	0.00±0.00d	0.86±1.03c	0.00±0.00e	0.22±0.02e	0.00±0.00d	4.13±1.75c

指标 Index	NaCl	KCl	Na₂SO₄	MgSO₄	NaHCO₃	混合盐Salts mixture
指标 Index	NaCl	KCl	Na₂SO₄	MgSO₄	NaHCO₃	F₁	F₂
发芽势GE	0.992	0.981	0.952	0.976	0.960	0.963	-0.165
发芽率GR	0.993	0.984	0.991	0.980	0.997	0.963	-0.193
株高SL	0.978	0.979	0.943	0.959	0.993	0.874	0.370
根长RL	0.884	0.582	0.807	0.775	0.897	0.810	0.564
须根数目RN	0.975	0.847	0.968	0.986	0.973	-0.327	0.900
发芽指数GI	0.991	0.989	0.992	0.970	0.978	0.988	-0.105
简易活力指数SVI	0.984	0.988	0.993	0.958	0.990	0.981	0.154
特征值Eigen value	7.595	6.863	7.201	7.223	7.581	6.252	1.402
贡献率Contribution （%）	94.931	85.787	90.013	90.290	94.765	78.149	17.521
累计贡献率Cumulative contribution （%）	94.931	85.787	90.013	90.290	94.765	78.149	95.670