馬鈴薯抗蘇打鹽堿性研究離體試驗

趙海紅

（黑龍江省農業科學院佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154007）

目前，我國約有鹽堿地0.27億hm2，主要分布在東北、華北、西北內陸地區及長江以北沿海地帶，其中黑龍江省的鹽堿地土壤是以NaHCO3和Ca（HCO3）2為主的蘇打鹽堿地[1]。在這些蘇打鹽堿地上很難找到正常生長的作物，因此，培育和引種適應高鹽堿環境的優良耐鹽堿作物，對改善廣大鹽堿地生態系統，提高土地生產力，增加經濟收益無疑具有現實而深遠的意義。

馬鈴薯是我國廣為種植的重要糧菜兼用型作物，屬鹽敏感型[2]。鹽漬化土壤影響著馬鈴薯的生長發育，特別是對其出苗有抑制作用[3-4]，目前推廣應用的品種大多耐鹽性差，個別耐鹽品種因綜合性狀差，不適應市場需求[5]。因此，選育抗鹽堿馬鈴薯品種便成為亟待解決的問題。

馬鈴薯耐鹽性的研究大部分集中在NaCl上[6-9]，極少數進行了抗NaHCO3的研究[10]，而以主栽的馬鈴薯品種為試驗材料，在離體條件下對耐蘇打鹽堿性兩方面進行試驗研究的卻鮮有報道。本試驗主要研究在離體條件下15個主栽馬鈴薯品種的抗蘇打鹽堿性強弱，試圖篩選出表現好、抗蘇打鹽堿性強的優良種質，為我國馬鈴薯品種在鹽堿地區的種植提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

克新3號、克新12號、克新13號、克新18號、克新19號、克新20號、克新21號、中薯1號、尤金、大西洋、抗疫白、夏波蒂、晉薯2號、興佳1號和費烏瑞它15個馬鈴薯品種的脫毒試管苗，依次用A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N和O代表。

1.2 試驗方法

以馬鈴薯增殖培養基[11]為對照培養基，附加瓊脂8 g·L-1，蔗糖30 g·L-1，模擬蘇打鹽堿地土壤成分，分別向增殖培養基中加入不同量的NaHCO3，使培養基中NaHCO3濃度和pH分別達到下列要求：

CK:NaHCO3濃度為0%，pH 5.9

處理Ⅰ:NaHCO3濃度為0.1%，pH 7.5

處理Ⅱ:NaHCO3濃度為0.2%，pH 8.0

處理Ⅲ:NaHCO3濃度為0.3%，pH 8.5

處理Ⅳ:NaHCO3濃度為0.4%，pH 9.0

將25 d苗齡的不同品種馬鈴薯試管苗莖段分別接種到上述5種培養基上，設3次重復，每次重復分別接種10支試管。置于溫度25℃，濕度80%，2 500 lx，16 h光照條件下培養，觀察其長勢。28 d后記錄試管苗的存活、生根情況、株高和生物產量等，應用DPS和Excel數據軟件分析，應用新復極差法進行多重比較，判斷各品種的抗（耐）鹽堿能力。

2 結果與分析

2.1 不同鹽堿濃度對脫毒試管苗成活率的影響

由圖1可知，隨著含鹽量與pH值的增加，各品種的成活率均減少，但減少程度不同。晉薯2號（M）、尤金（I）和興佳1號（N）在鹽堿處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中的成活率均較高，在鹽堿濃度較高的處理Ⅳ中的成活率分別為50%、43%和50%，而且成活的植株多數能夠正常生長。克新19（E）和克新20（F）兩個品種在鹽堿處理Ⅳ中的成活率分別為40%和33.33%。其余10個品種的成活率均低于30%。其中中薯1號（H）和夏波蒂（L）在處理Ⅳ中的成活率為0，在鹽堿處理Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中成活率也較其他品種低。

由此推斷，不同鹽堿濃度對各品種的馬鈴薯均有不同程度的迫害。馬鈴薯莖段能否成活，主要取決于品種材料的抗（耐）鹽堿能力。抗（耐）鹽堿的品種，在鹽堿濃度高的培養基上成活率較高，能夠正常生長的植株較多。不抗（耐）鹽堿的品種，在鹽堿濃度低的培養基上成活的植株就較少，雖然有的植株能長出腋芽，但幾天后便枯黃死亡，而且成活的植株多數也不能正常生長。

2.2 不同鹽堿濃度對脫毒試管苗株高的影響

接種在含鹽堿培養基的馬鈴薯莖段，在培養的第一周內各處理試管苗生長狀況無明顯差異，隨著培養時間的延長，含鹽量及pH高的培養基中植株生長明顯變慢，與對照相比株高顯著降低。

由表1可知，晉薯2號（M）在各鹽堿處理中的株高均顯著低于對照，但處理Ⅰ和處理Ⅱ中的株高差異不顯著，處理Ⅲ和處理Ⅳ中的株高也沒有顯著差異，而且在各鹽堿處理中多數植株能夠正常生長，較其它品種長勢旺，說明晉薯2號（M）抗（耐）鹽堿能力較強。

尤金（I）等其他14個品種在各鹽堿處理中的株高均極顯著低于對照，但尤金（I）品種在鹽堿處理中植株的長勢較好，莖粗，葉大，根壯，枯黃現象較少，說明尤金（I）抗鹽堿能力強于其它品種。

克新3號（A）和夏波蒂（L）兩個品種在處理Ⅱ中的株高顯著高于處理Ⅰ，抗疫白（K）和大西洋（J）兩個品種在處理Ⅲ中的株高顯著高于處理Ⅱ，雖然這4個品種的株高在重鹽堿處理中有高于輕鹽堿處理的現象，但它們在重鹽堿處理中的試管苗生長細弱，不展葉緣的葉片較多，而且葉片失綠干枯現象較重，導致試管苗的生物產量較低，說明這4個品種在鹽堿條件下的生長受到了一定的抑制。

克新18號（D）、克新21號（G）和克新12號（B）3個品種在鹽堿處理中大部分植株只能生長出腋芽，多數腋芽生長緩慢。說明這一部分材料對鹽堿的脅迫較為敏感，在鹽堿條件下植株生長會受到比較強烈的抑制。

2.3 不同鹽堿濃度對脫毒試管苗生物產量的影響

生物產量是衡量植株生長狀況的重要指標之一，其與植株產量呈正相關。

由圖2可知，晉薯2號（M）和尤金（I）兩個品種在處理Ⅰ和處理Ⅱ中兩個品種的生物產量差異不明顯，晉薯2號（M）在兩個處理中的生物產量相同，都為0.23 g；尤金（I）在兩個處理中的生物產量分別為0.25 g和0.24 g。克新18號（D）、克新21號（G）和克新12號（B）3個品種在各鹽堿處理中的生物產量都較低，在處理Ⅱ中的生物產量分別為 0.11 g、0.08 g和0.08 g，而且各處理間生物產量的差異也較大，其中克新12號在5個處理中的生物產量分別為0.25 g，0.18 g，0.08 g，0.04 g和0.03 g。

由成活率、株高和生物產量分析結果綜合判斷，晉薯2號（M）和尤金（I）兩個品種在鹽堿濃度高的處理中有較多的植株能夠正常生長，說明這兩個品種抗(耐)鹽堿能力較強；興佳1號（N）、克新19號（E）和克新20號（F）兩個品種在含鹽量和pH值低的條件下植株能夠正常生長，在含鹽量和pH值高的條件下植株生長則受到明顯抑制，說明這些品種有一定的抗(耐)鹽堿性；克新18號（D）、克新21號（G）和克新12號（B）3個品種在鹽堿處理上的株高和生物產量與對照差異都達到顯著水平，說明這三個品種抗（耐）鹽堿能力較弱。

表1 不同鹽堿濃度對各品種株高的影響（cm）Table 1 Effects of various levels of saline-sodic treatment on the height of cultivars

3 討論

對物種抗（耐）鹽堿性篩選的方法是重要的育種基礎資源研究。本試驗從鑒定的15份馬鈴薯品種（系）中選出晉薯2號（M）和尤金（I）兩份抗（耐）鹽的品種（系），可以作為選育抗（耐）蘇打鹽堿品種的優質資源。

在離體條件下進行鑒定試驗，季節和土地資源不再是束縛試驗的條件，同時也能節省大量的人力、物力。但試管苗培養條件與大田有較大差別，材料的抗（耐）鹽堿性能否穩定遺傳也要經過多次檢驗才能驗證。所以上述試驗材料還應于鹽堿耕地中進行大田試驗，直接用所獲經濟產量的高低來衡量品種抗（耐）鹽堿性的強弱。田間鑒定結果是否與離體試驗結果相符還需要作進一步研究。

[1]苑增武,張孝民,毛齊來,等.大慶地區主要造林樹種耐鹽堿能力評價[J].防護林科技,2000(1)：15-16.

[2] 龔家棟.馬鈴薯不同品種耐鹽性差異初步研究[J].中國沙漠, 1996,16(1)：61-66.

[3] 康玉林,張春震,夏佃仁,等.鹽堿地馬鈴薯種適應性研究[J].馬鈴薯雜志,1997,11(1):1-7.

[4] 王培倫,孫慧生,張振鴻,等.離體篩選耐鹽堿馬鈴薯品種試驗[J].馬鈴薯雜志,1997,11(4)：197-200.

[5] 尹江,馬恢,崔紅軍.馬鈴薯親本材料試管苗的耐鹽性篩選[J].中國馬鈴薯,2005,19(1)：13-16.

[6] 康玉林,徐利群,張春霞,等.不同鹽濃度對馬鈴薯實生苗的影響[J].馬鈴薯雜志,1996,10(1)：17-19.

[7]侯光炯.中國農業土壤概論[M].北京：農業出版社,1982.

[8] Shannon M C.Breeding selection and the genetics of salt tolerance in plants strategies for crop improvement[M].New York, USA：John Wiley&Sons,1984.

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[10]梁春波,韓秀峰,邸宏,等.馬鈴薯新型栽培種耐鹽性鑒定與篩選[J].中國馬鈴薯,2006,20(2)：68-72.

[11] 姚志剛,劉尚前.馬鈴薯試管苗快繁方法改進試驗[J].長江蔬菜,2009(12)：10-12.