鹽脅迫下高粱幼苗生長(zhǎng)及其對(duì)耐鹽性評(píng)價(jià)的影響

摘 要：以糖度及其它農(nóng)藝性狀差異較大的6個(gè)高粱株系為材料，研究不同濃度鹽脅迫處理7天和14天后高粱幼苗的苗高、鮮重、飽和鮮重及干重的變化以及對(duì)苗期耐鹽性鑒定評(píng)價(jià)的影響。結(jié)果表明：隨著鹽濃度的升高以及脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)幼苗生長(zhǎng)受到的抑制增大，苗高、鮮重、飽和鮮重和干重均隨鹽濃度的升高而降低。在0、50、100 mmol/L NaCl濃度下，處理7天和14天的苗高差異顯著；當(dāng)NaCl濃度大于150 mmol/L時(shí)，各濃度間苗高均沒有顯著差異。處理14天后，50 mmol/L和100 mmol/L，150 mmol/L和200 mmol/L兩個(gè)濃度間的苗鮮重、飽和鮮重及干重?zé)o顯著差異，其它各濃度間差異顯著。在4個(gè)鹽濃度中，苗高、鮮重、飽和鮮重和干重的相關(guān)性均達(dá)顯著性水平，但是僅在100 mmol/L和150 mmol/L濃度下，耐鹽級(jí)別與鹽害指數(shù)呈顯著正相關(guān)。

關(guān)鍵詞：高粱；鹽脅迫；幼苗生長(zhǎng)；耐鹽性

中圖分類號(hào)：S514.01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）03-0042-05

世界上近百個(gè)國家有鹽漬土，全世界鹽漬土面積約為10.1×108 hm2，約占世界可耕地的5%～10%[1]，中國鹽漬土總面積約為3 600×104 hm2[2]。另外，由于灌溉不當(dāng)?shù)纫蛩兀磕昙s有30×104 hm2的耕地發(fā)生次鹽漬化。種植耐鹽作物，充分利用邊際性土地，對(duì)于改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入具有非常重要的作用。高粱具有耐鹽、耐旱、高生物量和高含糖量等優(yōu)點(diǎn)，可在玉米、甘蔗等其它能源作物不能生長(zhǎng)的鹽堿地上生長(zhǎng)。

鹽害可導(dǎo)致種子萌發(fā)延遲，生長(zhǎng)速率降低，葉片邊緣灼傷、萎蔫、變黃，最終導(dǎo)致葉片脫落，同時(shí)還抑制了根的發(fā)育，直至植物逐漸死亡。由于土壤化學(xué)和物理成分的不均一性以及季節(jié)性降雨的影響，在大田中對(duì)高粱進(jìn)行耐鹽性鑒定和篩選很困難，結(jié)果重復(fù)性較差。前人的研究結(jié)果表明，對(duì)不同基因型植物進(jìn)行耐鹽性鑒定，長(zhǎng)期的大田鑒定試驗(yàn)與短期室內(nèi)的試驗(yàn)差異不大[3]。因此，可以用短期試驗(yàn)代替大田試驗(yàn)對(duì)不同基因型的耐鹽性進(jìn)行鑒定。但是，短期的室內(nèi)試驗(yàn)也必須使植物在鹽害環(huán)境中至少脅迫兩周或更長(zhǎng)時(shí)間[4]。土壤中的鹽分主要是鈉、鈣、鎂和鉀的氯化鹽和硫酸鹽，其中氯化鈉對(duì)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育負(fù)作用最大。高粱雖然對(duì)鹽害具有一定的抗性，但是不同鹽濃度下高粱生長(zhǎng)狀況不盡相同。目前對(duì)高粱芽期耐鹽性鑒定和評(píng)價(jià)的相關(guān)研究較多[5～9]，而對(duì)苗期耐鹽性鑒定和評(píng)價(jià)的相關(guān)研究較少，并且不同的研究者側(cè)重點(diǎn)也不同[8，9]。苗期是高粱對(duì)鹽害最敏感的時(shí)期，苗期耐鹽性的高低決定了鹽堿地高粱的苗況。因此本研究以不同濃度的氯化鈉溶液對(duì)不同高粱株系苗期進(jìn)行不同時(shí)間的脅迫處理，研究高粱苗期鹽脅迫對(duì)各生長(zhǎng)指標(biāo)的影響以及與高粱苗期耐鹽性評(píng)級(jí)的關(guān)系，以期為高粱耐鹽資源的篩選、耐鹽遺傳育種及鹽堿地栽培管理提供一定的理論指導(dǎo)。

1 材料與方法1.1 試驗(yàn)材料

粒用高粱和甜高粱雜交后代衍生系175、176、179、181、183和184，糖錘度在8%～15%。

1.2 苗期耐鹽鑒定方法

設(shè)置0、50、100、150、200、250 mmol/L共6個(gè)NaCl濃度梯度。2012年4月對(duì)每個(gè)株系進(jìn)行催芽，等胚芽和胚根均長(zhǎng)出后移栽到溫室大棚內(nèi)。周轉(zhuǎn)箱中放入Hoagland營養(yǎng)液5 L，將用紗網(wǎng)封住底面并開有播種條溝的泡沫板放入水中，挑選整齊一致的發(fā)芽種子，用鑷子放在泡沫板的條溝中，每個(gè)株系放10～15粒。絕大多數(shù)株系的幼苗長(zhǎng)到兩葉一心時(shí)定苗，每個(gè)品系選留整齊一致幼苗8株，重復(fù)3次。用加有上述6個(gè)NaCl濃度的Hoagland營養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)，每天早、晚補(bǔ)充蒸發(fā)掉的水分，每5天更換一次營養(yǎng)液。

鹽脅迫處理開始后，記載幼苗開始出現(xiàn)萎蔫、葉尖變黃青枯和死亡的時(shí)間。7天后調(diào)查每個(gè)品系的苗高（每個(gè)品系選生長(zhǎng)一致單株3株，從莖基部到最高的葉尖高度即為苗高）。14天后按照高粱苗期耐鹽性標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)株系的苗況進(jìn)行調(diào)查，計(jì)算鹽害指數(shù)（SI），最后對(duì)每個(gè)處理中的所有株系的耐鹽級(jí)別（SL）進(jìn)行分級(jí)[10]。耐鹽性鑒定后，測(cè)量苗高，剪掉根部，稱量每個(gè)株系的幼苗鮮重。然后把各株系幼苗裝入密封塑料袋內(nèi)，加入一定體積的水，完全浸泡幼苗，24 h后用吸水紙吸干，稱重即為飽和鮮重；最后把幼苗放入烘箱105℃殺青30 min，70℃烘干至恒重后稱量，即為幼苗干重。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖，同時(shí)計(jì)算各處理性狀的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、相關(guān)系數(shù)等參數(shù)，并進(jìn)行t測(cè)驗(yàn)和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 處理7天和14天后各株系苗高的生長(zhǎng)趨勢(shì)及統(tǒng)計(jì)分析

在0～250 mmol/L NaCl中生長(zhǎng)7天和14天后，6個(gè)株系的苗高表現(xiàn)出基本相同的生長(zhǎng)趨勢(shì)，均隨著鹽濃度的升高而逐漸降低，7天的苗高下降趨勢(shì)比較平緩，而14天苗高的下降趨勢(shì)比較陡峭（圖1）。處理7天后，50 mmol/L與100 mmol/L，100 mmol/L與150 mmol/L兩個(gè)NaCl濃度間苗高的差異最大，各株系的下降趨勢(shì)也比較一致。與對(duì)照相比，在50 mmol/L NaCl處理下，株系179和183的苗高受抑制程度較大，其它株系苗高下降趨勢(shì)較小。150 mmol/L與200 mmol/L、200 mmol/L與250 mmol/L濃度各株系間株高的下降趨勢(shì)相對(duì)較小。處理14天后，0～50 mmol/L、100～150 mmol/L濃度間苗高的差異最大，而50～100 mmol/L、150～200 mmol/L濃度間苗高差異不大，200 mmol/L與250 mmol/L間除了株系181外，其它各株系間差異較大。

利用t測(cè)驗(yàn)對(duì)不同鹽濃度下處理7天和14天的苗高進(jìn)行分析（表1）。由于在250 mmol/L鹽濃度下6個(gè)株系處理7天時(shí)已接近枯死，因此處理7天和14天的苗高沒有差異。在0、50、100 mmol/L NaCl濃度下，7天和14天的苗高差異極顯著。150 mmol/L和200 mmol/L NaCl濃度下，7天和14天的苗高差異不顯著。從表1中可以看出，各個(gè)鹽濃度下處理7天還是14天，高粱幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育均受到鹽脅迫的影響，且隨著鹽濃度的升高，受脅迫的影響越大，苗高越矮。其中50 mmol/L濃度下處理7天的苗高與對(duì)照和100 mmol/L濃度下的苗高沒有顯著差異，150 、200 mmol/L和250 mmol/L各處理間的苗高沒有顯著差異，其它各濃度間的苗高均有顯著差異。在供試鹽濃度下處理14天的苗高，除50 mmol/L濃度下的苗高與對(duì)照的差異顯著外，其余各處理間均與7天的處理結(jié)果相同。與處理7天的苗高相比，對(duì)照苗高的增長(zhǎng)率最大，為46%，其次是100 mmol/L和50 mmol/L濃度處理，苗高的增長(zhǎng)率分別為34%和19%。隨著鹽濃度的升高，苗高增長(zhǎng)率出現(xiàn)遞減的趨勢(shì)。當(dāng)濃度大于150 mmol/L時(shí)，植株幾乎停止生長(zhǎng)。