紅麻種子發(fā)芽期對(duì)NaCl的耐性鑒定

楊健　孔祥軍　周不進(jìn)　廖小芳　周瑞陽(yáng)

摘 要：以25份紅麻種質(zhì)資源為材料，比較分析了250 mmol·L-1的NaCl處理與空白對(duì)照的種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、芽長(zhǎng)等指標(biāo)的差異，并據(jù)此對(duì)不同材料的耐鹽性進(jìn)行隸屬函數(shù)分析，以評(píng)價(jià)不同材料的耐鹽性。分析結(jié)果表明，所有供試材料中，以N10-76的隸屬函數(shù)值最高，達(dá)0.95，表明其耐鹽性最強(qiáng)；其次為09-43-1和N10-66，其隸屬函數(shù)值分別為0.88和0.87；R1的耐鹽性最差，其隸屬函數(shù)值僅為0.02。發(fā)芽相關(guān)指標(biāo)與隸屬函數(shù)值的相關(guān)性分析結(jié)果表明，相對(duì)發(fā)芽率和相對(duì)活力指數(shù)與隸屬函數(shù)的相關(guān)系數(shù)最高，均達(dá)到0.96；其次為相對(duì)發(fā)芽指數(shù)，相關(guān)系數(shù)為0.94；最低為相對(duì)芽長(zhǎng)，其相關(guān)系數(shù)為0.84。在所有供試材料中，隸屬函數(shù)值（綜合耐鹽能力）達(dá)到0.8的材料有8個(gè)，占供試材料的32%；小于0.2的材料僅為3個(gè)，占整體材料的12%。

關(guān)鍵詞：紅麻；發(fā)芽期；耐鹽性；鑒定

中圖分類號(hào)：S563.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.08.003

土壤鹽漬化對(duì)農(nóng)業(yè)的威脅是一個(gè)全球性問(wèn)題[1]。近年來(lái)，由于化肥用量的增加和常年積累，使得土壤鹽漬化愈來(lái)愈重，造成農(nóng)作物減產(chǎn)[2-6]。因此，了解植物耐鹽機(jī)理，開(kāi)發(fā)利用耐鹽植物資源，加強(qiáng)耐鹽作物品種的培育和選種等措施成為緩解土壤鹽漬化問(wèn)題的當(dāng)務(wù)之急，對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展、糧食安全、生態(tài)環(huán)境等有重要意義[7-8]。

紅麻（ Hibiscus cannabinus L.）是錦葵科、木槿屬一年生草本植物，具有纖維產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、耐鹽堿、耐旱等特性[9]，是一種重要的優(yōu)質(zhì)天然纖維資源[10]。劉明久等[11]以紅麻紅優(yōu)2號(hào)為材料，進(jìn)行了在Na2SO4和Na2CO3脅迫下，紅麻種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的研究；趙嘉[12]以紅麻7對(duì)不育系和保持系作為材料，對(duì)其萌發(fā)期和苗期耐鹽性進(jìn)行了初步研究，但他們的研究沒(méi)有涉及到種質(zhì)資源間的鑒定和比較。

本研究以25份紅麻種質(zhì)資源的種子為材料，比較分析250 mmol·L-1的NaCl處理與空白對(duì)照的種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、芽長(zhǎng)等指標(biāo)的差異。從而篩選出具有較強(qiáng)耐鹽能力的材料，為紅麻耐鹽生理研究及耐鹽品種的選育提供基因資源。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試紅麻材料：N10-30、N10-36、N10-37、N10-49、N10-50、N10-66、N10-68、N10-74、N10-75、N10-76、N10-79、R1、R3、R6、R7、R8、R10、R12、L23A、P3A、P3B、P3A/992、917B、K03/992、09-43-1。

1.2 試驗(yàn)方法

取飽滿一致的供試紅麻種子各300粒，用0.1%的高錳酸鉀消毒10 min后，用蒸餾水清洗干凈，放入250 mmol·L-1的NaCl溶液中浸種，吸脹完全后平整放入裝有2層濾紙的培養(yǎng)皿（洗凈，消毒）中，加入250 mmol·L-1的NaCl溶液至剛好浸沒(méi)。將裝有種子的培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱[溫度（25±1） ℃，濕度60%]中培養(yǎng)。根據(jù)稱重法補(bǔ)充損失的水分，每天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，在發(fā)芽第6天測(cè)量芽長(zhǎng)、芽鮮質(zhì)量等指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2003、Statistix 8.0 和SigmaPlot 10.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和圖表繪制，采用新復(fù)極差法[13]和隸屬函數(shù)法[14-17]對(duì)耐鹽能力進(jìn)行鑒定。

隸屬函數(shù)表示：若某一指標(biāo)與耐寒性呈正相關(guān)，其公式為：Xj=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）；若某一指標(biāo)與耐寒性呈負(fù)相關(guān)，則公式為：Xj=（1-Xmin）/（Xmax-Xmin）。式中：Xj為測(cè)定隸屬函數(shù)值，X為某一指標(biāo)測(cè)定值，Xmax為指標(biāo)測(cè)定值中的最大值，Xmin為指標(biāo)測(cè)定值中的最小值。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對(duì)紅麻種子萌發(fā)的影響

由表1可以看出，在250 mmol·L-1的NaCl脅迫下，紅麻材料種子在發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、芽長(zhǎng)等方面均受到抑制作用，但抑制程度有較大的差別。鹽脅迫對(duì)發(fā)芽率指標(biāo)的抑制作用相對(duì)較輕，對(duì)發(fā)芽指數(shù)和芽長(zhǎng)兩個(gè)指標(biāo)的抑制作用較重，對(duì)活力指數(shù)指標(biāo)的抑制作用最重。從發(fā)芽率數(shù)據(jù)看出，R10、R1、P3A的發(fā)芽率，較供試材料發(fā)芽率平均值64.37%分別低39.70，35.04，27.70個(gè)百分點(diǎn)，與其它材料相比，差異達(dá)到顯著水平，耐鹽性相對(duì)較低；09-43-1、R6、R12發(fā)芽率，較平均值相比，分別高出28.30，30.96，23.63個(gè)百分點(diǎn)，與其它材料相比較高，同時(shí)差異達(dá)到顯著。

從相對(duì)發(fā)芽率可以看出，09-43-1達(dá)到100.72，即在鹽脅迫下并未受抑制作用，反而表現(xiàn)出一定的促進(jìn)作用，表現(xiàn)出較高的耐鹽能力；材料R10、R1明顯低于其它材料，其分別低于平均值49.01，43.83個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行方差分析比較，較其它材料相比，差異達(dá)到顯著水平；N10-76、R6的相對(duì)發(fā)芽率較平均發(fā)芽率相比，分別高出23.02，23.57個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行方差比較，差異為達(dá)到顯著水平。

從發(fā)芽指數(shù)數(shù)據(jù)可以看出，R10、R1均比較低，較平均發(fā)芽指數(shù)相比，分別低21.08，21.67個(gè)百分點(diǎn)，差異達(dá)到顯著水平，耐鹽性較差；09-43-1、N10-66和R12較高，高于平均值16.64，

16.78，13.50個(gè)百分點(diǎn)，與其它材料進(jìn)行方差分析比較，差異達(dá)到顯著水平，耐鹽能力較強(qiáng)。由相對(duì)發(fā)芽指數(shù)可以看出，材料09-43-1、N10-66比其它材料較高，超過(guò)整體水平14.22和12.52個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行方差分析比較得出，09-43-1、N10-66的相對(duì)發(fā)芽指數(shù)與大部分材料并未達(dá)到顯著水平；材料R10、R1相對(duì)發(fā)芽指數(shù)，分別低于整體水平25.59，26.12個(gè)百分點(diǎn)，其他材料差異較為明顯，達(dá)到顯著差異水平。

從活力指數(shù)我們可以看出，材料R10、R1、R7、P3A較低，分別低于整體水平平均值34.00，34.74，29.13，31.23個(gè)百分點(diǎn)，與其它材料差異達(dá)到顯著水平；而09-43-1、N10-66、R12較高，高出平均值40.95，34.64，37.11個(gè)百分點(diǎn)，與其它材料差異達(dá)到顯著水平。由相對(duì)活力指數(shù)可以看出，N10-37、N10-66、N10-76較高，達(dá)到29.63%，29.37%，29.96%，分別高于平均水平11.88，11.62，12.21個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行方差比較，其差異不顯著；R10、R1、P3A僅有1.35%，1.17%，3.07%，分別低于整體材料平均值16.40，16.58，14.68個(gè)百分點(diǎn)，與其他材料差異達(dá)到顯著水平。

由芽長(zhǎng)可以看出，R1、R10、R7較其它材料偏低，分別低于供試材料平均值0.36，0.30，0.28 cm，與大部分材料差異達(dá)到顯著水平；N10-75、09-43-1分別達(dá)到0.71，0.66 cm，分別高于所有材料平均值0.27，0.22 cm，較R1、R10、R7相比差異達(dá)到顯著水平。由相對(duì)芽長(zhǎng)可以看出，材料R10，R1，R7較其它材料明顯偏低，分別低于整體材料平均水平18.83，23.71，20.30個(gè)百分點(diǎn)，與大部分材料差異達(dá)到顯著水平；N10-36、R6和N10-76較其他材料而言偏高，供試材料平均值15.41%，12.70%，17.26%，與材料R10，R1，R7等達(dá)到顯著水平，但與材料N10-50、N10-37、N10-49等差異不顯著。

2.2 紅麻種子萌發(fā)期耐鹽性隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)

紅麻種子鹽脅迫下受到多種因素的共同作用，因而評(píng)價(jià)其耐鹽能力也要考慮各種因素下的種子萌發(fā)的綜合表現(xiàn)。為了更全面系統(tǒng)準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)紅麻的耐鹽能力，克服單一指標(biāo)對(duì)紅麻種子耐鹽能力鑒定的不足，將以上所得的種子萌發(fā)期與鹽脅迫相關(guān)的指標(biāo)進(jìn)行模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)分析，并對(duì)各材料種子的耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。由表2綜合排名得出，各材料耐鹽能力從大到小的順序?yàn)椋篘10-76>09-43-1>N10-66>R6>R3>N10-75>R7>N10-36>R12>917B>N10-30>L23A>R10>N10-68>P3B>K03/992>P3A/992>R8>N10-49>N10-79>N10-74>P3A>N10-37>N10-50>R1。

3 結(jié)論與討論

種子在鹽堿脅迫下能夠萌發(fā)，是植株在鹽堿脅迫下能夠生長(zhǎng)發(fā)育的前提[18]。同時(shí)種子期也是對(duì)逆境環(huán)境較為敏感的時(shí)期[19]。在250 mmol·L-1NaCl脅迫下，紅麻材料種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、芽長(zhǎng)等指標(biāo)較對(duì)照相比，均受到一定程度抑制作用。在所有材料中N10-76的綜合耐鹽評(píng)價(jià)為0.95，耐鹽性最強(qiáng)，其次為09-43-1和N10-66；材料R1的綜合評(píng)價(jià)為0.02，耐鹽性最差。其中，P3B>P3A、P3B<917B、917B>L23A與趙嘉[12]的研究結(jié)果相同。

在與紅麻種子耐鹽性相關(guān)指標(biāo)中，相對(duì)發(fā)芽率和相對(duì)活力指數(shù)與耐鹽性的相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)指數(shù)達(dá)到0.96；其次為相對(duì)發(fā)芽指數(shù)，為0.94；相對(duì)芽長(zhǎng)的相關(guān)性最低，為0.84。在所有材料中綜合耐鹽能力達(dá)到0.7的材料為10個(gè)，占整體材料的40%；小于0.2的材料僅為3個(gè)，占整體材料的12%。本研究只從萌發(fā)期對(duì)紅麻耐鹽性進(jìn)行了鑒定，要想全面準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)紅麻耐鹽性，還需對(duì)其它各個(gè)時(shí)期進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

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