不同糜子品種芽期耐鹽性比較

張洪鵬， 陳德龍， 馬 強， 張盼盼,2*， 金喜軍， 李 冰， 朱天全， 劉順杰， 李健依

(1.黑龍江八一農墾大學農學院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農墾大學國家雜糧工程技術研究中心，黑龍江大慶 163316；3.靖邊縣農產品質量檢驗檢測中心，陜西靖邊 718500)

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不同糜子品種芽期耐鹽性比較

張洪鵬1， 陳德龍1， 馬 強3， 張盼盼1,2*， 金喜軍1， 李 冰1， 朱天全1， 劉順杰1， 李健依1

(1.黑龍江八一農墾大學農學院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農墾大學國家雜糧工程技術研究中心，黑龍江大慶 163316；3.靖邊縣農產品質量檢驗檢測中心，陜西靖邊 718500)

[目的]研究不同糜子品種芽期耐鹽性，篩選出耐鹽性強的材料，為糜子耐鹽品種選育與利用提供依據。[方法]以6個糜子品種MZ-5、MZ-11、MZ-14、MZ-28、MZ-29、MZ-30為研究對象，通過180 mmol/L NaCl溶液模擬鹽脅迫條件，比較糜子發芽勢、發芽率、芽長、根長、芽鮮重、根鮮重等指標的變化。[結果]在鹽脅迫下6個參試品種的芽長、根長、芽鮮重、根鮮重均低于對照，而發芽率均高于對照。與MZ-28、MZ-29、MZ-30相比，鹽脅迫下MZ-5、MZ-11、MZ-14的發芽勢、發芽率、芽長、根長、芽鮮重和根鮮重均較高。[結論]綜合分析認為，品種MZ-5、MZ-11、MZ-14耐鹽性較強，而MZ-28、MZ-29、MZ-30耐鹽性較弱。

糜子；芽期；耐鹽性；品種篩選

隨著氣候變暖和人們對耕地的過度利用，耕地的鹽漬化程度日益嚴重，土壤鹽漬化已成為限制農作物生長、發育和產量的最主要非生物脅迫因素之一[1-3]。據統計，目前全球約有占總可耕地面積5%的土地正在遭受著不同程度的鹽漬化危害。我國的鹽堿地面積大，位居世界第四位，各類鹽堿地面積總計達 0.99億hm2[4]，其中鹽堿耕地約0.07億hm2，是農牧業發展中具有較大潛力的土地資源。改良利用鹽漬化土壤，傳統技術措施雖有效，但應用生物學方法則是改良鹽堿地最經濟、最有效并可持續的方法[5-6]，而篩選出優良的耐鹽品種也是利用生物法改良和解決鹽漬化土壤問題的最有效方法之一。對耐鹽堿植物篩選與早期鑒定的主要依據之一是種子的耐鹽性鑒定[7]。潘瑞熾[8]指出種子萌發期是植物對鹽脅迫最為敏感的時期之一。龔明[9]等指出，植物的耐鹽性隨個體的發育階段不同而變化。植物在萌發及幼苗期耐鹽性最差；其次是生殖生長階段，而其他發育階段對鹽脅迫相對不敏感，因此在植物生長早期進行耐鹽性選擇是最佳時期。

糜子作為一種耐干旱、耐鹽堿的農作物，可在一定程度上有效改善瘠薄地和鹽堿化地域的生態環境[10]。王綸[11]等對我國6 518份糜子種質資源苗期耐鹽性進行了鑒定，通過 3 次耐鹽性鑒定,篩選出高度耐鹽種質 22份和耐鹽種質 120份；甄莉娜[12]等以晉黍9號為材料，研究了NaCl、Na2SO4和 MgCl23種鹽溶液對糜子發芽的影響，指出NaCl對糜子種子發芽抑制作用最大。但目前關于NaCl脅迫下不同品種糜子芽期發芽率和形態指標詳細比較的報道較少，鑒于此，筆者以6個糜子品種為試驗材料，用180 mmol/L NaCl溶液模擬鹽脅迫，通過測定糜子發芽勢、發芽率、芽長、根長、芽鮮重、根鮮重等指標，比較不同糜子品種的耐鹽性，并篩選出芽期耐鹽性強的材料，為糜子耐鹽品種選育與利用提供依據。

1　材料與方法

1.1材料選取的6個糜子品種為MZ-5、MZ-11、MZ-14、MZ-28、MZ-29、MZ-30，均由國家雜糧工程技術研究中心提供。

1.2試驗設計挑選飽滿的種子約500粒，用10%次氯酸鈉溶液消毒5 min；用蒸餾水清洗4～5遍，均勻擺放于鋪有2層濾紙的培養皿中，每個培養皿50粒種子，然后分別加入濃度為0(CK)、180 mmol/L NaCl溶液(簡稱T，由前期預備試驗篩選得出)10 mL，置于黑暗條件下25 ℃恒溫培養箱中進行發芽試驗，3次重復。采用稱重法在試驗期間每天定期補充蒸餾水，保持各處理濃度穩定。

1.3測定項目與方法

1.3.1發芽勢。以胚根與種子等長，且胚芽長度為種子長度的1/2為發芽標準。于擺種后第3天調查發芽勢，即為第3天發芽數占總種子數量的百分數。

1.3.2發芽率。于擺種后第7天調查發芽率，即為第7天發芽數占總種子數量的百分數。

1.3.3芽長、根長。 于擺種后第7天，從每個培養皿中選取發芽一致的10株苗，用直尺分別量取芽長和根長。

1.3.4芽鮮重、根鮮重。 于擺種后第7天，從每個培養皿中選取發芽一致的10株苗，以胚芽鞘節為分界點，分為芽和根兩部分(根部分去掉籽粒)，以10株為一個單位，采用萬分位天平稱取芽鮮重和根鮮重。

1.4數據分析采用Microsoft Excel 2013進行數據的錄入、整理，通過SPSS19對數據進行方差分析，并采用Origin8.0軟件繪圖。

2　結果與分析

2.1鹽脅迫對不同糜子品種發芽勢的影響由圖1可知，不同糜子品種發芽勢在不同鹽濃度下表現不同，并且，在相同鹽濃度下，MZ-5、MZ-11和MZ-14的發芽勢均顯著高于MZ-28、MZ-29、MZ-30。隨著鹽濃度的增加，MZ-28、MZ-29、MZ-30發芽勢受影響較大，而MZ-5、MZ-11和MZ-14發芽勢受影響較小。在180 mmol/L NaCl脅迫下，MZ-14發芽勢最高，為99%；MZ-11和MZ-5次之，發芽勢分別為97%、93%；MZ-28和MZ-29發芽勢稍低，分別為72%、75%；MZ-30發芽勢最低，為68%。

圖1　鹽脅迫對不同糜子品種發芽勢的影響Fig.1　Effects of salt stress on the germination potential of different varieties of broomcorn millet

2.2鹽脅迫對不同糜子品種發芽率的影響由圖2可知，不同糜子品種發芽率隨鹽濃度升高呈增大趨勢，且不同品種增大幅度不同，其中MZ-28、MZ-29和MZ-30分別增加26.27%、13.11%和11.11%。在180 mmol/L NaCl脅迫下，MZ-14發芽率最高，為 98%；MZ-11和MZ-28僅次之并且相等，發芽率為97%；MZ-5和MZ-30發芽率稍低，分別為90%、92%；MZ-29發芽率最低，為88%。

圖2　鹽脅迫對不同糜子品種發芽率的影響Fig.2　Effects of salt stress on the germination rate of different varieties of broomcorn millet

2.3鹽脅迫對不同糜子品種芽長的影響由圖 3 可知，不同糜子品種芽長隨鹽濃度升高而變短，且6個糜子品種的芽長差異較明顯。在180 mmol/L NaCl脅迫下，不同糜子品種萌發均受到不同程度的影響，其中，MZ-28和MZ-30受影響最大，芽長分別為0.5 cm和0.4 cm；MZ-29次之，為0.8 cm，MZ-5和MZ-11芽長較長，為1.8 cm和2.0 cm，芽長最長的是MZ-14，為2.1 cm。方差分析表明，在180 mmol/L NaCl脅迫下，MZ-5、MZ-11和MZ-14均顯著高于MZ-28、MZ-29、MZ-30，并且MZ-29的芽長顯著高于MZ-28和MZ-30。

圖3　鹽脅迫對不同糜子品種芽長的影響Fig.3　Effects of salt stress on the shoot length of different varieties of broomcorn millet

2.4鹽脅迫對不同糜子品種根長的影響圖表4表示，不同糜子品種根長隨鹽濃度升高而變短，且6個糜子品種的芽長差異較明顯。在180 mmol/L NaCl脅迫下，不同糜子品種萌發均受到不同程度的影響，MZ-5、MZ-11、MZ-14的根長差異較小。其中，MZ-30根長最短，為0.8 cm；MZ-28、MZ-29根長次之；MZ-5根長最長，為3.3 cm；其次是 MZ-11、MZ-14，根長分別為3.25、3.20 cm。這6個糜子品種根長由長到短的順序為MZ-5、MZ-11、MZ-14、MZ-28、MZ-29、MZ-30。方差分析表明，在對照條件下，6個糜子品種根長不存在顯著差異，而在180 mmol/L NaCl脅迫下，MZ-5、MZ-11、MZ-14與MZ-28、MZ-29、MZ-30之間均存在顯著差異，且MZ-28、MZ-29與MZ-30之間也存在顯著差異。

圖4　鹽脅迫對不同糜子品種根長的影響Fig.4　Effects of salt stress on the root length of different varieties of broomcorn millet

2.5鹽脅迫對不同糜子品種芽鮮重的影響由圖5可知，不同糜子品種芽鮮重隨鹽濃度升高而變小。在180 mmol/L NaCl脅迫下，不同糜子品種芽鮮重均受到不同程度的影響，其中，MZ-5芽鮮重最大，為0.036 g；MZ-11、 MZ-14次之，為0.034、0.030 g；MZ-30、MZ-29芽鮮重較小，分別為0.014 g、0.018 g， 芽鮮重最小的是MZ-28，為0.012 g。進一步方差分析表明，在180 mmol/L NaCl脅迫下，芽鮮重在MZ-5、MZ-11、MZ-14與MZ-28、MZ-29、MZ-30之間均存在顯著差異，并且MZ-29與MZ-28之間也存在顯著差異。

圖5　鹽脅迫對不同糜子品種芽鮮重的影響Fig.5　Effects of salt stress on the shoot fresh weight of different varieties of broomcorn millet

2.6鹽脅迫對不同糜子品種根鮮重的影響由圖6可知，參試糜子品種根鮮重隨鹽濃度升高而變小，并且不同品種在鹽脅迫下受到不同程度的影響。在180 mmol/L NaCl脅迫下，MZ-14根鮮重最大，為0.013 g；MZ-29根鮮重次之，為0.010 g；MZ-30根鮮重最小，為0.004 g。方差分析表明，在180 mmol/L NaCl脅迫下，MZ-5、MZ-11、MZ-14與MZ-28、MZ-29、MZ-30之間均存在顯著差異，并且MZ-5與MZ-11、MZ-14之間存在顯著差異。

圖6　鹽脅迫對不同糜子品種根鮮重的影響Fig.6　Effects of salt stress on the root fresh weight of different varieties of broomcorn millet

3　結論與討論

作物生長發育的各個階段對鹽脅迫的耐受能力不同[13]，有研究表明，種子萌發期對鹽脅迫最敏感[14]。不同作物，或者同一作物不同品種之間的耐鹽能力也存在較大的差異。該試驗利用180 mmol/L NaCl溶液對MZ-5、MZ-11、MZ-14、MZ-28、MZ-29、MZ-30等6個糜子品種進行芽期耐鹽性鑒定。結果表明，在鹽脅迫下6個參試品種的發芽率略高于對照，可能是由于種子內水分脅迫與鹽脅迫條件達到

一個新的動態平衡，促使種子發芽率增加[15]，MZ-5、MZ-11、MZ-14的發芽勢高于CK，而MZ-28、MZ-29、MZ-30的發芽勢低于CK；6個參試品種的芽長、根長、芽鮮重、根鮮重均低于對照，說明180 mmol/L NaCl在一定程度上能夠限制糜子胚芽和胚根的生長。

該研究表明，鹽脅迫條件下，不同品種間比較，MZ-5、MZ-11、MZ-14的發芽勢、發芽率、芽長、根長、芽鮮重和根鮮重均高于MZ-28、MZ-29、MZ-30。因此認為MZ-5、MZ-11、MZ-14為耐鹽性較強的品種，MZ-28、MZ-29、MZ-30為耐鹽性較差的品種。在糜子耐鹽品種的選育工作中，可將MZ-5、MZ-11、MZ-14等3個品種作為親本材料。同時，為以后開展糜子其他生育時期耐鹽方面的研究提供試驗材料。有關糜子耐鹽生理機制等方面有待于進一步研究。

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Comparative Study on Salt Tolerance of Different Varieties of Broomcorn Millet at the Germination Stage

ZHANG Hong-peng1,CHEN De-long1,MA Qiang3,ZHANG Pan-pan1,2*et al

(1.Agronomy College,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing,Heilongjiang 163316; 2.Chinese National Coarse Cereals Engineering Research Center,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing,Heilongjiang 163319; 3.Jingbian Inspection and Test Center for Quality of Agricultural Products,Jingbian,Shaanxi 718500)

[Objective] The aim was to study salt tolerance of different varieties of broomcorn millet and screen strong salt-tolerent varieties at the germination stage to provide

for breeding and and utilization of salt-tolerant varieties.[Method] The germination potential,germination rate,shoot length,root length,shoot fresh weight,and root fresh weight of six varieties of broomcorn millet MZ-5,MZ-11,MZ-14,MZ-28,MZ-29,and MZ-30 under salt stress simulated by 180 mmol/L NaCl solution were compared.[Result] The shoot length,root length,shoot fresh weight,and root fresh weight of six tested varieties under salt stress were lower than those of the control,while their germination rate was higher than that of the control.Compared with varieties MZ-28,MZ-29,and MZ-30,the germination potential,germination rate,shoot length,root length,shoot fresh weight,and root fresh weight of varieties MZ-5,MZ-11,and MZ-14 under salt stress were higher.[Conclusion] By comparison with varieties MZ-28,MZ-29,and MZ-30,the salt tolerance of varieties MZ-5,MZ-11,and MZ-14 is strong.

Broomcorn millet; Germination stage; Salt tolerance; Screening of varieties

校引進人才科研啟動項目(XYB2014-08)；黑龍江省博士后基金項目( LBH-Z14177)；黑龍江省教育廳項目(12541599)。

張洪鵬(1992- )，男，遼寧丹東人，碩士，從事作物逆境生理生態研究。*通訊作者，講師，博士，從事雜糧種質資源及高產栽培生理生態研究。

2016-06-24

S 501

A

0517-6611(2016)23-011-03