氯化鈉脅迫對不同玉米品種苗期生理指標的影響

阮英慧++張卓新++王麗瓊++張其芳++羅緒強

摘要：以貴單8號、筑糯2號、金玉819這3個玉米品種為材料，測定玉米在4個濃度水平的氯化鈉溶液（0、50、100、150 mmol/L）脅迫下株高、根長、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、葉綠素含量等生理指標，比較不同濃度氯化鈉溶液對3個玉米品種形態生理指標影響的差異。結果表明，NaCl脅迫對3個品種玉米的株高、根長、葉綠素含量均有不同程度的抑制作用，可溶性糖和可溶性蛋白的含量隨著鹽濃度的升高呈現先上升后下降的趨勢。金玉819幼苗的株高、根長下降幅度最大。3個玉米品種的耐鹽能力順序為貴單8號>筑糯2號>金玉819。

關鍵詞：玉米；氯化鈉脅迫；苗期；抗性；可溶性糖；可溶性蛋白；形態生理指標；耐鹽性

中圖分類號：S513.01文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2017）03-0044-02

收稿日期：2015-12-09

基金項目：貴州省優秀科技教育人才省長資金[編號：黔省專合字（2012）80號]；貴州省高等學校教學質量與教學改革工程（編號：黔教高[2012]426號）。

作者簡介：阮英慧（1986—），女，碩士，講師，研究方向為作物逆境生理。E-mail：ruan0451@126.com。

通信作者：羅緒強，博士，教授，研究方向為環境地球化學與喀斯特生態學。E-mail：xuqiangluo@163.com。

貴州山區大部分是典型的喀斯特地貌，受大氣環流及地形影響，氣候不穩定，災害性天氣種類較多，對農業生產危害嚴重。玉米作為糧飼、生物質能多用作物，是貴州主要的栽培糧食作物之一[1]。然而，貴州地區不利的土壤和氣候條件對玉米的生長影響很大。玉米對土壤鹽漬化中度敏感[2]，鹽脅迫影響玉米的正常生長，導致減產，甚至死亡。因此，玉米耐鹽種質的挖掘和利用已成為目前作物遺傳資源與品種改良研究的熱點[3]，建立環境脅迫耐性鑒定的技術平臺以提高玉米抗逆栽培和育種水平，提高玉米產量具有重要的戰略意義。目前，對貴州地區玉米抗旱生理生態的研究較多，而對耐鹽性的研究則很少。本研究以貴州喀斯特地區玉米新品種貴單8號、筑糯2號、金玉819為試材，探討氯化鈉脅迫對3個品種玉米苗期生理指標影響，比較3個玉米品種之間的耐鹽堿差異，為揭示玉米耐鹽堿生理機制和利用提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗材料與設計

選用飽滿度一致的金玉819、筑糯2號、貴單8號3個品種玉米種子，于光照培養箱內催芽，待種子萌發后將種子移植到裝有細沙的塑料缽中（裝沙量為3.5 kg/盆），于溫室中培養，每缽保苗2株。生長室的晝夜溫度為（25±2）℃/（18±2）℃，每天光照12 h，光照度為2 500～3 500 lx，相對濕度60%～80%。玉米幼苗長至3葉1心時開始鹽脅迫處理，分別用含0、50、100、150 mmol/L NaCl2的Hoagland營養液澆灌，澆灌量為細沙持水量的2倍，從而將以前的積余鹽沖洗掉，以保持各個處理液濃度的恒定，待其長至5葉1心時取樣，取樣時間為16：00—18：00，取下的樣品洗凈后放在冰箱備用，每個處理3次重復。

1.2測定項目及分析方法

株高為苗地上部分最高點到地面垂直距離[4]；可溶性蛋白含量的測定采用考馬斯亮藍G-250染色法[5]；可溶性糖含量的測定采用蒽酮-硫酸法[6]；葉綠素含量的測定采用分光光度法[7]；生物量的測定采用烘干法。

數據分析采用SPSS及Excel軟件進行數據整理與分析。根據各指標耐鹽堿系數判斷品種耐鹽堿性，數值越大，耐鹽堿能力越強。耐鹽堿系數=脅迫測定值/對照測定值[8]。

2結果與分析

2.1NaCl脅迫對玉米苗期株高的影響

NaCl脅迫對3個品種玉米苗期株高的影響有一定的差異（圖1）。隨著NaCl濃度的增加，貴單8號株高呈先上升后下降的趨勢，而筑糯2號和金玉819株高逐漸下降。金玉819株高的變化幅度較為明顯，在NaCl脅迫濃度為 100 mmol/L 時，株高達到最小值，較對照下降了31.17%，與對照差異顯著（P<0.05），而在NaCl脅迫濃度為150 mmol/L時株高又有所增加。

2.2NaCl脅迫對玉米苗期根長的影響

NaCl溶液處理后3個品種玉米苗期根長變化存在一定差異（圖2）。貴單8號和筑糯2號玉米幼苗的根長均隨著NaCl[JP2]溶液濃度的升高呈現先上升后下降的趨勢，貴單8號玉米幼苗的根長在 100 mmol/L NaCl脅迫下達到最大值，而筑糯2號玉米幼苗的根長在50 mmol/L濃度時達到最大值。金玉819玉米幼苗的根長隨NaCl濃度的升高而降低，NaCl脅迫濃度為150 mmol/L時，根長達到最小值，較對照下降了25.36%。[JP]

[FK（W10][TPRYH2.tif][FK）]

2.3NaCl脅迫對玉米苗期可溶性糖含量的影響

由圖3可知，鹽脅迫下貴單8號、金玉819玉米品種幼苗中的可溶性糖含量隨著鹽濃度的升高而升高，筑糯2號先升高后降低。3個鹽脅迫處理下，貴單8號幼苗可溶性糖含量較對照上升48.15%、74.07%、80.25%，金玉819分別較對照上升40.71%、84.34%、93.98%。貴單8號在NaCl脅迫條件下幼苗可溶性糖的增加幅度小于金玉819。筑糯2號玉米幼苗在NaCl脅迫濃度為100 mmol/L時，可溶性糖含量達到最大值，較對照上升了64.20%。

2.4NaCl脅迫對玉米苗期可溶性蛋白含量的影響

由圖4可知，NaCl脅迫下3個玉米品種幼苗的可溶性蛋白含量均較對照增加，相互間又存在較大差異。貴單8號先升高后降低，在100 mmol/L處理下達最大值；金玉819可溶性蛋白含量則隨鹽濃度升高而升高，150 mmol/L處理下達最大值；筑糯2號在50 mmol/L處理下達最大值，隨后降低。3個品種玉米幼苗中可溶性蛋白含量上升幅度為金玉819>筑糯2號>貴單8號。

2.5NaCl脅迫對玉米苗期葉綠素含量的影響

由圖5可以看出，NaCl脅迫下3個品種玉米幼苗葉片葉綠素含量較對照均有不同程度的下降。貴單8號下降幅度最大，3個NaCl濃度處理下葉片葉綠素含量較對照下降 44.57%、28.68%、48.45%；金玉819較對照分別下降 39.02%、25.28%、33.13%；筑糯2號下降較小，分別為 28.99%、7.94%、15.76%。不同濃度鹽處理下，又以 100 mmol/L NaCl脅迫下葉綠素含量最高，均高于其他2個脅迫濃度。[FL）]

[TPRYH3.tif][FK）]

2.63個玉米品種的耐鹽堿性評價

根據各指標的測定值，計算各品種的耐鹽系數，以此為依據對各指標進行了耐鹽級別的劃分，結果見表1。5種指標反映了玉米品種的耐鹽能力，3個玉米品種的耐鹽堿能力順序為貴單8號>筑糯2>號金玉819。

3結論與討論

玉米較不耐鹽，受到鹽堿脅迫時，種子不能正常萌發而導致苗不齊、不全、不壯，嚴重影響玉米生產，從而導致嚴重減產，可見對苗期玉米品種進行耐性鑒定的研究十分重要[9]。高英等研究結果表明，幼苗株高、根長在不同濃度NaCl溶液處理下玉米生長受到抑制，隨著NaCl濃度的升高，生長抑制更加顯著[10-11]。本試驗中，隨著NaCl脅迫濃度的增加，3個品種玉米苗期的株高、根長呈現先增加后減小趨勢，這與前人的研究結果有差異。輕度的鹽脅迫對作物地下部分生長有一定的促進作用，這可能是由于植物啟動了抵御環境脅迫的生理機制。隨著鹽濃度繼續升高，植株生長受到影響，品種間又存在較大差異，NaCl溶液處理下金玉819的株高、根長顯著低于貴單8號和筑糯2號。

鹽脅迫使植物的物質代謝發生改變，一些大分子物質（淀粉、蛋白質）分解成小分子物質（糖、氨基酸），這些小分子物質使植物細胞免受傷害或傷害減輕[12]。大多數作物遭受環境脅迫時在體內積累可溶性小分子如可溶性蛋白和可溶性糖等，它們對調節滲透勢具有重要的作用[13]。本試驗中3個品種玉米幼苗中可溶性糖和可溶性蛋白的含量均隨著鹽濃度的升高而增加。

[CM（24]鹽脅迫下玉米生長發育受到很大影響，植株體內發生一[CM）]

[FL）]

[KH*4D]

系列復雜的生理生化反應，用單一指標描述和確定玉米的耐鹽性是不準確的，本試驗通過對玉米苗期5項生理指標進行綜合評價，對3種貴州喀斯特玉米雜交種耐鹽堿性給出比較準確的評價，3個玉米品種的耐鹽堿能力順序為貴單8號>筑糯2號>金玉819。

[HS2]參考文獻：

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