鹽脅迫對高粱幼苗的影響及耐鹽資源鑒定

魏金鵬 于高波 孔祥森 楊克軍 趙長江 徐晶宇

摘 要：本研究通過對鹽脅迫下高粱種質資源的性狀表現進行分析，結果顯示，鹽脅迫對苗長、根長、苗鮮重和干重都有一定的抑制作用;利用聚類分析方法，將84份高粱資源分為耐鹽、中等耐鹽、中度鹽敏感、鹽敏感四種類型，這為今后高粱耐鹽研究工作的進一步開展奠定了基礎。

關鍵詞：高粱;鹽脅迫;種質資源

土壤中的鹽成分或離子濃度增加，會導致植物脫水，使植物出現生理干旱及體內營養失衡，甚至對植物產生毒害作用[1]。高粱作為一種產量高抗性好的雜糧作物，具有生物產量高，抗旱性強，耐鹽堿等特點，被視為提高鹽堿地利用率的優良作物之一[2]。不同的高粱種質資源對鹽脅迫的耐受能力有很大的區別，因此如何深入發掘高粱耐鹽潛力以及選育優良耐鹽品種成為了當今高粱研究的熱點。本研究擬采用室內模擬鹽脅迫環境的方法，對84份高粱種質資源進行處理，研究鹽脅迫對高粱幼苗生理指標的影響，鑒定耐鹽種質，以期為高粱的耐鹽育種提供理論基礎。

一、材料與方法

1.供試材料

試驗材料共80份，全部來自于中國農業科學院種質資源庫。

2.試驗方法

（1）處理方式

將高粱種子置于常溫下催芽，將出芽一致的種子播種在裝有細沙的花盆中，每盆播種10株，待幼苗長至三葉一心時加入150mmol/LNaCl溶液進行處理，同時設置對照（CK），處理和對照各三次重復。

（2）指標測定

處理兩周后分別測定苗長、根長、鮮重和干重。

（3）數據統計

計算各指標的相對值=處理值/對照值，平均隸屬函數值Xi=（Xu-Xmin）/（Xmax-Xmin），其中，Xu為第i個資源的平均相對值;Xmax為最大平均相對值;Xmin為最小平均相對值。所有數據采用SPSS統計軟件和Excel進行分析。

二、結果與分析

1.鹽脅迫對苗長的影響

對鹽脅迫后的高粱苗長相對值進行比較分析發現，38、47、65、71和72號高粱的苗長相對值顯著高于大部分材料，說明這些種質的苗長基本不受鹽脅迫的影響或影響較小，而2、9、17、26、41、64和75號高粱的苗長相對值顯著低于其他材料，說明這部分材料的苗長受鹽脅迫影響較大，對鹽脅迫較敏感。

2.鹽脅迫對根長的影響

通過對鹽脅迫后的高粱根長相對值數據的比較分析，可知8、13、24、34、38、65和71號資源的根長相對值較高，與大多數材料相比，差異達到了極顯著水平，而9、17、45、54和64號資源明顯低于其他材料，差異也達到了極顯著水平。

3.鹽脅迫對苗期鮮重的影響

通過圖3可以看出，鹽脅迫下不同高粱資源的鮮重表現差異很大，其中34、47、65和71號資源的鮮重相對值較高，差異極顯著，而9、10、41及75號資源的鮮重相對值則低于其他材料，與50%的參試材料的差異達到了極顯著水平。

4.鹽脅迫對苗期干重的影響

對鹽處理后的高粱苗期干重進行對比分析，可以看出，不同材料的苗期干重對鹽脅迫的響應差異明顯。8、21、27、38、65、71和72號資源的干重相對值極顯著高于其他參試材料，而2、14、20、45與75號資源則較小，與其他材料相比，差異達到極顯著水平。

5.高粱資源耐鹽性鑒定

利用各性狀的隸屬函數值，對84份高粱資源進行聚類分析。結果顯示，84個參試材料被分為四類。第一類群包括9號、45號、75號等31份資源，占參試材料的37%，這部分資源各個性狀的相對值都較低，因此他們屬于鹽敏感類型;第二類群包括6號、55號、80號等28份資源，占參試材料的33%，此類別的性狀相對值也都較小，但略高于第一類群，且在聚類結果中與第一類群的遺傳關系接近，因此屬于中度鹽敏感類型;第三類群包括8號、65號、71號等9份資源，占參試材料的11%，該部分資源的性狀相對值均表現出較高的水平，因此屬于耐鹽類型;第四類群包括18號、50號、77號等16份資源，占參試材料的19%，此類別資源的性狀相對值較大，但整體低于第三類群，這部分資源在聚類結果中與第三類群的遺傳關系接近，因此屬于中等耐鹽類型。

三、結論與討論

鹽脅迫能通過滲透脅迫、離子毒害和離子失衡來抑制植物生長，嚴重時會導致植物失水萎蔫，甚至死亡。因此充分探究鹽脅迫對植物的具體影響，同時發掘耐鹽資源，對植物抗鹽育種來說意義重大。本研究通過對鹽處理后的84份高粱種質資源數據進行分析，發現鹽脅迫會顯著抑制苗長、根長、苗鮮重和干重，這與前人在玉米、水稻、大豆等作物上的研究結果一致[3-5]。

通過聚類分析的方法將84份高粱資源分成了四個類群，分別為耐鹽類型、中等耐鹽類型、中度鹽敏感類型、鹽敏感類型。該結果清晰準確的劃分出了鹽敏感和耐鹽材料，為進一步研究耐鹽機理以及耐鹽育種提供了理論基礎。

參考文獻：

[1]楊彬、張一中、周福平等。高粱苗期耐冷種質資源篩選與鑒定[J].山西農業科學，2019（1）：30-33

[2]范娜、白文斌、彭之東等。高粱耐鹽種質資源的鑒選與綜合評價[J].中國農學通報，2018（10）：82-87

[3]王寧、曹敏建、王君等。NaCl和Na2CO3+NaHCO3對玉米種子萌發及幼苗生長的影響差異研究[J].作物雜志，2009（4）：52-56

[4]郭望模、傅亞萍、孫宗修。水稻芽期和苗期耐鹽指標的選擇研究[J].浙江農業科學，2004（1）：30-33

[5]張秀玲.不同鹽分脅迫對野生大豆種子發芽的影響[J].大豆科學，2009，28（3）：461-466

作者簡介：

魏金鵬，男，助理研究員，主要從事高粱育種研究。

通訊作者：

于高波，女，副教授，主要從事作物生理研究。