国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

松嫩平原春小麥耐鹽堿性鑒定及品種(系)篩選

2016-09-21 09:46張婷婷于立河金珊珊郭建華
麥類作物學報 2016年8期
關鍵詞:春小麥鹽堿耐鹽性

張婷婷,于 崧,于立河,李 琳,金珊珊,郭建華,張 靜

(黑龍江八一農墾大學農學院/黑龍江省寒地作物種質改良與栽培重點實驗室,黑龍江大慶 163319)

?

松嫩平原春小麥耐鹽堿性鑒定及品種(系)篩選

張婷婷,于 崧,于立河,李 琳,金珊珊,郭建華,張 靜

(黑龍江八一農墾大學農學院/黑龍江省寒地作物種質改良與栽培重點實驗室,黑龍江大慶 163319)

為確定松嫩平原春小麥品種(系)耐鹽堿性鑒定的適宜鹽堿濃度,同時篩選耐鹽堿小麥材料,以黑龍江省試種的30個春小麥品種(系)為試驗材料,采用不同濃度NaHCO3溶液分別在春小麥萌發(fā)期和苗期進行鹽堿脅迫處理,篩選適合耐鹽堿性鑒定的脅迫處理濃度,并通過主成分分析、隸屬函數(shù)分析、聚類分析等方法對30個春小麥品種萌發(fā)期和苗期的耐鹽堿性進行綜合評價。結果表明,150 mmol·L-1NaHCO3為小麥耐鹽堿性篩選的理想鑒定濃度;30個春小麥品種(系)中,九三09-1933等7個品種(系)萌發(fā)期高度耐鹽堿,北麥9號為萌發(fā)期鹽堿敏感品種;九三08-51271、龍麥36、7767為苗期高度耐鹽堿品種(系),克旱14號、九三08-7127為苗期鹽堿敏感品種(系);綜合評價萌發(fā)期與苗期鑒定結果,其中高度耐鹽堿的品種(系)為龍麥36和09-9933,鹽堿敏感品種(系)為九三08-7127和克旱14號,克旱7號等其他品種(系)中度耐鹽堿。

小麥;鹽堿脅迫;品種篩選;耐鹽堿綜合評價

小麥是僅次于玉米和水稻的第三大糧食作物,在我國糧食安全戰(zhàn)略中占有舉足輕重的地位,其播種面積占全國耕地面積的20%~30%[8]。作為國家重要的商品糧基地,松嫩平原特別是黑龍江省也是我國春小麥的主產區(qū)之一,而小麥的生長發(fā)育受鹽堿脅迫的影響較大,鹽堿脅迫最終將導致產量降低,品質下降。因此,耐鹽堿小麥品種的鑒定篩選及其高產栽培研究對于穩(wěn)步提高區(qū)域小麥播種面積、產品質量和農民的經(jīng)濟效益,保障國家糧食安全具有重要意義。在鹽堿脅迫下小麥種子萌發(fā)期與苗期是其能否完成生育周期最為關鍵的時期,其耐鹽堿性的強弱在萌發(fā)期影響出苗好壞,而苗期則影響成苗多少。近年來,國內外一些學者分別從發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、根長、胚芽鞘長、苗高、第1片葉的生長速率、生物量等方面[1,9-12],開展了小麥耐中性鹽的品種篩選工作,而針對松嫩平原蘇打鹽堿土脅迫條件下小麥耐性篩選評價的研究還鮮有報道。

高長宇等[13]通過對44份春小麥品種進行萌發(fā)期和苗期的耐鹽性鑒定,篩選出4個萌發(fā)期1級耐鹽品種和2個苗期2級耐鹽品種,絕大多數(shù)品種萌發(fā)期和苗期表現(xiàn)為不耐鹽。馬雅琴和翁躍進[14]及馬洪波等[15]研究表明,小麥的耐鹽性在不同生長發(fā)育時期有所不同,萌發(fā)期耐鹽性高的材料在苗期不一定表現(xiàn)出高耐鹽性。Goudarzi和Pakniyat[16]對15個伊朗的小麥品種進行了耐鹽性評價,依據(jù)萌發(fā)期和苗期多項指標的耐鹽系數(shù)篩選耐鹽小麥品種,發(fā)現(xiàn)小麥萌發(fā)期與苗期耐鹽性沒有顯著相關性。綜上所述,研究和建立適合松嫩平原小麥萌發(fā)期和幼苗期的耐鹽堿性綜合鑒定評價方法十分必要。本研究以黑龍江省第一、第三、第四積溫帶大面積試種且性狀優(yōu)良的春小麥品種(系)為材料,結合松嫩平原西部鹽堿化土壤特征,于室內條件下人工模擬蘇打鹽堿生境,設置不同脅迫濃度,對30個春小麥品種(系)分別進行萌發(fā)期和苗期耐鹽堿性相關指標的調查和測定,并通過主成分分析、隸屬函數(shù)分析、聚類分析等方法對30份材料萌發(fā)期和苗期的耐鹽堿性進行綜合評價,篩選耐鹽堿品種(系),以期為松嫩平原耐鹽堿春小麥種質資源的鑒定評價、新品種(系)選育及其配套的高產、高效栽培技術制定提供基礎理論依據(jù)和實踐參考。

1 材料與方法

1.1供試材料

供試材料為黑龍江省第一、第三、第四積溫帶大面積試種且性狀優(yōu)良的30個春小麥品種(系)(表1)。

表1 供試春小麥品種(系)的編號及名稱

1.2方 法

1.2.1萌發(fā)期試驗

每個品種(系)選取飽滿、大小一致的自然風干種子150粒,分成3份作為3個重復,用 1%次氯酸鈉消毒20 min,蒸餾水沖洗3遍,將種子置于20 ℃的培養(yǎng)箱中進行黑暗培養(yǎng),以濾紙為發(fā)芽床。濾紙分別用濃度為50、100、150、200和250 mmol·L-1NaHCO3溶液浸潤進行脅迫處理(分別用50SA、100SA、150SA、200SA和250SA表示),以蒸餾水為對照(CK)。處理期間每天補充蒸發(fā)的水分,使各處理鹽堿濃度保持基本恒定。處理后逐日統(tǒng)計種子發(fā)芽數(shù),共調查7 d。在處理后第8天對芽長(即苗高)、胚根長進行測量并統(tǒng)計根數(shù),每個處理測量10株,重復為3次,取平均值。根據(jù)農業(yè)部Ny/PZT001-2002《小麥耐鹽性鑒定評價技術規(guī)范》的標準,參照郎志紅的方法略有改進[17],進行小麥萌發(fā)期耐鹽堿性鑒定。

發(fā)芽率=7 d內發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100%

相對發(fā)芽率=處理發(fā)芽率/對照發(fā)芽率×100%

相對苗高=處理苗高/對照苗高×100%

相對根長=處理根長/對照根長×100%

發(fā)芽勢=第3天發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

相對發(fā)芽勢=處理發(fā)芽勢/對照發(fā)芽勢×100%

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)

活力指數(shù)=幼芽干重×發(fā)芽指數(shù)

式中,Dt為發(fā)芽日數(shù);Gt為相對應的每日發(fā)芽數(shù)。

1.2.2苗期試驗

經(jīng)前期預備試驗確定NaHCO3濃度為150 mmol·L-1。每個品種(系)選取一定量籽粒飽滿、大小一致的自然風干種子,25 ℃蒸餾水浸泡20 h后,用1%次氯酸鈉消毒20 min,蒸餾水沖洗3遍。經(jīng)人工氣候箱中恒溫無光培養(yǎng)5 d后,選取發(fā)芽整齊一致的幼苗,移植于帶有圓孔的泡沫板上,在塑料方盒(30 cm×50 cm)中將小麥放在可控氣候條件的生長室內培養(yǎng)(光強400 μmol·m-2·s-1,光周期14 h光照/10 h黑暗,溫度白天/黑夜20 ℃/17 ℃,相對溫度50%),3次重復。培養(yǎng)期間前4 d用去離子水培養(yǎng),后續(xù)用Hoagland營養(yǎng)液培養(yǎng),每5 d更換1次營養(yǎng)液,營養(yǎng)液按1/4、1/2、1倍依次遞增,且其pH每次用1.0 mol·L-1NaOH或HCl調至6.0左右。參照郎志紅的方法略有改進[17],待幼苗長至兩葉一心期開始進行鹽堿脅迫,脅迫期間3 d更換一次營養(yǎng)液與鹽堿溶液的混合液,脅迫7 d后測定NaHCO3脅迫處理及對照的株高、根長、地上部和根干鮮重,并計算各性狀的耐鹽堿系數(shù)。耐鹽堿系數(shù)=處理值/對照值×100%。

1.2.3數(shù)據(jù)處理與分析

利用模糊綜合評價法[18-19]對小麥萌發(fā)期和苗期的耐鹽堿相關指標進行比較分析,以對不同小麥品種(系)的耐鹽堿能力進行綜合評價。

ui=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)×100%,ui表示某品種(系)第i個指標的隸屬函數(shù)值,X為此品種第i個指標的值,Xmax和Xmin分別為第i個指標的最大和最小值。進一步計算綜合評價值(D)。

ωj為權重,表示第j個綜合指標在所有綜合指標中的重要程度,Pj為不同小麥品種各指標經(jīng)過主成分分析所得的第j個綜合指標的貢獻率。再依據(jù)D值對30個小麥品種(系)萌發(fā)期和苗期耐鹽堿性進行聚類分析。

以上數(shù)據(jù)采用Excel2003和SPSS11.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。

表2 不同濃度NaHCO3處理下春小麥品種(系)的相對發(fā)芽率、相對苗高和相對根長

2 結果與分析

2.1春小麥萌發(fā)期耐鹽堿性的濃度確定

通過比較不同NaHCO3濃度對小麥種子萌發(fā)的影響,小麥品種(系)的反應表現(xiàn)出明顯差異(表2)。NaHCO3濃度為50 mmol·L-1時,部分品種(系)的相對發(fā)芽率、相對苗高、相對根長接近或大于100%,表明低濃度NaHCO3對小麥種子萌發(fā)的影響不大;隨著NaHCO3濃度的增加,相對發(fā)芽率、相對苗高、相對根長均呈顯著的下降趨勢,在150 mmol·L-1以上NaHCO3處理下表現(xiàn)尤其明顯;當NaHCO3濃度達到250 mmol·L-1時北麥9號、北麥10號、克旱7號、克旱6號、龍麥35、九三08-7127、九三08-51266、九三08-51271、克07-1378相對發(fā)芽率降至10%以下。這說明隨著NaHCO3脅迫程度的加強,其對小麥種子的萌發(fā)具有明顯的抑制作用。當NaHCO3濃度大于150 mmol·L-1時,苗高表現(xiàn)急劇的下降趨勢,其中龍麥36的相對苗高在NaHCO3濃度由100 mmol·L-1升高至150 mmol·L-1時,由104.74%急劇降至25.51%;當NaHCO3濃度為200 mmol·L-1時,九三08-51271、九三08-51266、九三08-7127、北麥9號相對苗高降至0;當NaHCO3濃度達到250 mmol·L-1時,九三08-51271、九三08-51266、九三08-7127、北麥9號、北麥10號、克旱6號、克旱7號、克07-1378均未萌發(fā),且其他品種(系)的相對苗高均小于20%。與苗高相比,根系的伸長生長對NaHCO3更敏感,隨著NaHCO3濃度的升高,相對根長呈現(xiàn)急劇下降的趨勢,當NaHCO3濃度達到150 mmol·L-1時不同品種(系)在同一濃度的NaHCO3處理下表現(xiàn)出較大的差異。芽苗很小,根長很短或不發(fā)根使測量造成誤差較大,因此在本研究條件下可選用150 mmol·L-1NaHCO3作為小麥耐鹽堿性鑒定的適宜濃度。

2.2春小麥萌發(fā)期各指標的耐鹽堿系數(shù)及其相關性分析

不同小麥品種(系)萌發(fā)期各指標的耐鹽堿系數(shù)不同,同一品種(系)不同指標間的耐鹽堿系數(shù)也有差異(表3)。由表3可知,在同一NaHCO3濃度下各品種(系)發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、地上部鮮重、地上部干重、根鮮重、根干重、根長、苗高均明顯小于對照,并且下降幅度各不相同,因而任何單項指標都不能準確評價小麥萌發(fā)期的耐鹽堿性。此外,指標間均存在不同程度的正相關(表4),說明這些指標所反映的信息存在一定的重疊。因此,本研究對各指標的耐鹽堿系數(shù)進行了主成分分析,將多項指標轉化為幾項相互獨立的綜合指標,以便對小麥耐鹽堿性做出更加精確的評價。

表3 不同春小麥品種(系)萌發(fā)期的耐鹽堿系數(shù)

Gr:發(fā)芽率;Giy:發(fā)芽勢;Gi:發(fā)芽指數(shù);Vi:活力指數(shù);Do:地上部干重;Du:根干重;Fo:地上部鮮重;Uf:根鮮重;Rl:根長;Sh:芽長。表4同。

Gr:Germination rate; Giy:Germinability;Gi:Germinating index;Vi:Vitality index;Do:Dry weight of shoot;Du:Dry weight of root;Fo:Fresh weight of shoot;Uf:Fresh weight of root;Rl:Root length;Sh:Shoot height. The same as in table 4.

表4 春小麥萌發(fā)期不同指標耐鹽堿系數(shù)間的相關系數(shù)

*:P<0.05; **:P<0.01.

2.3春小麥萌發(fā)期各品種(系)耐鹽堿性主成分分析及綜合評價

通過主成分分析將萌發(fā)期10個單項指標的耐鹽堿系數(shù)轉化成F1、F2、F3三個綜合指標,這三個綜合指標代表了各單項指標的絕大部分信息,可以進一步對小麥萌發(fā)期進行綜合評價(表5)。

進一步計算得到三個綜合指標的隸屬函數(shù)值及綜合評價值(D)(表6),D值越大,耐鹽堿性越強。30個小麥品種(系)中,V3的D值最大,說明其耐鹽堿性最強;V9的D值最小,對鹽堿脅迫最敏感。進一步利用最大距離法對D值進行聚類分析,將30個小麥品種(系)按耐鹽堿性由強到弱分為四類(圖1):第一類為高耐鹽堿品種(系),包括V3、V30、V23、V20、V8、V2、V14、V11和V12;第二類為耐鹽堿品種(系),包括V19、V21、V28、V18、V7、V15和V29;第三類為中度耐鹽堿品種(系),包括V24、V27、V25、V16、V17、V26、V13、V1、V5和V2;第四類為鹽堿敏感品種(系),包括V10、V6、V4和V9,其中V9對鹽堿高度敏感。

表5 春小麥萌發(fā)期主成分分析的綜合指標及其貢獻率和特征值

2.4春小麥苗期各指標的耐鹽堿系數(shù)及其相關性

不同小麥品種(系)苗期各指標的耐鹽堿系數(shù)不同,同一品種(系)不同指標間的耐鹽堿系數(shù)也不相同(表7)。在鹽堿脅迫下各品種(系)地上部鮮重、地上部干重、根鮮重、根干重、根長、株高和根冠比均明顯下降,并且降幅各不相同,因此也不能用單項指標來評價小麥苗期的耐鹽堿性。

由表8可知,對苗期9個指標進行相關性分析,發(fā)現(xiàn)除根冠比與各指標間的相關性小外,其余各指標間均存在不同程度的正相關,因此也不能用單一指標評價小麥苗期的耐鹽堿性,也需要與萌發(fā)期相同的鑒定方法對其進行綜合性分析。

圖1 30個春小麥品種(系)萌發(fā)期耐鹽堿性聚類圖

品種(系)編號Codeofvariety(line)F1F2F3u(X1)u(X2)u(X3)D值DvalueV1-2.6161.6851.0700.2710.8070.5270.498V20.5891.0302.1490.7280.7110.6970.716V32.4940.0984.0701.0000.5741.0000.864V4-2.642-0.3900.2990.2670.5020.4050.372V5-0.782-0.5010.2460.5330.4860.3970.488V6-1.730-1.869-1.1760.3980.2850.1730.313V70.1440.599-0.5500.6650.6480.2710.573V80.9810.8491.3180.7840.6840.5660.705V9-4.517-2.0450.2590.0000.2590.3990.170V10-3.149-0.6050.6910.1950.4710.4670.343V111.3881.8340.5240.8420.8290.4410.750V121.5721.8990.1990.8680.8380.3900.754V131.870-3.811-0.1630.9110.0000.3330.494V141.6270.896-0.3450.8760.6910.3040.692V151.415-0.862-1.1670.8460.4330.1740.568V16-0.484-0.4850.2570.5750.4880.3990.509V17-3.1073.0000.3480.2011.0000.4130.502V181.983-0.809-0.6870.9270.4410.2500.624V191.362-0.663-0.2390.8390.4620.3210.605V202.224-1.099-0.1150.9610.3980.3400.646V210.3660.4160.1850.6960.6210.3870.605V220.930-2.1420.2730.7770.2450.4010.525V231.671-0.0710.2930.8830.5490.4040.672V24-0.454-2.1320.4570.5800.2470.4300.441V25-2.0720.1950.6550.3490.5880.4620.450V26-0.337-0.068-0.9760.5960.5500.2040.496V27-0.617-0.155-2.0790.5560.5370.0300.435V280.9821.526-2.2720.7840.7840.0000.613V290.2570.919-1.9270.6810.6940.0540.549V300.6512.760-1.5950.7370.9650.1070.672

表7 不同春小麥品種(系)苗期的耐鹽堿系數(shù)

Co:地上部含水量;Cu:根含水量;Do:地上部干重;Du:根干重;Fo:地上部鮮重;Fu:根鮮重;Al:根長;Ph:株高;Rsr:根冠比。表8同。

Co:Water content of shoot;Cu:Water content of root;Do:Dry weight of shoot;Du:Dry weight of root;Fo:Fresh weight of shoot;Fu:Fresh weight of root;Al:Root length;Ph:Plant height;Rsr:Root-shoot ratio.The same as in table 8.

表8 春小麥苗期不同指標耐鹽堿系數(shù)間的相關系數(shù)

2.5春小麥苗期各品種(系)耐鹽堿性的主成分分析及綜合評價

通過主成分分析將苗期10個單項指標的耐鹽堿系數(shù)轉化成F1、F2、F3三個綜合指標(表9),進一步計算三個綜合指標的隸屬函數(shù)值和D值(表10),其中V1的D值最大,V5最小,說明這兩個材料的耐鹽堿性分別最強和最小。經(jīng)對D值進行聚類分析,將30個小麥品種(系)按耐鹽堿性由強到弱分為四類(圖2):第一類為高耐鹽堿品種(系),包括V1、V12、V28;第二類為耐鹽堿品種(系),包括V3、V7、V15、V16、V29、V27;第三類為中度耐鹽堿品種(系),包括V2、V4、V6、V8、V9、V10、V11、V18、V20、V21、V24、V25、V26和V30;第四類為鹽堿敏感品種(系),包括V14、V17、V19、V22、V23、V5、V13,其中V5、V13對鹽堿高度敏感。

表9 春小麥苗期主成分分析的綜合指標及其貢獻率和特征值

表10 春小麥各品種(系)苗期的綜合指標值、權重、u(xj)及D值

圖2 30個春小麥品種(系)苗期耐鹽堿性聚類圖

3 討 論

進行植物耐鹽堿鑒定的一個重要問題是指標的選擇,在不同時期,選擇不同的耐鹽堿指標可能會得出不同的評價結果。植物初期的生長影響最終的產量[20-21],因此為了更有效地反映小麥的綜合耐鹽堿性,對作物萌發(fā)期、苗期進行鑒定評價十分重要。由于植株的形態(tài)具有表現(xiàn)直觀、易于識別和便于檢測的優(yōu)點[22],所以篩選鑒定試驗通常選擇形態(tài)指標進行耐鹽堿鑒定。然而對植物的耐鹽堿性采用單一指標進行評價,不能很好地反映植物的耐鹽能力。本試驗選用小麥萌發(fā)期發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗高、根長、地上部干重、地上部鮮重、根干重、根鮮重,以及苗期株高、根長、地上部干鮮重和相對根干鮮重、根冠比的鹽害指數(shù)作為耐鹽堿評價指標,對30種小麥品種(系)進行了較為綜合的耐鹽堿性比較和鑒定。通過主成分分析、隸屬函數(shù)值法和聚類分析,對30份小麥材料耐鹽堿性進行綜合評價,并篩選出耐鹽堿品種(系)。這種綜合評價方法結果比較可靠,能較全面、合理地反映不同小麥品種(系)的耐鹽堿能力。此外,本試驗采用紙上發(fā)芽法和水培法進行小麥萌發(fā)期和苗期耐鹽堿性鑒定,具有操作性強、周期短、效率高等優(yōu)點,且受環(huán)境影響較小,鑒定結果可以作為作物品種耐鹽堿性評價的參考[23]。本試驗選用相對苗高作為萌發(fā)期鑒定指標之一,而未選用相對芽長作為鑒定指標,這是因為在試驗過程中發(fā)現(xiàn)同一品種(系)在不同處理間芽長受到的影響相對較小,這可能與不同的作物或春小麥本身的生長習性有關。前人研究表明,發(fā)芽率、苗高、根長可作為小麥萌發(fā)期的鑒定指標[24-25]。本試驗通過對不同濃度NaHCO3處理下3個指標進行方差分析,發(fā)現(xiàn)150 mmol·L-1處理下各項指標在品種間的差異性程度明顯不同,因此選定該濃度對萌發(fā)期小麥品種的耐鹽堿性進行鑒定。從本試驗的篩選結果看,30個小麥品種(系)萌發(fā)期與苗期的耐鹽堿性沒有顯著相關性,其根本原因是小麥在萌發(fā)期和苗期具有不同的耐鹽機理,這與前人的研究結果一致[26-27]。有的研究認為,萌發(fā)期的耐鹽性體現(xiàn)的是種子吸水膨脹的能力,主要機理是生物體抵抗?jié)B透脅迫[28],而也有學者研究[29]表明,吸脹過程中受到鹽的傷害,不是鹽脅迫影響種子萌發(fā)的唯一原因;苗期的耐鹽性多為拒Na+機理。

王俊娟等[30]研究認為,鹽脅迫下植物種子發(fā)芽能力可作為植物表征耐鹽能力的重要依據(jù)之一,并且與植物的生長相比,種子萌發(fā)更易遭受鹽害。此外,發(fā)芽率能有效地指示植物萌發(fā)期耐鹽能力,對于小麥萌發(fā)期耐鹽性評價較為可靠[31-32]。本研究發(fā)現(xiàn),鹽堿脅迫下小麥種子發(fā)芽率下降,150~200 mmo1·L-1NaHCO3可能是影響小麥種子萌發(fā)的臨界濃度,這與趙 旭等[33]的研究結果相似。本研究中,大部分小麥品種(系)的發(fā)芽率隨鹽堿濃度的增加呈顯著下降趨勢,而個別品種在50 mmol·L-1NaHCO3處理下發(fā)芽率大于對照,這可能由于不同品種(系)間的遺傳差異所致。同時,30個小麥品種(系)中相對根長在不同品種(系)間的差異較相對苗高更為顯著,且同一品種(系)在不同鹽堿濃度處理下也表現(xiàn)出顯著性差異,但由于根具有負向光性[34-36],在光照培養(yǎng)箱中的不同部位根長變化較大,無法有效地反映鹽脅迫對根長的抑制作用。

較強的萌發(fā)期耐鹽堿性是鹽堿地區(qū)小麥品種必須優(yōu)先具備的特性,是保證小麥出苗的基礎。而小麥苗期是小麥一生耐鹽堿性最薄弱的階段,本試驗中鹽堿脅迫條件下,小麥生長表現(xiàn)為植株生長緩慢,葉片失水、失綠,生物量積累減少,耐鹽堿性較強的品種與耐鹽堿性較弱的品種相比,株高、根長及干物質積累量與對照的差異較??;這可能是耐鹽堿小麥品種在碳同化減少、滲透調節(jié)耗能和維持體能耗能等三個方面占優(yōu)勢[37],還有待進一步深入研究。在松嫩平原春麥區(qū),四月中旬播種,土壤鹽分處于地下較深層,種子出苗后,多數(shù)麥區(qū)處于土壤返鹽期,對小麥生長有明顯的影響,而苗期生長是保證齊苗、全苗,決定產量的基礎,因此小麥苗期耐鹽堿性對實際生產具有實踐現(xiàn)實意義。然而,若要更加全面鑒定小麥的耐鹽堿性,還需在鹽堿地上進行全生育期的耐鹽堿性鑒定。同時結合生理生化指標的比較和耐鹽堿分子標記加以輔助,從而提高耐鹽堿鑒定的準確性,最終篩選獲得能夠高效應用于鹽堿地的小麥種質資源,為小麥耐鹽堿基因資源的挖掘、種質創(chuàng)新利用及新品種的選育提供理論基礎。

[1]李建設,沈國偉,任長忠,等.燕麥種子萌發(fā)和幼苗生長對不同鹽脅迫的反應[J].麥類作物學報,2009,29(6):1043-1047.

LI J S,SHEN G W,REN C Z,etal.Response of oat varieties to stress of different salts during seed germination and seedling growth [J].JournalofTriticeaeCrops,2009,29(6):1043-1047.

[2]WEI S,TETSUO T,SHENKUI L.Isolation and characterization of novel bacterial taxa from extreme alkali-saline soil [J].WorldJournalofMicrobiology&Biotechnology,2012,28:2147-2157.

[3]馮玉杰,張 巍,陳 橋,等.松嫩平原鹽堿化草原土壤理化特性及微生物結構分析[J].土壤,2007,39(2):301-305.

FENG Y J,ZHANG W,CHEN Q,etal.Physico-chemical characteristics and microbial composition of saline-alkaline soils in Songnen plain [J].Soil,2007,39(2):301-305.

[4]WANG L X,FANG C,WANG K.Physiological responses ofLeymusChinensisto long-term salt,alkali and mixed salt-alkali stresses [J].JournalofPlantNutrition,2015,38:526-540.

[5]古麗內爾·亞森,楊瑞瑞,曾幼玲.混合鹽堿脅迫對灰綠藜(ChenopodiumglaucumL.)種子萌發(fā)的影響[J].生態(tài)學雜志,2014,33(1):76-82.

GU L N E·Y S,YANG R R,ZENG Y L.Effects of salt-alkali mixed stresses on seed germination of the halophyte(ChenopodiumglaucumL.)[J].ChineseJournalofEcology,2014,33(1):76-82.

[6]SHUNSAKU N,KAZUMASA F,SHENKUI L,etal.Analysis of expressed sequence tags from NaHCO3treated alkali-tolerant plant,Chlorisvirgata[J].PlantPhysiologyandBiochemistry,2010,48(4):247-255.

[7]張曉光,黃 標,梁正偉,等.松嫩平原西部土壤鹽堿化特征研究[J].土壤,2013,45(2):332-338.

ZHANG X G,HUANG B,LIANG Z W,etal.Study on salinization characteristics of surface soil in western Songnen plain [J].Soil,2013,45(2):332-338.

[8]高輝明,張正斌,徐 萍,等.2001-2009年中國北部冬小麥生育期和產量變化[J].中國農業(yè)科學,2013,46(11):2201-2210.

GAO H M,ZHANG Z B,XU P,etal.Changes of winter wheat growth period and yield in northern China from 2001-2009 [J].ScientiaAgriculturaSinica,2013,46(11):2201-2210.

[9]郭 超,胡思遠,鄭青煥,等.部分美國小麥種質資源的耐鹽性鑒定[J].麥類作物學報,2015,35(8):1-9.

GUO C,HU S Y,ZHENG Q H,etal.Identification of salinity tolerance of some American wheat germplasm [J].JournalofTriticeaeCrops,2015,35(8):1-9.

[10]王 芳,段 迪,段 培,等.不同耐鹽性小麥胚芽鞘伸長對NaCl脅迫的響應[J].作物學報,2007,33(12):2053-2058.

WANG F,DUAN D,DUAN P,etal.Coleoptile elongation response of different salt-tolerant wheat varieties to NaCl stress [J].ActaAgronomicaSinica,2007,33(12):2053-2058.

[11]李士磊,霍 鵬,高歡歡,等.復合鹽脅迫對小麥萌發(fā)的影響及耐鹽閾值的篩選[J].麥類作物學報,2012,32(2):260-264.

LI S L,HUO P,GAO H H,etal.Effects of composite salt stress on germination of wheat and screening of salt tolerance thresholds [J].JournalofTriticeaeCrops,2012,32(2):260-264.

[12]孟祥浩,林 琪,張玉梅,等.鹽脅迫對小麥萌發(fā)的影響及耐鹽指標的篩選[J].華北農報,2014,29(4):175-180.

MENG X H,LIN Q,ZHANG Y M,etal.Effect of salt stress on germination of wheat and screening of salt tolerance indices [J].ActaAgriculturaeBoreali-Sinica,2014,29(4):175-180.

[13]高長宇,梁洪艷,楊德光.黑龍江省春小麥品種(系)耐鹽性評價[J].作物雜志,2007(6):54-56.

GAO C Y,LIANG H Y,YANG D G.Evaluation of seedling salt tolerance of spring wheat varieties in Heilongjiang province [J].Crops,2007(6):54-56.

[14]馬雅琴,翁躍進.引進春小麥種質耐鹽性的鑒定評價[J].作物學報,2005,31(1):58-64.

MA Y Q,WENG Y J.Evaluation for salt tolerance in spring wheat varieties introduced from abroad [J].ActaAgronomicaSinica,2005,31(1):58-64.

[15]馬洪波,寧運旺,陳 杰,等.不同基因型小麥品種(系)的耐鹽性評價[J].麥類作物學報,2012,32(6):1049-1054.

MA H B,NING Y W, CHEN J,etal.Evaluation on salt tolerance of different genotypes of wheat varieties(lines)[J].JournalofTriticeaeCrops,2012,32(6):1049-1054.

[16]COUDARZI M,PAKNIYAT H.Evaluation of wheat varieties under salinity stress based on some agronomic and physiological traits [J].JournalofAgriculture&SocialSciences,2008,4:35-38.

[17]郎志紅.鹽堿脅迫對植物種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[D].蘭州:蘭州交通大學,2008:15-16.

LANG Z H.Effects of saline alkali stress on seed germination and seedling growth of plant [D].Lanzhou:Lanzhou Jiaotong University,2008:15-16.

[18]王秀玲,程 序,李桂英.甜高粱耐鹽材料的篩選及芽苗期耐鹽性相關分析[J].中國生態(tài)農業(yè)學報,2010,18(6):1239-1244.

WANG X L,CHENG X,LI G Y.Screening sweet sorghum varieties of salt tolerance and correlation analysis among salt tolerance indices in sprout stage [J].ChineseJournalofEco-Agriculture,2010,18(6):1239-1244.

[19]MUNIR A,MUHAMMAD M,ARMGHAN S.Evaluation of bread wheat genotypes for salinity tolerance under saline field conditions [J].AfricanJournalofBiotechnology,2011,25:4086-4092.

[20]孫永媛,肖 凱,王冬梅,等.不同小麥品種苗期的耐鹽性鑒定及其相關生理參數(shù)研究[J].河北農業(yè)大學報,2010, 33(6):84-90,104.

SUN Y Y,XIAO K,WANG D M,etal.Studies of the salt tolerance capability and the associated physiological parameters during seedling stage in wheat(TriticumaestivumL.) [J].JournalofAgriculturalUniversityofHebei,2010,33(6):84-90,104.

[21]BENDERRADJI L,BRINI F,BEN AMAR S.Sodium transport in the seedlings of two bread wheat(TriticumaestivumL.)genotypes showing contrasting salt tolerance [J].AustralianJournalofCropScience,2015:233-238.

[22]孫海燕,羅 兵,施加虹.檸檬酸鉀對小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].常熟理工學院學報,2005,19(2):77-80.

SUN H Y,LUO B,SHI J H.Effects of potassium citrate on seed germination and growth of wheat seedlings [J].JournalofChangshuInstituteofTechnology,2005,19(2):77-80.

[23]石運慶,苗華榮,胡曉輝,等.花生耐鹽堿性鑒定指標的研究及應用[J].核農學報,2015,29(3):442-447.

SHI Y Q,MIAO H R,HU X H,etal.Research and application of saline-alkaline tolerance indexes of peanut [J].JournalofNuclearAgriculturalSciences,2015,29(3):442-447.

[24]巨 偉,田汝美,呂 娟,等.小麥耐鹽性鑒定指標和方法的研究[J].種子世界,2014(6):20-21.

JU W,TIAN R M,Lü J,etal.Research of wheat salt resistance appraisal indicators and methods [J].SeedWorld,2014(6):20-21.

[25]劉敏軒,張宗文,吳 斌,等.黍稷種質資源芽、苗期耐中性混合鹽脅迫評價與耐鹽生理機制研究[J].中國農業(yè)科學,2012,45(18):3733-3743.

LIU M X,ZHANG Z W,WU B,etal.Evaluation of mixed salt-tolerance at germination stage and seedling stage and the related physiological characteristics ofPanicummiliaceumL.[J].ScientiaAgriculturaSinica,2012,45(18):3733-3743.

[26]王萌萌,姜奇彥,胡 正,等.小麥品種資源耐鹽性鑒定[J].植物遺傳資源學報,2012,13(2):189-194.

WANG M M,JIANG Q Y,HU Z,etal.Evaluation for salt tolerance of wheat varieties [J].JournalofPlantGeneticResources,2012,13(2):189-194.

[27]吳紀中,劉妍妍,王 沖,等.人工海水脅迫下小麥種質資源的耐鹽性篩選與鑒定[J].植物遺傳資源學報,2014,15(5):948-953.

WU J Z,LIU Y Y,WANG C,etal.Screening and identification of wheat germplasm for salt tolerance using artificial sea water [J].JournalofPlantGeneticResources,2014,15(5):948-953.

[28]王寶山,趙可夫,鄒 琦.作物耐鹽機理研究進展及提高作物抗鹽性的對策[J].植物學通報,1997(S1):26-31.

WANG B S,ZHAO K F,ZOU Q.Advances in mechanism of crops salt tolerance and strategies for raising crop salt tolerance [J].ChineseBulletinofBotany,1997(S1):26-31.

[29]申忠寶,潘多鋒,王建麗,等.混合鹽堿脅迫對5種禾草種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].草地學報,2012,21(5):914-920.

SHEN Z B,PAN D F,WANG J L,etal.Effects of saline-alkaloid stress on seed germination and seedling growth of grasses [J].ActaAgrestiaSinica,2012,21(5):914-920.

[30]張國偉,路海玲,張 雷,等.棉花萌發(fā)期和苗期耐鹽性評價及耐鹽指標篩選[J].應用生態(tài)學報,2011,22(8):2045-2053.

ZHANG G W,LU H L,ZHANG L,etal.Salt tolerance evaluation of cotton(Gossypiumhirsutum)at its germinating and seedling stages and selection of related indices [J].ChineseJournalofAppliedEcology,2011,22(8):2045-2053.

[31]王 軍,李 箔,王 龍.不同基因型小麥品種(系)耐鹽性篩選[J].江蘇農業(yè)科學,2009(3):77-79.

WANG J,LI B,WANG L.Screening of salt tolerance of different wheat genotype [J].JiangsuAgriculturalSciences,2009(3):77-79.

[32]藺吉祥,李曉宇,唐佳紅,等.鹽堿脅迫對小麥種子萌發(fā)、早期幼苗生長及Na+、K+代謝的影響[J].麥類作物學報,2011,31(6):1148-1152.

JIN J X,LI X Y,TANG J H,etal.Effects of salt and alkali stress on seed germination,early seedling growth and the metabolize of Na+and K+in shoots of wheat [J].JournalofTriticeaeCrops,2011,31(6):1148-1152.

[33]趙 旭,王林權,周春菊,等.鹽脅迫對不同基因型冬小麥發(fā)芽和出苗的影響[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究,2005,23(4):108-112.

ZHAO X,WANG L Q,ZHOU C J,etal.Effects of salt stress on germination and emergence of different winter wheat genotypes [J].AgriculturalResearchintheAridAreas,2005,23(4):108-112.

[34]顧蘊潔,王 忠,王維學,等.水稻根的負向光性[J].植物生理學通訊,2001,37(5):396-398.

GU Y J,WANG Z,WANG W X,etal.The negative phototropism of rice root [J].PlantPhysiologyJournal,2001,37(5):396-398.

[35]OKADA K,SHIMURA Y.Mutational analysis of root gravitropism and phototropism ofArahidopsisthalianaseedlings [J].FunctionalPlantBiology,1992,19(4):439-448.

[36]陳 娟,王 忠,孔 好.植物根負向光性反應[J].植物生理學通訊,2009(3):24-25.

CHEN J,WANG Z,KONG H.Negative phototropism of plant root [J].PlantPhysiologyJournal,2009(3):24-25.

[37]張國偉,路海玲,張 雷,等.棉花萌發(fā)期和苗期耐鹽性評價及耐鹽指標篩選[J].應用生態(tài)學報,2011,22(8):2045-2053.

ZHANG G W,LU H L,ZHANG L,etal.Salt tolerance evaluation of cotton(Gossypiumhirsutum)at its germinating and seedling stages and selection of related indices [J].ChineseJournalofAppliedEcology,2011,22(8):2045-2053.

Saline-Alkaline Tolerance Identification and Varieties (Lines) Screening of Spring Wheat in Songnen Plain

ZHANG Tingting, YU Song, YU Lihe, LI Lin, JIN Shanshan, GUO Jianhua, ZHANG Jing

(Key Laboratory for Cold-regional Crop Cultivation and Germplasm Improvement in Education Department of Heilongjiang Provincial Government/College of Agriculture, Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing,Heilongjiang 163319,China)

In order to determine the suitable saline alkali concentration of saline-alkaline tolerance spring wheat varieties(lines),screen the saline-alkali tolerant spring wheat materials in Songnen Plain,Northeast China,and comprehensive evaluate the saline-alkaline tolerance among different varieties(lines),thirty spring wheat dominant varieties in Heilongjiang province were used as experimental materials.To select the saline alkali concentration suitable for identification of the saline-alkali tolerance of wheat at the germination and seedling stages, different concentrations of NaHCO3and salt-tolerant indices were applied in this study. Through the fuzzy mathematics method of membership function, principal component analysis (PCA) and clustering analysis (CA), the saline-alkali resistance of different wheat varieties was evaluated. The results showed that 150 mmol·L-1NaHCO3was the ideal appraisal concentration of saline-alkaline resistance.In all 30 varieties(lines), Jiusan 09-1933 and other six varieties (lines) were highly resistant to saline-alkaline,and Beimai 9 was sensitive to saline-alkaline during the germination period; Jiusan 08-51271,Longmai 36,7767 were highly resistant to saline-alkaline,Kehan 14 and Jiusan 08-7127 were sensitive to saline-alkaline at seedling stage.Comprehensive evaluation of germination and seedling identification results showed that,Longmai 36 and 09-9933 were highly resistant to saline-alkaline,and JS08-7127 and Kehan 14 were sensitive to saline-alkaline tolerance,and others were moderate tolerant to saline-alkaline.This study is useful for germplasm resources development and saline-alkaline tolerance wheat breeding. It also provides theoretical basis and practical reference for wheat high yield and efficient cultivate techniques on saline-alkaline soil in Songnen Plain.

Wheat (TriticumaestivumL.); Saline-alkaline stress; Variety screening; Saline-alkaline tolerance comprehensive evaluation

2016-03-02

2016-04-08

國家公益性行業(yè)(科研)專項(201303007);黑龍江省農墾總局科技攻關專項(HNK125A-01-02);黑龍江省農墾總局“低洼耕地改造與糧食豐產配套技術集成研究與示范”項目(HNK125B-06-01);研究生創(chuàng)新科研項目(YJSCX2015-Y02)

E-mail:zhangtingmeng@163.com

于立河(E-mail:yulihe2002@126.com)

S512.1;S330

A

1009-1041(2016)08-1008-12

網(wǎng)絡出版時間:2016-08-01

網(wǎng)絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160801.1120.012.html

猜你喜歡
春小麥鹽堿耐鹽性
早春小麥田間管理抓哪些
鹽堿荒灘的“底色之變”
鹽堿地區(qū)南美白對蝦、青蝦混養(yǎng)技術
郁金香耐鹽性鑒定方法研究
西藏春小麥SSR遺傳多樣性分析
源于大麥小孢子突變體的苗期耐鹽性研究
鹽堿脅迫對三種西藏牧草種子萌發(fā)及幼苗影響
三個大豆品種萌發(fā)期和苗期的耐鹽性比較
春小麥復種大豆高產栽培技術
鹽堿脅迫對亞麻苗期生長及陽離子吸收和分配的影響