張洪鵬， 陳德龍， 馬 強(qiáng)， 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(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)國(guó)家雜糧工程技術(shù)研究中心，黑龍江大慶 163316；3.靖邊縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)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(qiáng)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(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)國(guó)家雜糧工程技術(shù)研究中心，黑龍江大慶 163316；3.靖邊縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)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(qiáng)的材料，為糜子耐鹽品種選育與利用提供依據(jù)。[方法]以6個(gè)糜子品種MZ-5、MZ-11、MZ-14、MZ-28、MZ-29、MZ-30為研究對(duì)象，通過(guò)180 mmol/L NaCl溶液模擬鹽脅迫條件，比較糜子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、芽鮮重、根鮮重等指標(biāo)的變化。[結(jié)果]在鹽脅迫下6個(gè)參試品種的芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、芽鮮重、根鮮重均低于對(duì)照，而發(fā)芽率均高于對(duì)照。與MZ-28、MZ-29、MZ-30相比，鹽脅迫下MZ-5、MZ-11、MZ-14的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、芽鮮重和根鮮重均較高。[結(jié)論]綜合分析認(rèn)為，品種MZ-5、MZ-11、MZ-14耐鹽性較強(qiáng)，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(duì)耕地的過(guò)度利用，耕地的鹽漬化程度日益嚴(yán)重，土壤鹽漬化已成為限制農(nóng)作物生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量的最主要非生物脅迫因素之一[1-3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(guó)的鹽堿地面積大，位居世界第四位，各類鹽堿地面積總計(jì)達(dá) 0.99億hm2[4]，其中鹽堿耕地約0.07億hm2，是農(nóng)牧業(yè)發(fā)展中具有較大潛力的土地資源。改良利用鹽漬化土壤，傳統(tǒng)技術(shù)措施雖有效，但應(yīng)用生物學(xué)方法則是改良鹽堿地最經(jīng)濟(jì)、最有效并可持續(xù)的方法[5-6]，而篩選出優(yōu)良的耐鹽品種也是利用生物法改良和解決鹽漬化土壤問(wèn)題的最有效方法之一。對(duì)耐鹽堿植物篩選與早期鑒定的主要依據(jù)之一是種子的耐鹽性鑒定[7]。潘瑞熾[8]指出種子萌發(fā)期是植物對(duì)鹽脅迫最為敏感的時(shí)期之一。龔明[9]等指出，植物的耐鹽性隨個(gè)體的發(fā)育階段不同而變化。植物在萌發(fā)及幼苗期耐鹽性最差；其次是生殖生長(zhǎng)階段，而其他發(fā)育階段對(duì)鹽脅迫相對(duì)不敏感，因此在植物生長(zhǎng)早期進(jìn)行耐鹽性選擇是最佳時(shí)期。

糜子作為一種耐干旱、耐鹽堿的農(nóng)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(tài)環(huán)境[10]。王綸[11]等對(duì)我國(guó)6 518份糜子種質(zhì)資源苗期耐鹽性進(jìn)行了鑒定，通過(guò) 3 次耐鹽性鑒定,篩選出高度耐鹽種質(zhì) 22份和耐鹽種質(zhì) 120份；甄莉娜[12]等以晉黍9號(hào)為材料，研究了NaCl、Na2SO4和 MgCl23種鹽溶液對(duì)糜子發(fā)芽的影響，指出NaCl對(duì)糜子種子發(fā)芽抑制作用最大。但目前關(guān)于NaCl脅迫下不同品種糜子芽期發(fā)芽率和形態(tài)指標(biāo)詳細(xì)比較的報(bào)道較少，鑒于此，筆者以6個(gè)糜子品種為試驗(yàn)材料，用180 mmol/L NaCl溶液模擬鹽脅迫，通過(guò)測(cè)定糜子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、芽鮮重、根鮮重等指標(biāo)，比較不同糜子品種的耐鹽性，并篩選出芽期耐鹽性強(qiáng)的材料，為糜子耐鹽品種選育與利用提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料選取的6個(gè)糜子品種為MZ-5、MZ-11、MZ-14、MZ-28、MZ-29、MZ-30，均由國(guó)家雜糧工程技術(shù)研究中心提供。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿50粒種子，然后分別加入濃度為0(CK)、180 mmol/L NaCl溶液(簡(jiǎn)稱T，由前期預(yù)備試驗(yàn)篩選得出)10 mL，置于黑暗條件下25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，3次重復(fù)。采用稱重法在試驗(yàn)期間每天定期補(bǔ)充蒸餾水，保持各處理濃度穩(wěn)定。

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1發(fā)芽勢(shì)。以胚根與種子等長(zhǎng)，且胚芽長(zhǎng)度為種子長(zhǎng)度的1/2為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。于擺種后第3天調(diào)查發(fā)芽勢(shì)，即為第3天發(fā)芽數(shù)占總種子數(shù)量的百分?jǐn)?shù)。

1.3.2發(fā)芽率。于擺種后第7天調(diào)查發(fā)芽率，即為第7天發(fā)芽數(shù)占總種子數(shù)量的百分?jǐn)?shù)。

1.3.3芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)。 于擺種后第7天，從每個(gè)培養(yǎng)皿中選取發(fā)芽一致的10株苗，用直尺分別量取芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)。

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

1.4數(shù)據(jù)分析采用Microsoft Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、整理，通過(guò)SPSS19對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并采用Origin8.0軟件繪圖。

2　結(jié)果與分析

2.1鹽脅迫對(duì)不同糜子品種發(fā)芽勢(shì)的影響由圖1可知，不同糜子品種發(fā)芽勢(shì)在不同鹽濃度下表現(xiàn)不同，并且，在相同鹽濃度下，MZ-5、MZ-11和MZ-14的發(fā)芽勢(shì)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(fā)芽勢(shì)受影響較大，而MZ-5、MZ-11和MZ-14發(fā)芽勢(shì)受影響較小。在180 mmol/L NaCl脅迫下，MZ-14發(fā)芽勢(shì)最高，為99%；MZ-11和MZ-5次之，發(fā)芽勢(shì)分別為97%、93%；MZ-28和MZ-29發(fā)芽勢(shì)稍低，分別為72%、75%；MZ-30發(fā)芽勢(shì)最低，為68%。

圖1　鹽脅迫對(duì)不同糜子品種發(fā)芽勢(shì)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(duì)不同糜子品種發(fā)芽率的影響由圖2可知，不同糜子品種發(fā)芽率隨鹽濃度升高呈增大趨勢(shì)，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(fā)芽率最高，為 98%；MZ-11和MZ-28僅次之并且相等，發(fā)芽率為97%；MZ-5和MZ-30發(fā)芽率稍低，分別為90%、92%；MZ-29發(fā)芽率最低，為88%。

圖2　鹽脅迫對(duì)不同糜子品種發(fā)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(duì)不同糜子品種芽長(zhǎng)的影響由圖 3 可知，不同糜子品種芽長(zhǎng)隨鹽濃度升高而變短，且6個(gè)糜子品種的芽長(zhǎng)差異較明顯。在180 mmol/L NaCl脅迫下，不同糜子品種萌發(fā)均受到不同程度的影響，其中，MZ-28和MZ-30受影響最大，芽長(zhǎng)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(zhǎng)較長(zhǎng)，為1.8 cm和2.0 cm，芽長(zhǎng)最長(zhǎng)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(zhǎng)顯著高于MZ-28和MZ-30。

圖3　鹽脅迫對(duì)不同糜子品種芽長(zhǎng)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(duì)不同糜子品種根長(zhǎng)的影響圖表4表示，不同糜子品種根長(zhǎng)隨鹽濃度升高而變短，且6個(gè)糜子品種的芽長(zhǎng)差異較明顯。在180 mmol/L NaCl脅迫下，不同糜子品種萌發(fā)均受到不同程度的影響，MZ-5、MZ-11、MZ-14的根長(zhǎng)差異較小。其中，MZ-30根長(zhǎng)最短，為0.8 cm；MZ-28、MZ-29根長(zhǎng)次之；MZ-5根長(zhǎng)最長(zhǎng)，為3.3 cm；其次是 MZ-11、MZ-14，根長(zhǎng)分別為3.25、3.20 cm。這6個(gè)糜子品種根長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的順序?yàn)镸Z-5、MZ-11、MZ-14、MZ-28、MZ-29、MZ-30。方差分析表明，在對(duì)照條件下，6個(gè)糜子品種根長(zhǎng)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(duì)不同糜子品種根長(zhǎng)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(duì)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(jìn)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(duì)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(duì)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(duì)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(jié)論與討論

作物生長(zhǎng)發(fā)育的各個(gè)階段對(duì)鹽脅迫的耐受能力不同[13]，有研究表明，種子萌發(fā)期對(duì)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(yàn)利用180 mmol/L NaCl溶液對(duì)MZ-5、MZ-11、MZ-14、MZ-28、MZ-29、MZ-30等6個(gè)糜子品種進(jìn)行芽期耐鹽性鑒定。結(jié)果表明，在鹽脅迫下6個(gè)參試品種的發(fā)芽率略高于對(duì)照，可能是由于種子內(nèi)水分脅迫與鹽脅迫條件達(dá)到

一個(gè)新的動(dòng)態(tài)平衡，促使種子發(fā)芽率增加[15]，MZ-5、MZ-11、MZ-14的發(fā)芽勢(shì)高于CK，而MZ-28、MZ-29、MZ-30的發(fā)芽勢(shì)低于CK；6個(gè)參試品種的芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、芽鮮重、根鮮重均低于對(duì)照，說(shuō)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(zhǎng)。

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(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、芽鮮重和根鮮重均高于MZ-28、MZ-29、MZ-30。因此認(rèn)為MZ-5、MZ-11、MZ-14為耐鹽性較強(qiáng)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(gè)品種作為親本材料。同時(shí)，為以后開(kāi)展糜子其他生育時(shí)期耐鹽方面的研究提供試驗(yàn)材料。有關(guān)糜子耐鹽生理機(jī)制等方面有待于進(jìn)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(jìn)人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目(XYB2014-08)；黑龍江省博士后基金項(xiàng)目( LBH-Z14177)；黑龍江省教育廳項(xiàng)目(12541599)。

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

2016-06-24

S 501

A

0517-6611(2016)23-011-03