孔令功

（河北省邯鄲市廣平縣綜合職業(yè)技術(shù)教育中心 057650）

大豆種質(zhì)資源苗期耐鹽性鑒定與耐鹽材料篩選

孔令功

（河北省邯鄲市廣平縣綜合職業(yè)技術(shù)教育中心 057650）

1 引言

可耕地鹽堿化是一個(gè)全球性的問題。尤其在干旱、半干旱及依賴灌溉的種植區(qū)，土壤鹽堿化更為嚴(yán)重，世界灌溉地受鹽堿化影響的面積達(dá)1/3左右（Pitman和Lauchli 2002）[1]。這是導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至是絕收的主要原因，已引起世界各國(guó)學(xué)者的高度重視。大量研究結(jié)果表明,篩選利用耐鹽植物新品種的生物措施是改良鹽堿地最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一[2-4]。

栽培大豆（Glycine max.）是世界上最重要的油料作物和人類最主要的植物蛋白源[5]。隨著人們對(duì)植物脂肪和蛋白質(zhì)需求量的增加,大豆在世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位愈來愈重要。栽培大豆屬于中度耐鹽植物,土壤鹽漬化導(dǎo)致其正常的生理生化活動(dòng)及生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程受到抑制,并直接影響大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)[6-7]。國(guó)內(nèi)外科學(xué)家已對(duì)大豆耐鹽性進(jìn)行了多方面的研究。大豆耐鹽性研究對(duì)提高鹽堿地區(qū)作物產(chǎn)量并緩解土壤鹽漬化危害具有重要意義。大豆種質(zhì)資源耐鹽性評(píng)價(jià)是大豆耐鹽研究和種質(zhì)創(chuàng)新應(yīng)用的基礎(chǔ),近年來一直是國(guó)內(nèi)外非?；钴S的研究領(lǐng)域。因此,作物耐鹽性的提高、鹽漬土的生物治理和綜合開發(fā)是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大課題[8]。

本試驗(yàn)旨在通過對(duì)鹽脅迫下不同大豆品種苗期耐鹽性鑒定，初步探討不同大豆品種之間耐鹽性的差異，并篩選耐鹽材料，以期對(duì)大豆耐鹽性生理研究及育種工作等有所裨益。我們對(duì)49份國(guó)內(nèi)外大豆品種進(jìn)行耐鹽性鑒定，初步篩選出耐鹽材料10份，為改良大豆品種抗鹽性提供了優(yōu)質(zhì)種質(zhì)材料。

2 材料和方法

2.1 試驗(yàn)材料

國(guó)內(nèi)外大豆種質(zhì)材料49份，其中國(guó)外材料5份，野生大豆1份，其余43份均來自黃淮海夏大豆產(chǎn)區(qū)及遼寧省等8省市。詳見表1。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在河北省糧油作物研究所溫室中進(jìn)行，本試驗(yàn)設(shè)處理2個(gè)，分別為鹽處理（濃度為120mmol的Nacl溶液）和清水對(duì)照，3次重復(fù)。試驗(yàn)條件：晝夜溫度為28±20℃/19±20℃，每日光照13h。

2.2.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)在溫室花盆中，將一層吸水紙放入花盆底部，遮住出水孔。為保證大豆苗期的營(yíng)養(yǎng)需求，在大田土中摻入營(yíng)養(yǎng)土，其中大田土與營(yíng)養(yǎng)土的比例為20:1。將混勻土壤裝入花盆，在水中浸泡2min～3min，待充分吸收水份后，即表土有水浸出，方可播種。每個(gè)花盆播種9粒種子，播深2cm，播種后覆土，插上標(biāo)簽。播種后出苗前每天噴水、保濕。當(dāng)?shù)谝粚?duì)真葉展開時(shí)（Vc），調(diào)查各品種的出苗株數(shù)。當(dāng)?shù)谝黄鰪?fù)葉出現(xiàn)時(shí)（V1）定苗，將小苗、弱苗拔除，每盆留苗5株。測(cè)定各品種的葉綠素含量。大豆生長(zhǎng)期間分別在處理前和處理后第4d、8d、11d和15d測(cè)定葉綠素含量。采用定株測(cè)定的方法，每盆測(cè)定2株，每株選取一片真葉，分別用紅色和黑色記號(hào)筆涂色，每片葉測(cè)上、中、下三個(gè)部位的葉綠素含量。

表1 參試材料名稱及來源地

鹽處理過程中，每天上午9:00～11:00將各品種浸泡在濃度為120mmol的Nacl溶液中，同時(shí)將對(duì)照浸泡在清水中。每天觀察各品種生長(zhǎng)發(fā)育情況（如有特殊情況，注意及時(shí)記錄）。10d后各品種將會(huì)出現(xiàn)鹽害癥狀，開始調(diào)查記載。處理15d后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查記載鹽害程度。計(jì)算鹽害指數(shù)、各品種葉綠素含量、各品種根系長(zhǎng)度。并分析耐鹽性與根系、葉綠素含量、籽粒大?。ò倭Ｖ兀?、品質(zhì)（蛋白質(zhì)、脂肪含量）等相關(guān)性分析，對(duì)品種進(jìn)行耐鹽級(jí)別分級(jí)。表2為耐鹽目測(cè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

表2 耐鹽目測(cè)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 苗期鹽脅迫下大豆品種耐鹽級(jí)別

表3 大豆苗期鹽脅迫耐鹽級(jí)別

大豆兩葉一心期開始用濃度為120mmol的Nacl溶液進(jìn)行鹽處理，觀察各品種的生長(zhǎng)情況，處理15d后對(duì)其耐鹽性進(jìn)行分級(jí)。表3為120mmolNaCl處理15d后，各品種的耐鹽級(jí)別。青皮平頂香、文豐1號(hào)、魯豆10號(hào)、冀豆19、晉豆29、齊茶豆2號(hào)、邯豆3號(hào)、水里站、美國(guó)Lee和Osage等10個(gè)品種的耐鹽級(jí)別為1，是最耐鹽品種；早熟17、科新5號(hào)、中黃13等19個(gè)品種的耐鹽級(jí)別為2，是較耐鹽品種；遼豆14、鐵豐31、鐵豐28等10個(gè)品種耐鹽級(jí)別為3，是中耐鹽品種；中黃19、五星2號(hào)、徐豆11等8個(gè)品種耐鹽級(jí)別為4，是較敏感品種；晉遺30和豫豆15兩個(gè)品種耐鹽級(jí)別為5，是敏感品種。

在人工肺液中，白藜蘆醇DPPC脂質(zhì)粉霧劑同原料藥相比，具有明顯的緩釋效果（圖5）。原料藥存在明顯的突釋現(xiàn)象，1 h內(nèi)釋放接近60%；相比之下，白藜蘆醇DPPC脂質(zhì)粉霧劑釋放緩慢，沒有突釋現(xiàn)象，釋放24 h后，累積釋放達(dá)到60%。通過釋放方程擬合，白藜蘆醇DPPC脂質(zhì)粉霧劑釋放機(jī)制符合Higuchi釋放模型（Ft＝9.346 t1/2＋12.88， r2＝0.824 2），即藥物以骨架型擴(kuò)散為主，隨著時(shí)間推移，脂質(zhì)體的破裂，藥物從脂質(zhì)空隙中滲漏。白藜蘆醇DPPC脂質(zhì)粉霧劑釋藥特點(diǎn)證明DPPC脂質(zhì)體的多囊結(jié)構(gòu)使藥物具有緩釋效果，在肺內(nèi)緩慢釋藥發(fā)揮作用，避免突釋帶來的不良反應(yīng)。

圖1 鹽脅迫下大豆耐鹽品種和敏感品種的比較

3.2 鹽脅迫對(duì)大豆苗期根生長(zhǎng)的影響

苗期的鑒定結(jié)果可以作為大豆耐鹽性強(qiáng)弱的參考指標(biāo)，鹽對(duì)大豆植株性狀有很大影響。15d的鹽處理結(jié)束后，將幼苗從土中拔出用清水洗凈，測(cè)定幼苗的主根長(zhǎng)度、最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)。由圖2可知，在鹽脅迫下的生理指標(biāo)有明顯的變化，幼苗的主根長(zhǎng)度、最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)均受鹽的影響。處理組和對(duì)照組主根長(zhǎng)的相對(duì)變化值分別為：0.14、0.19、0.14、0.14、0.17。處理組和對(duì)照組最長(zhǎng)側(cè)根長(zhǎng)的相對(duì)變化值分別為：0.23、0.24、0.23、0.18、0.31。

圖2 鹽脅迫下不同大豆品種在苗期的生長(zhǎng)變化

3.3 耐鹽級(jí)別與大豆主根長(zhǎng)、側(cè)根長(zhǎng)、根干重、百粒重、蛋白和脂肪的相關(guān)性

通過用SPSS軟件對(duì)耐鹽級(jí)別與大豆主根長(zhǎng)、側(cè)根長(zhǎng)、根干重、百粒重、蛋白和脂肪的相關(guān)性進(jìn)行分析，分析數(shù)據(jù)表明：耐鹽級(jí)別與大豆主根長(zhǎng)、側(cè)根長(zhǎng)、根干重、百粒重、蛋白和脂肪相關(guān)性不顯著。

表4 耐鹽級(jí)別與大豆主根長(zhǎng)、側(cè)根長(zhǎng)、根干重、百粒重、蛋白和脂肪的相關(guān)性

3.4 耐鹽級(jí)別與不同時(shí)期葉綠素含量的相關(guān)性

在大豆苗期對(duì)葉綠素含量進(jìn)行了兩個(gè)階段的測(cè)量，第一階段是在大豆長(zhǎng)出真葉時(shí)對(duì)大豆真葉葉綠素含量進(jìn)行測(cè)量，每隔三天測(cè)一次，共測(cè)3次；第二階段是等大豆長(zhǎng)出三出復(fù)葉時(shí)對(duì)葉綠素含量進(jìn)行測(cè)量，也是每隔三天測(cè)一次，共測(cè)3次。

表6的分析數(shù)據(jù)表明：耐鹽級(jí)別與第1次測(cè)得的處理組三出復(fù)葉葉綠素含量的相關(guān)性不顯著；與第2次和第3次所測(cè)得的葉綠素含量的相關(guān)性極顯著，相關(guān)系數(shù)分別為-0.252、-0.527；隨著鹽處理時(shí)間的增長(zhǎng)，相關(guān)系數(shù)由不顯著到極顯著。

表5 耐鹽級(jí)別與大豆真葉綠素含量的相關(guān)性

表6 耐鹽級(jí)別與大豆三出復(fù)葉綠素含量的相關(guān)性

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

在相同的鹽脅迫環(huán)境條件下，不同大豆品種主根長(zhǎng)、側(cè)根長(zhǎng)、根干重和葉綠素含量反映了不同大豆品種的耐鹽性大小。不同大豆品種對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)性不同，耐鹽性有差異。在這49個(gè)品種中，10個(gè)品種為耐鹽品種，分別為青皮平頂香、文豐、魯豆10號(hào)、冀豆19、晉豆29、齊茶豆2號(hào)、邯豆3號(hào)、水里站、美國(guó)Lee品種和Osage品種，晉遺30和豫豆15為最不耐鹽品種。苗期鹽脅迫條件下，不同大豆品種長(zhǎng)勢(shì)差異較大，冀豆29、冀豆12和五星1號(hào)長(zhǎng)勢(shì)較好，豫豆15、中黃19、Y9和美國(guó)品種Dare長(zhǎng)勢(shì)最差。

4.2 討論

大豆苗期的耐鹽性鑒定在溫室恒定條件下進(jìn)行，這種方法快速、簡(jiǎn)單且受環(huán)境影響小，鑒定結(jié)果可以作為大豆品種耐鹽性評(píng)價(jià)的參考，對(duì)大量篩選耐鹽性品種具有極其重要的理論和實(shí)踐意義。但耐鹽品種最終要應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，還必須在更接近于大田生產(chǎn)實(shí)際的田間進(jìn)行全生育期的耐鹽性鑒定[9]。

鹽害會(huì)引起大豆葉片枯萎脫落[10]，使地上部和根部生長(zhǎng)顯著下降[11]。也有研究表明鹽脅迫會(huì)導(dǎo)致株高和植物干重降低[12,13]。一些研究表明鹽脅迫條件下,大豆株高降低,主莖節(jié)數(shù)和分枝數(shù)減少[14-16]。這些研究說明鹽害會(huì)影響大豆的生物量,且對(duì)耐鹽品種和鹽敏感品種的影響是不同的。鹽脅迫還會(huì)導(dǎo)致大豆子粒產(chǎn)量下降,產(chǎn)量的降低幅度與品種耐鹽能力有密切關(guān)系。Abel等[12]研究指出,加鹽導(dǎo)致大豆產(chǎn)量和百粒重分別下降30%和23%。邵桂花等[14]研究鹽堿地對(duì)大豆產(chǎn)量的影響,經(jīng)多次產(chǎn)量測(cè)定,發(fā)現(xiàn)鹽造成大豆減產(chǎn)的趨勢(shì)是一致的。

大豆的耐鹽性不能一概而論，就大豆對(duì)鹽分最敏感的發(fā)芽期和苗期而言，有的品種或品系表現(xiàn)耐鹽，而有的則表現(xiàn)不耐鹽。播種出苗期是大豆對(duì)鹽漬的敏感期，大豆的一生中，芽期較耐鹽，苗期較敏感，以后隨生育期的推進(jìn)，耐鹽性有增強(qiáng)的趨勢(shì)。耐鹽性不同的大豆的變化與其耐鹽性之間缺乏明顯相關(guān)性。劉太林等[17]用10個(gè)栽培大豆種子進(jìn)行不同鹽濃度處理，統(tǒng)計(jì)種子的生理指標(biāo)及隸屬函數(shù)，綜合評(píng)價(jià)了各品種的耐鹽性。

Nacl脅迫下，苗期栽培大豆所受的離子脅迫作用主要是由Cl-毒害所引起的[18-20]，通過分子育種途徑提高栽培大豆的耐性對(duì)改良栽培大豆的耐鹽性具有非常明顯的意義。大豆的生理指標(biāo)雖然可以作物耐鹽鑒定的指標(biāo)，但要進(jìn)一步研究耐鹽機(jī)制還要從分子遺傳水平做深入研究。

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1005-6114（2017）01-036-005

2016-10-11

孔令功，男，從事技術(shù)教育與研究。Tel：15833413217。