陳楊　呂玉英　楊會　張秀榮　張昆　劉風珍　萬勇善

摘要：為確定花生苗期耐鹽鑒定的適宜NaCl濃度和評價指標，本試驗以4個耐鹽性不同的花生品種白沙1016、豐花2號、山花18號和ICGV86699為材料，將種子置于生長室進行萌發(fā)，后利用水培法培養(yǎng)8 d再進行不同濃度NaCl 處理（100、200、300 mmol/L），以Hogland營養(yǎng)液培養(yǎng)的為對照，觀察、記錄鹽處理下不同花生植株的萎焉程度，測定主莖高、莖葉鮮重、莖葉干重、根長、根鮮重、根干重、根表面積和根體積等性狀指標， 并對不同品種的植株性狀相對值，及其與耐鹽指數的相關性進行分析。結果表明：水培法鑒定花生苗期耐鹽性適宜的NaCl濃度為200 mmol/L，植株性狀測定適宜時間為NaCl脅迫處理7 d;豐花2號、白沙1016、山花18號和ICGV86699在200 mmol/L NaCl脅迫處理7 d時，耐鹽系數分別是0.77、0.72、0.64和0.53，耐鹽指數為0.85、0.89、0.60、0.39，品種間耐鹽性差異顯著。相關性分析顯示，耐鹽系數、相對莖葉干重、相對根長與耐鹽指數呈極顯著正相關，相關系數分別為0.95、0.95、0.90，因此，耐鹽系數、相對莖葉干重、相對根長可作為花生苗期耐鹽鑒定的評價指標。

關鍵詞：花生;苗期;耐鹽性;植株性狀 ;萎蔫等級;相關性分析

中圖分類號：S565.201 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2019）09-0125-07

Study on Salt Tolerance Identification of Peanut at Seedling Stage by Hydroponics

Chen Yang， Lü Yuying， Yang Hui， Zhang Xiurong， Zhang Kun， Liu Fengzhen， Wan Yongshan

（College of Agronomy， Shandong Agricultural University/State Key Laboratory of Crop Biology， Taian 271018， China）

Abstract In order to determine the suitable NaCl concentration and evaluation indicators for salt tolerance identification at peanut seedling stage， four peanut varieties with different salt tolerance， Baisha 1016， Fenghua 2， Shanhua 18 and ICGV86699， were used as materials. The seeds were germinated in the growth chamber， then cultured in water for 8 days and treated with NaCl at different concentrations （100， 200， 300 mmol/L）. The wilting degree of peanut plants under salt treatment conditions was observed and recorded with Hogland nutrient solution culture as control. The main stem height， stem-leaf fresh weight， stem-leaf dry weight， root length， root fresh weight， root dry weight， root surface area and root volume were analyzed. The relative value of plant traits of different varieties， and their correlation with salt tolerance index （STI） were determined. The results showed that the suitable NaCl concentration for salt tolerance identification by hydroponics at peanut seedling stage was 200 mmol/L， and the suitable time for plant traits determination was on the 7th day under NaCl stress. After treated with 200 mmol/L NaCl for 7 days， the salt tolerance coefficient（STC） of Fenghua 2， Baisha 1016， Shanhua 18 and ICGV86699 was 0.77， 0.72， 0.64 and 0.53， and the STI was 0.85， 0.89， 0.60 and 0.39，respectively. The salt tolerance of the four varieties was significantly different. The correlation analysis showed that the correlation coefficient of STC，relative stem-leaf dry wight and relative root length with STI were 0.95，0.95 and 0.90，respectively， which showed a very significantly positive correlation. Therefore， the STC， relative stem-leaf dry weight， relative root length could be used as evaluation indexes of salt tolerance identification at peanut seedling stage.

Keywords Peanut; Seedling stage; Salt tolerance; Plant trait; Wilting grade; Correlation analysis

花生是我國重要的油料作物和經濟作物，在國民經濟中占據重要地位[1]。增加花生種植面積有利于保障國家油脂安全，緩解我國食用油短缺問題，提高食用油自給率。目前中國鹽漬化土地約占全國耕地的10%左右[2]，由于不合理的輪作、盲目使用化肥等原因，鹽漬化土地面積呈逐年不可逆的增加趨勢，預計到2050年，可用耕地的50%將面臨鹽漬化[3]。土壤鹽漬化已經成為限制農業(yè)生產的主要因素之一，可抑制作物正常生長發(fā)育、造成大面積減產，嚴重制約農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，如何解決土壤鹽漬化對農業(yè)的危害已成為世界性難題。

花生是中度耐鹽類作物，不同生育時期的耐鹽能力存在差異，其中芽期和幼苗期對鹽害最敏感[4]。選育和鑒定耐鹽花生品種是解決鹽堿地花生種植的首要問題，而對花生苗期適宜耐鹽濃度的篩選、相關耐鹽指標的鑒定與評價是首要技術問題。前人關于花生耐鹽性的研究已有報道：胡曉輝等[5]利用盆栽法鑒定花生品種耐鹽性的適宜NaCl濃度為120 mmol/L;楊圓圓[6]利用沙水培進行花生品種苗期耐鹽性鑒定，認為適宜NaCl濃度為172 mmol/L，主莖高、側枝長可以作為主要耐鹽鑒定指標;張智猛等[7]研究結果表明地上部形態(tài)和生物量可作為花生耐鹽評價首選測定指標;沈一等[8]認為主根長和苗高可作為花生品種幼苗期耐鹽評價指標。這些研究集中于花生種質資源的耐鹽性篩選，但評價指標較少，試驗設置的NaCl脅迫范圍較小，研究者采用的培養(yǎng)方式各不相同，關于花生苗期耐鹽鑒定機制仍缺乏系統(tǒng)深入的研究。

本研究以耐鹽性差異較大的花生品種白沙1016、豐花2號、山花18號和ICGV86699為材料，利用水培法進行花生苗期耐鹽性鑒定，以確定花生苗期耐鹽鑒定的適宜NaCl濃度，并篩選出苗期耐鹽評價指標，為花生苗期耐鹽性研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗花生品種為山花18號、豐花2號、白沙1016和ICGV86699。

1.2 試驗設計

試驗于2018年3月至5月在山東農業(yè)大學作物生物學國家重點實驗室的植物生長室進行。生長室環(huán)境條件：25℃恒溫，光照強度11 400 lux，日光照時間16 h。

分別選取顆粒飽滿、未受損傷的種子，用1% H2O2浸泡12 h，去離子水沖洗3次，放入含有濕潤脫脂棉的發(fā)芽盒中，覆蓋一層保鮮膜，25℃黑暗條件下培養(yǎng)5 d直至子葉完全展開（圖1）。選取子葉展開較好的材料移入裝有Hogland營養(yǎng)液的水培盒中，每盒移栽12株，培養(yǎng)8 d（圖2）后進行鹽脅迫處理。

鹽脅迫試驗分兩批進行。

第一批試驗用于確定適宜NaCl脅迫濃度和耐鹽性狀測定的適宜時間。以Hogland營養(yǎng)液為對照，設置100、200、300 mmol/L NaCl濃度，重復3次，每重復處理12株。為確保NaCl濃度的相對恒定，每2 d稱重補水1次，每4 d更換1次營養(yǎng)液，對照組也進行相同操作，共處理12 d。自處理開始，每天上午9時觀察記錄植株萎焉程度。

第二批試驗用于耐鹽性狀的評價分析。采用相同的試驗設置，鹽處理7 d后（圖3），去離子水沖洗植株，取樣進行相關性狀的測定。

1.3 測定指標及方法

主莖高，用直尺測定子葉節(jié)至莖端生長點的距離;主根長，用直尺測定主根著生位置至末端的距離;莖葉鮮重、胚軸鮮重、根鮮重：將花生幼苗分成莖葉部、胚軸、根三部分，用電子稱分別稱重;胚軸干重、莖葉干重：稱完鮮重后將樣品分別放入對應信封，105℃下殺青30 min，再置于80℃烘干至恒重，稱重;根表面積、根體積的測定每重復隨機選取3個根系放入水中，均勻鋪開，側根不重疊，利用萬方根系掃描儀掃描獲取圖片，LA-S根系分析系統(tǒng)處理獲得數據;根干重：掃描完根系后，將樣品分別放入對應信封， 105℃殺青30 min，再于80℃烘干至恒重，稱重。

1.4 數據處理及分析

性狀相對值=鹽脅迫下數值/對照數值;

生物量=莖葉干重+胚軸干重+根干重;

耐鹽系數=鹽脅迫下生物量/對照生物量;

耐鹽指數=（鹽脅迫下生物量/對照生物量）×（鹽脅迫下生物量/所有品種鹽脅迫下平均生物量）。

采用Microsoft Excel 2003 進行數據整理和作圖，SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析，Pearson 法進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 花生幼苗萎焉程度評價標準的建立

參照Pantalone[9]、Lee[10]、Hamwieh[11]等研究的大豆葉片鹽害等級，本試驗建立了花生幼苗萎焉程度評價分級系統(tǒng)（圖4）。分級標準如下：1級：幼苗生長正常，沒有鹽害癥狀;2級：幼苗的生長輕微受到鹽抑制，僅葉尖失綠;3級：幼苗葉片30%失綠;4級：幼苗葉片50%失綠;5級：幼苗葉片大部分失綠;6級：幼苗葉片完全失綠;7級：幼苗葉片完全枯黃;8級：幼苗葉片完全枯黃卷曲;9級：幼苗葉片完全干枯。

2.2 花生苗期耐鹽鑒定適宜NaCl濃度的篩選

由圖5可以看出，隨100 mmol/L NaCl處理時間的延長，不同花生葉片萎焉等級增加緩慢。在鹽處理第12 d時，ICGV86699、白沙1016和豐花2號的萎焉程度達到3級，山花18號達到2級。4個品種間萎焉等級差別較小。因此，100 mmol/L NaCl培養(yǎng)液不能有效鑒定品種的耐鹽性。

200 mmol/L NaCl處理花生幼苗時，各花生葉片萎焉等級均隨處理時間的延長逐漸增大。鹽處理1～6 d時，4個品種間萎焉等級呈現(xiàn)一定差異;處理7 d時的萎焉等級差異最明顯，ICGV86699達到7級，豐花2號達到6級，白沙1016達到4級，山花18號達到2級;鹽處理7～12 d，品種間萎焉等級也具有明顯差異，但后期萎焉等級增大迅速，尤其是ICGV86699和豐花2號植株均接近枯死，無法進行性狀測定（圖6）。因此，200 mmol/L NaCl培養(yǎng)液適于進行花生苗期耐鹽鑒定，植株性狀測定的適宜時間為7 d。

由圖7可知，各品種葉片萎焉等級隨300 mmol/L NaCl處理時間的延長迅速增大，但品種間差異較小。鹽處理7 d時，豐花2號萎焉達到9級，ICGV86699達到8級，白沙1016與山花18號達到7級;處理9 d時，各品種均達到死亡狀態(tài)。因此，300 mmol/L NaCl培養(yǎng)液不能有效鑒定品種的耐鹽性。

2.3 鹽脅迫下不同花生品種植株性狀的差異

2.3.1 100 mmol/L NaCl脅迫下植株性狀的差異 由表1可以看出，100 mmol/L NaCl溶液處理7 d時，豐花2號、白沙1016、山花18號、ICGV86699的耐鹽系數分別為1.01、0.85、0.82、0.62。其中，ICGV86699耐鹽系數最小，顯著低于其它品種，豐花2號、白沙1016、山花18號的耐鹽系數差異不顯著。各品種間耐鹽指數與耐鹽系數變化趨勢相一致，ICGV86699耐鹽指數最小，與其它品種差異顯著。

鹽脅迫對豐花2號、白沙1016和山花18號的相對莖葉干重和鮮重影響較小，對ICGV86699影響較大;ICGV86699的相對莖葉干鮮重均顯著低于其它品種;豐花2號的相對莖葉干重顯著高于其它品種。相對主莖高品種間差異不顯著（表1）。

100 mmol/L NaCl脅迫對幼苗根部生長的影響小于莖葉。與未脅迫對照相比各品種根長、根干重、根體積下降幅度分別為0.14～0.29、0.07～0.16、0.04～0.18。相對根長以白沙1016最大，ICGV86699最小;豐花2號相對根干重最大，但與白沙1016、ICGV86699差異不顯著;山花18號、豐花2號相對根體積較大，顯著大于ICGV86699。各品種間相對根鮮重、相對根表面積差異不顯著（表1）。

2.3.2 200 mmol/L NaCl脅迫下植株性狀的差異 由表2可知，豐花2號、白沙1016的耐鹽系數較高，分別為0.77、0.72，ICGV86699最低，為0.53;豐花2號、山花18號（0.64）、ICGV86699的耐鹽系數差異顯著，白沙1016與豐花2號、山花18號差異不顯著。白沙1016、豐花2號和山花18號的耐鹽指數分別為0.89、0.85、0.60，均顯著高于ICGV86699，其中，豐花2號與山花18號差異不顯著。

豐花2號的相對主莖高、相對莖葉干重最高，顯著高于山花18號、ICGV86699，與白沙1016的差異未達顯著水平。相對莖葉鮮重以山花18號最大，顯著高于ICGV86699，但與豐花2號、白沙1016差異不顯著（表2）。

ICGV86699的相對根長最小，顯著低于白沙1016、豐花2號，與山花18號差異不顯著。山花18號的相對根干重最大，顯著高于其它品種，其它品種間差異均未達顯著水平。相對根體積也以山花18號最大，為0.77，顯著高于其它品種， ICGV86699最低，與豐花2號無顯著差異。不同品種的相對根表面積差異不顯著（表2）。

2.3.3 300 mmol/L NaCl脅迫下植株性狀的差異 豐花2號、白沙1016、山花18號、ICGV86699耐鹽系數分別是0.72、0.57、0.50、0.45，豐花2號顯著高于其它品種，白沙1016與山花18號、山花18號與ICGV86699品種間差異不顯著。耐鹽指數的變化趨勢與耐鹽系數基本一致，均以豐花2號最高，ICGV86699最低，不同品種間僅有ICGV86699與山花18號差異不顯著（表3）。

100、200、300 mmol/L NaCl脅迫下與對照相比各品種莖葉鮮重下降幅度分別為0.17～0.53、0.58～0.77、0.80～0.82;根鮮重下降幅度分別為0.03～0.09、0.23～0.35、0.21～0.62（表1、表2、表3），說明隨著NaCl濃度的增加，對幼苗莖葉鮮重影響逐漸增大，不同花生品種在300 mmol/L NaCl脅迫下，相對莖葉鮮重差異不顯著。相對主莖高、莖葉干重均以豐花2號數值最高，但相對主莖高以山花18號最低，相對莖葉干重以ICGV86699最低，且不同性狀僅在部分品種間的差異達顯著水平（表3）。

白沙1016與豐花2號的相對根長較長，顯著長于山花18號和ICGV86699。相對根鮮重與相對根干重變化趨勢一致，ICGV86699最大，山花18號最小，除白沙1016與豐花2號差異不顯著外，其它品種間差異均達顯著水平。不同品種間相對根體積差異較小，豐花2號的最大，但僅顯著高于ICGV86699，并且白沙1016與ICGV86699的差異未達顯著水平。4個品種間相對根表面積差異不顯著（表3）。

2.4 鹽脅迫下植株性狀相對值與耐鹽指數相關性分析

2.4.1 100 mmol/L NaCl脅迫下各指標相關性 從表4可以看出， 100 mmol/L NaCl脅迫下的花生耐鹽系數、相對莖葉鮮重、相對莖葉干重、相對主莖高分別與耐鹽指數極顯著正相關，相關系數分別為0.98、0.96、0.87、0.69。相對根長與耐鹽指數顯著正相關，相關系數為0.61。相對莖葉鮮重、相對莖葉干重、相對主莖高與耐鹽系數極顯著正相關，相關系數分別為0.95、0.82、0.75。相對莖葉鮮重與主莖高、相對莖葉干重極顯著正相關，與相對根長、相對根體積顯著正相關。相對莖葉干重與相對根長、相對根體積顯著正相關。相對根表面積與相對根體積極顯著正相關。

2.4.2 200 mmol/L NaCl脅迫下各指標相關性 在200 mmol/L NaCl脅迫下，花生的耐鹽系數、相對莖葉干重、相對根長與耐鹽指數極顯著正相關，相關系數分別為0.95、0.95、0.90。相對莖葉干重、相對根長與耐鹽系數極顯著正相關，相關系數分別為0.94、0.84。相對莖葉鮮重與耐鹽系數顯著正相關，相關系數為0.63。相對根長與相對莖葉干重極顯著正相關。相對莖葉鮮重與相對根鮮重極顯著負相關，與相對莖葉干重顯著正相關。相對根表面積與相對根體積顯著正相關（表5）。

2.4.3 300 mmol/L NaCl脅迫下各指標相關性 由表6可以看出，耐鹽系數、相對莖葉干重、相對主莖高與耐鹽指數極顯著正相關，相關系數分別為0.97、0.88、0.80，相對根長與耐鹽指數顯著正相關，相關系數為0.64。相對莖葉干重、相對主莖高與耐鹽系數極顯著正相關，相關系數分別為0.91、0.73，相對根長與耐鹽系數顯著正相關，相關系數為0.60。相對主莖高與相對根長顯著正相關，相關系數為0.68。相對根鮮重與相對根干重極顯著正相關，相關系數為0.96。

3 討論與結論

本研究根據植株萎焉等級劃分品種的耐鹽性得到，山花18號耐鹽性最高，其次是白沙1016、豐花2號，ICGV86699的耐鹽性最差。根據耐鹽系數評價品種耐鹽性由高到低為豐花2號、白沙1016、山花18號、ICGV86699;根據耐鹽指數從高到低則為白沙1016、豐花2號、山花18號、ICGV86699。說明不耐鹽品種ICGV86699的表現(xiàn)一致，耐鹽品種響應鹽脅迫機理存在差異。

花生芽期和幼苗期對鹽害最敏感[4]，生產上苗期更易受到鹽脅迫的危害，大大影響花生的生長發(fā)育，造成減產[5，6]，提高花生苗期的耐鹽特性有利于后期生長發(fā)育，因此，建立花生苗期耐鹽性鑒定的技術體系對花生耐鹽品種篩選和新品種選育具有重要意義。劉永惠等[12]認為萌發(fā)期耐鹽性的鑒定適宜NaCl濃度為86 mmol/L;苗華榮等[13]認為 RIL群體芽期耐鹽性鑒定適宜NaCl濃度是120 mmol/L;岳慎廣[14]認為重組近交系花生苗期耐鹽性鑒定的適宜鹽濃度為127 mmol/L。本研究得出利用水培法鑒定花生苗期耐鹽性適宜NaCl濃度為200 mmol/L，高于前人報道的鹽濃度。推測原因可能是不同研究者采用的培養(yǎng)方式不同，選取試材本身耐鹽性存在差異。

本研究得出，鹽處理時間為7 d時，適于進行花生苗期耐鹽性狀測定;隨著鹽濃度的升高，不同花生品種的相對根長、相對主莖高、相對莖葉鮮重、相對莖葉干重、相對根鮮重、相對根干重、相對根表面積、相對根體積均呈下降趨勢;在100、200、300 mmol/L NaCl處理下植株莖葉鮮重降幅分別為0.17～0.53、0.58～0.77、0.80～0.82，植株根鮮重降幅分別為0.03～0.09、0.23～0.35、0.21～0.62，植株莖葉鮮重降幅大于根鮮重，莖葉部受鹽脅迫影響大。前人研究表明，不同濃度 NaCl脅迫的幼苗地上部鮮重、根鮮重、地上部干重、主根干重均有不同程度降低，主根長和苗高比鮮重、干重等指標更敏感[8]。鹽脅迫對植物的生長發(fā)育影響總體表現(xiàn)為抑制作用，首先表現(xiàn)為植株生長減緩，根系伸長受抑制，鮮重增長及干物質積累、側根減少[15]。本試驗結果與前人研究基本一致。

通過對鹽脅迫下植株性狀相對值與耐鹽指數進行相關性分析，本研究得到不同脅迫濃度下的花生耐鹽系數與耐鹽指數均呈極顯著正相關，相對根長與耐鹽指數均呈顯著正相關，相對莖葉干重與耐鹽指數均呈極顯著正相關。因此，耐鹽系數、相對莖葉干重、相對根長可以作為花生苗期耐鹽鑒定的適宜評價指標。而在100、200 mmol/L NaCl脅迫下，相對莖葉鮮重與耐鹽指數均呈顯著正相關，在100、300 mmol/L NaCl脅迫下相對主莖高與耐鹽指數均呈顯著正相關，所以相對莖葉鮮重、相對主莖高可作為花生苗期耐鹽鑒定的參考性狀。本研究結果增加了耐鹽系數作為花生苗期耐鹽鑒定的適宜評價指標，為花生苗期耐鹽性材料的篩選與評價提供借鑒。

此外，本研究建立了水培法鑒定花生苗期耐鹽性的技術體系。技術要點是：花生種子需在萌發(fā)5 d后進行水培盒移栽，并且要在Hogland營養(yǎng)液中培養(yǎng)8 d再進行鹽處理;鹽處理適宜濃度為200 mmol/L，處理 7 d后觀察植株萎焉等級，測定耐鹽系數、耐鹽指數、植株性狀，綜合評價品種耐鹽性;材料的生長條件為25℃恒溫，光照強度11 400 lux，日光照時間16 h。課題組已利用該方法鑒定了白沙1016與ICGV86699雜交的RIL群體，鑒定效果良好，試驗結果另文發(fā)表。

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