魯珊 肖荷霞 毛彩云 閻旭東

摘要：采用不同濃度梯度NaCl、Na2SO4對(duì)玉米自交系鄭 58、DK516♀、DK516♂和昌7-2的萌發(fā)期進(jìn)行脅迫處理，考察發(fā)芽指標(biāo)，對(duì)4份玉米種質(zhì)進(jìn)行耐鹽性鑒定。結(jié)果表明，除發(fā)芽率外，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、胚芽長(zhǎng)度、胚芽鮮重和胚芽干重系列指標(biāo)均隨鹽濃度的升高整體呈顯著下降的趨勢(shì)，耐鹽性綜合表現(xiàn)為昌7-2最優(yōu)，DK516♀較優(yōu)，DK516♂次之，鄭58表現(xiàn)最差，昌7-2和DK516♂根系相對(duì)發(fā)達(dá)，初步推斷DK516♂和昌7-2抗倒伏能力相對(duì)較好，但此推斷有待大田試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

關(guān)鍵詞：玉米;萌發(fā)期;鹽脅迫;耐鹽性

中圖分類(lèi)號(hào)：S513? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）20-0039-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.20.008? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Study on salt tolerance of 4 backbone maize inbred lines during germination period

LU Shan，XIAO He-xia，MAO Cai-yun，YAN Xu-dong

（Cangzhou Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Cangzhou 061001，Hebei，China）

Abstract： Different concentration gradients of NaCl and Na2SO4 were applied to stress treatment of the maize inbred lines Zheng 58， DK516♀，DK516♂ and Chang 7-2 at germination stage. The germination index was examined and the salt resistance of four maize germplasm was identified. The results showed that， except for the germination rate， other germination potential， germination index， vitality index， germ length， germ fresh weight and germ dry weight were all significantly decreased with the increase of salt concentration. The comprehensive performance of salt resistance was that Chang 7-2 had the strongest tolerance， DK516♀ was the second， DK516♂ was the third， and Zheng 58 had the weakest tolerance. The root system of Chang 7-2 and DK516♂ are more developed than that of DK516♀ and Zheng 58， and it is preliminarily inferred that DK516♂ and Chang 7-2 are relatively good at resistance lodging. However， this inference is subject to further verification by field test.

Key words： maize; germination stage; salt stress; salt tolerance

玉米是中國(guó)主要的農(nóng)作物之一，發(fā)展玉米生產(chǎn)對(duì)保證國(guó)家糧食安全意義重大。同一種作物不同品種間耐鹽性存在差異[1]，因此，通過(guò)挖掘作物種質(zhì)本身的耐鹽能力，篩選和培育出耐鹽品種是開(kāi)發(fā)利用鹽漬土壤最為經(jīng)濟(jì)有效的途徑[2]。培育抗鹽、耐鹽作物品種，直接利用鹽堿地已成為重大課題[3]。作物在種子萌發(fā)期對(duì)鹽分最為敏感[4]，因此，可在種子萌發(fā)期進(jìn)行耐鹽性篩選[5]。目前，中國(guó)耐鹽玉米育種進(jìn)展緩慢，主要是因?yàn)槟望}種質(zhì)匱乏[6]。本試驗(yàn)采用育種常用的優(yōu)異玉米種質(zhì)材料4份，研究不同鹽濃度對(duì)玉米發(fā)芽指標(biāo)的影響，對(duì)不同的玉米種質(zhì)耐鹽性進(jìn)行比較，篩選出耐鹽自交系，旨在為玉米耐鹽研究和玉米耐鹽種質(zhì)資源篩選提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017年6月在河北省滄州市農(nóng)林科學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，供試的4份玉米自交系為鄭58、DK516♀、DK516♂和昌7-2。

1.2? 試驗(yàn)方法

將無(wú)破損、飽滿(mǎn)度一致的不同玉米種質(zhì)各30粒分別置于經(jīng)0（CK）、10、20、30 g/L 4個(gè)濃度梯度的NaCl和Na2SO4溶液完全浸泡的毛巾中，其中NaCl和Na2SO4摩爾配比為1∶3，包裹好放入帶孔塑料袋中進(jìn)行萌發(fā)試驗(yàn)，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)。

1.3? 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1? 發(fā)芽指標(biāo)的測(cè)定? 在培養(yǎng)后每24 h記錄發(fā)芽種子數(shù)，直至發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)束，統(tǒng)計(jì)種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。種子發(fā)芽勢(shì)=規(guī)定時(shí)間內(nèi)鹽處理3 d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子粒數(shù)×100%;種子發(fā)芽率=鹽處理7 d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子粒數(shù)×100%;發(fā)芽指數(shù)GI=∑（Gt/Dt）;活力指數(shù)VI=∑（Gt/Dt）×S=GI×S，該式中，Gt為t日的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)，S為平均胚芽鮮重量。3次重復(fù)，取其平均值。

1.3.2? 胚芽長(zhǎng)度的測(cè)定? 在培養(yǎng)第7天，選擇10株具有代表性的胚芽，用尺子測(cè)量基部到胚芽頂部的距離，記錄胚芽長(zhǎng)度。3次重復(fù)，取其平均值。

1.3.3? 胚芽鮮重、干重的測(cè)定? 在培養(yǎng)第7天，每份自交系取5粒具有代表性的萌發(fā)種子，從基部切斷胚芽立即進(jìn)行鮮重測(cè)定，然后將胚芽放入烘箱105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重，分別稱(chēng)其干重。3次重復(fù)，取其平均值。

1.3.4? 統(tǒng)計(jì)分析方法? 數(shù)據(jù)的處理采用Excel軟件，統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 17.0軟件。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 鹽脅迫對(duì)不同玉米種質(zhì)發(fā)芽指標(biāo)的影響

2.1.1? 鹽脅迫對(duì)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率的影響? 圖1表明，在本試驗(yàn)條件下，在鹽濃度為10 g/L時(shí)，昌7-2發(fā)芽勢(shì)表現(xiàn)為上升趨勢(shì)，鄭58、DK516♂發(fā)芽勢(shì)表現(xiàn)平穩(wěn)，其他濃度的發(fā)芽勢(shì)呈顯著下降的趨勢(shì)。不同玉米自交系在鹽濃度10 g/L時(shí)發(fā)芽勢(shì)表現(xiàn)不同，這可能與不同基因種質(zhì)的耐鹽最低濃度有關(guān)，這些基因型材料對(duì)低濃度鹽不敏感。綜合比較，昌7-2、DK516♀發(fā)芽勢(shì)整體表現(xiàn)較高，DK516♂次之，鄭58表現(xiàn)最低。圖2表明，除鄭58、昌7-2在各鹽濃度脅迫下發(fā)芽率與對(duì)照差異顯著外，其他材料在試驗(yàn)鹽濃度范圍內(nèi)，鹽脅迫對(duì)發(fā)芽率的影響不顯著。

2.1.2? 鹽脅迫對(duì)發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響? 圖3、圖4表明，在本試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，各玉米自交系發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)隨鹽濃度增大呈降低趨勢(shì)，除DK516♂外，不同鹽濃度間存在顯著差異，整體表現(xiàn)為昌7-2和DK516♀發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)較高，DK516♂次之，鄭58表現(xiàn)最低。

2.2? 鹽脅迫對(duì)不同玉米種質(zhì)胚芽長(zhǎng)度的影響

圖5表明，在本試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，各玉米自交系胚芽長(zhǎng)度隨鹽濃度增大呈降低趨勢(shì)，除DK516♂外，不同鹽濃度間存在顯著差異，整體表現(xiàn)為昌7-2胚芽長(zhǎng)度最長(zhǎng)，DK516♀較長(zhǎng)，DK516♂次之，鄭58最短，與鹽脅迫對(duì)發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響結(jié)果基本一致。

2.3? 鹽脅迫對(duì)不同玉米種質(zhì)胚芽鮮重、干重的影響

圖6、圖7表明，在本試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，各自交系胚芽鮮重、干重隨鹽濃度增大呈降低趨勢(shì)，除鄭58外，不同鹽濃度間存在顯著差異，整體表現(xiàn)為DK516♀、昌7-2較高，DK516♂次之，鄭58表現(xiàn)最低，與鹽脅迫對(duì)發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和胚芽長(zhǎng)度的影響結(jié)果基本一致。

2.4? 鹽脅迫下玉米種質(zhì)發(fā)芽指標(biāo)的相關(guān)性

表1數(shù)據(jù)表明，在本試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，各發(fā)芽指標(biāo)與鹽濃度均呈負(fù)相關(guān)，除發(fā)芽率沒(méi)有達(dá)到顯著水平外，其他指標(biāo)與鹽濃度均呈極顯著負(fù)相關(guān)。發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率呈顯著正相關(guān)，與胚芽長(zhǎng)度、胚芽鮮重、胚芽干重、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均呈極顯著正相關(guān)。發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與發(fā)芽勢(shì)呈顯著正相關(guān)，與其他指標(biāo)關(guān)系不顯著，發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)呈極顯著正相關(guān)。

3? 小結(jié)與討論

玉米種子萌發(fā)試驗(yàn)中，鹽脅迫顯著降低了4份骨干自交系的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽活力指數(shù)、胚芽長(zhǎng)度、胚芽鮮重和胚芽干重系列發(fā)芽指標(biāo)，這與姚正培等[7]的研究結(jié)果一致，鹽濃度與以上指標(biāo)均呈極顯著負(fù)相關(guān)，但發(fā)芽率和對(duì)照間差異不明顯，這與徐艷霞[8]、賈亞雄等[9]、程玉靜等[10]的研究結(jié)果一致。昌7-2發(fā)芽勢(shì)表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)，該結(jié)果與劉愛(ài)榮等[11]、景艷霞等[12]研究的低濃度NaCl處理對(duì)植物生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，而高濃度抑制生長(zhǎng)的結(jié)果一致，這可能與不同基因種質(zhì)的耐鹽最低濃度有關(guān)。本研究中萌發(fā)期各指標(biāo)整體趨勢(shì)綜合表現(xiàn)為昌7-2最優(yōu)，DK516♀較優(yōu)，DK516♂次之，鄭58最差，為玉米耐鹽栽培和耐鹽種質(zhì)選育提供了一定的參考依據(jù)。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)DK516♂、昌7-2根系發(fā)達(dá)，初步推斷DK516♂和昌7-2抗倒伏能力相對(duì)較好，但此推斷有待大田試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

本試驗(yàn)探討了實(shí)驗(yàn)室條件下NaCl和Na2SO4 2種鹽分對(duì)4份玉米骨干自交系的萌發(fā)期各萌發(fā)指標(biāo)的影響，較單鹽脅迫相比更加接近實(shí)際土壤，但實(shí)際土壤鹽分的種類(lèi)豐富，2種鹽分遠(yuǎn)不能代表土壤實(shí)際鹽分狀況，同時(shí)萌發(fā)期耐鹽性和大田成熟植株耐鹽性是否完全一致還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。在以后的研究中應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)室與大田試驗(yàn)相結(jié)合，根據(jù)土壤測(cè)配方式來(lái)檢測(cè)土壤中鹽成分及含量，試驗(yàn)?zāi)望}性研究中應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)與實(shí)際大田鹽堿地的吻合程度，以便接近生產(chǎn)實(shí)際，為生產(chǎn)服務(wù)。

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