施 嫻 李洪有 盧丙越 周 云 趙繼菊 趙孟麗 梁 京 孟衡玲

（1紅河學(xué)院生物科學(xué)與農(nóng)學(xué)學(xué)院，661199，云南蒙自；2貴州師范大學(xué)苦蕎研究中心，550000，貴州貴陽(yáng)）

土壤鹽漬化已成為當(dāng)今世界土壤環(huán)境問(wèn)題[1]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，土壤鹽漬化會(huì)使作物產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]，成為我國(guó)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要突破的一大難點(diǎn)。我國(guó)鹽堿土地約有3694.3萬(wàn)hm2，殘余鹽堿土地約4482.7hm2，過(guò)渡鹽堿土地約1733.3萬(wàn)hm2，同時(shí)，隨著我國(guó)工業(yè)化加快和過(guò)度施用化肥等因素，導(dǎo)致鹽堿地得不到改善反而加重[3]。在鹽脅迫下，會(huì)使作物外觀表現(xiàn)出養(yǎng)分虧缺癥狀，同時(shí)破壞滲透調(diào)節(jié)能力，生理上會(huì)損傷植物的光合系統(tǒng)和抗氧化酶系統(tǒng)，導(dǎo)致作物細(xì)胞膜蛋白受損，膜脂過(guò)氧化加強(qiáng)，光合作用減弱，作物生長(zhǎng)受到抑制[4-6]?？嗍w（Fagopyrum tataricum）是一種耐鹽堿、耐旱、耐瘠薄和耐冷涼的作物[7-9]，主要在我國(guó)陜西、內(nèi)蒙古、山西、甘肅、寧夏、四川、貴州和云南等省份大量種植[10-11]，其中陜西、內(nèi)蒙古、甘肅和寧夏等省都有大面積的鹽堿地。在鹽堿地播種耐鹽性強(qiáng)的品種，可增加鹽漬化土地資源的利用率，提高糧食作物的產(chǎn)量。因此，選育并種植耐鹽苦蕎品種成為開(kāi)發(fā)利用鹽堿土，改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)鹽堿土農(nóng)業(yè)發(fā)展的一種途徑。目前，關(guān)于苦蕎受鹽脅迫影響的試驗(yàn)研究甚少，許多研究只是局限于苦蕎的形態(tài)指標(biāo)，對(duì)苦蕎生理指標(biāo)及耐受性的研究很少。

因此，本研究從耐鹽性苦蕎品種推廣及環(huán)境因素考慮，選擇課題組前期在貴州的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)具有一定耐鹽性品種野雞苦蕎、寧苦2號(hào)和湖南苦蕎7-2為試驗(yàn)材料，設(shè)置不同濃度NaCl處理，通過(guò)觀察測(cè)定苦蕎形態(tài)特征、生理生化指標(biāo)和相對(duì)電導(dǎo)率等，探究苦蕎耐鹽生理機(jī)制，運(yùn)用隸屬函數(shù)法分析不同品種耐鹽性強(qiáng)弱，明確苦蕎品種耐鹽閾值，為以后苦蕎耐鹽品種選育推廣及我國(guó)鹽漬土改良提供理論依據(jù)和生產(chǎn)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2019年10月播種在寬280mm、長(zhǎng)540mm、每盤(pán)50穴的穴盤(pán)中，培養(yǎng)基質(zhì)為河沙、蛭石（體積1:1），每穴播種2粒，播種深度為5～10mm，每個(gè)苦蕎品種播4盤(pán)。播種后的苦蕎置于紅河學(xué)院溫室大棚進(jìn)行管理。待真葉完全展開(kāi)后每2d澆1次1/4 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液，每穴每次澆20mL。待幼苗長(zhǎng)出4片真葉后，開(kāi)始進(jìn)行鹽脅迫處理。每個(gè)苦蕎品種均設(shè)置4個(gè)處理，NaCl濃度分別為0（CK）、50（Y1）、100（Y2）和150mmol/L（Y3）。在進(jìn)行鹽脅迫處理時(shí)，用20mL的注射器進(jìn)行定量處理，每穴澆20mL處理液，每2d澆1次，共進(jìn)行3次。最后1次處理完間隔3d測(cè)定各項(xiàng)生理生化指標(biāo)，最后1次處理后間隔10d測(cè)定形態(tài)指標(biāo)。不同NaCl濃度脅迫后16d觀察記錄3個(gè)苦蕎品種幼苗葉片皺縮、失水、黃化和腐爛程度，由此判斷苦蕎的受害狀況。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo) 鹽脅迫處理9d后，將植株連根取出，洗凈根部，用濾紙吸干根部及葉面水分，分別測(cè)定株高、莖粗、根長(zhǎng)和鮮重。然后將植株鮮樣放入105℃烘箱殺青15min后，在70℃下烘至恒重，測(cè)定干重。每個(gè)指標(biāo)重復(fù)8次。

1.3.2 生理生化指標(biāo) 根據(jù)文獻(xiàn)[12]測(cè)定以下指標(biāo)，采用乙醇提取法測(cè)定葉綠素含量，采用硫代巴比妥酸（TBA）法測(cè)定丙二醛（MDA）含量，采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過(guò)氧化物酶（POD）活性，采用氮藍(lán)四唑法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）活性，采用TTC法測(cè)定根系活力，采用電導(dǎo)率法測(cè)定質(zhì)膜相對(duì)透性。

1.4 隸屬函數(shù)分析

采用模糊綜合評(píng)判法[13]計(jì)算各苦蕎品種的隸屬函數(shù)值X=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)，式中X為各苦蕎某一指標(biāo)的測(cè)定值，Xmin為該指標(biāo)測(cè)定最小值，Xmax為該指標(biāo)測(cè)定最大值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及繪圖，通過(guò)SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P=0.05），采用Pearson相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)苦蕎葉片形態(tài)的影響

由圖1可知，Y1處理下，苦蕎葉片表面出現(xiàn)輕微的皺縮，有輕微的失水表現(xiàn)；Y2處理下，苦蕎葉片皺縮加劇，葉片邊緣失綠變黃，葉片開(kāi)始出現(xiàn)腐爛；Y3處理下，葉片邊緣黃化腐爛更嚴(yán)重，葉片受到嚴(yán)重?fù)p傷。說(shuō)明高鹽脅迫下，苦蕎均受到不同程度的傷害。

圖1 鹽脅迫對(duì)苦蕎葉片形態(tài)的影響Fig.1 Effects of salt stress on leaf morphology of tartary buckwheat

2.2 鹽脅迫對(duì)苦蕎生長(zhǎng)的影響

2.2.1 對(duì)苦蕎鮮重和干重的影響 由表1可知，隨NaCl濃度增加，苦蕎鮮重和干重均表現(xiàn)出減小趨勢(shì)，但不同品種和鹽濃度下表現(xiàn)各異。與CK處理相比，野雞苦蕎各處理鮮重和干重分別減少27.6%～52.6%和21.9%～56.0%，均以Y3處理減少最多，Y3與CK、Y1、Y2處理達(dá)顯著差異；寧苦2號(hào)各處理鮮重和干重分別減少5.6%～31.1%和3.9%～36.1%，均以Y3處理減少最多，與CK處理達(dá)顯著差異；湖南苦蕎7-2各處理鮮重和干重分別減少43.6%～53.8%和27.4%～45.7%，均以Y3處理下降最多，Y3和CK、Y1處理達(dá)顯著差異。各品種下降趨勢(shì)表現(xiàn)為寧苦2號(hào)＞野雞苦蕎＞湖南苦蕎7-2。

表1 鹽脅迫對(duì)苦蕎鮮重和干重的影響Table 1 Effects of salt stress on fresh and dry weight of tartary buckwheat g

2.2.2 對(duì)苦蕎株高、莖粗和根長(zhǎng)的影響 由表2可知，3個(gè)苦蕎品種株高、莖粗和根長(zhǎng)均隨NaCl濃度增加表現(xiàn)出下降趨勢(shì)，但各品種表現(xiàn)各異。和CK處理相比，寧苦2號(hào)各處理的株高、莖粗和根長(zhǎng)分別減少2.2%～15.1%、4.4%～12.8%和24.8%～27.7%，均以Y3處理下降最多，和CK處理達(dá)顯著差異；野雞苦蕎各處理的株高、莖粗、根長(zhǎng)分別下降24.0%～38.2%、5.7%～11.7%、16.6%～23.3%，Y3減少最多，與CK和Y1處理均達(dá)顯著差異；湖南苦蕎7-2各處理的株高、莖粗和根長(zhǎng)均低于CK處理，分別下降12.6%～21.6%、4.0%～20.7%和10.2%～23.6%，均以Y3處理最低，和CK處理達(dá)顯著差異。總體上看，不同NaCl濃度處理后，下降趨勢(shì)最明顯的為野雞苦蕎，湖南苦蕎7-2次之，寧苦2號(hào)最低。

綜上所述，生長(zhǎng)抑素輔助治療急性胰腺炎患者的療效顯著，可有效改善Try-2、CER及AMY水平，同時(shí)降低TNF-α、IL-6水平。具有較高的臨床推廣應(yīng)用價(jià)值。

表2 鹽脅迫對(duì)苦蕎株高、莖粗和根長(zhǎng)的影響Table 2 Effects of salt stress on plant height,stem diameter and root length of tartary buckwheat

2.3 鹽脅迫對(duì)苦蕎幼苗生理生化的影響

由圖2可知，鹽脅迫對(duì)3種苦蕎幼苗葉綠素含量、MDA、POD、SOD、根系活力和相對(duì)電導(dǎo)率均有一定影響，葉綠素含量、MDA含量（寧苦2號(hào)除外）和SOD活性隨NaCl濃度增加表現(xiàn)出先增加再下降趨勢(shì)，POD活性和相對(duì)電導(dǎo)率表現(xiàn)為持續(xù)增加趨勢(shì)，根系活力表現(xiàn)為持續(xù)減少趨勢(shì)，但各品種表現(xiàn)各異。

圖2 鹽脅迫對(duì)苦蕎幼苗生理生化的影響Fig.2 Effects of salt stress on physiology and biochemistry of tartary buckwheat seedlings

除Y1處理外，3個(gè)品種葉綠素含量均表現(xiàn)為低于CK處理，以Y3處理受抑制最顯著。和CK處理相比，野雞苦蕎減少41.21%，寧苦2號(hào)減少27.28%，湖南苦蕎7-2減少29.95%。

除Y3處理，野雞苦蕎和寧苦2號(hào)中MDA含量均高于CK處理，均以Y2處理最高，分別比CK處理增加31.05%和31.95%，與CK和其他處理達(dá)顯著差異。湖南苦蕎7-2各處理MDA含量均高于CK處理，以Y3處理最高，比CK處理增加56.67%，與其余處理達(dá)顯著差異。

野雞苦蕎、寧苦2號(hào)和湖南苦蕎7-2在各處理下的POD活性分別比CK處理增加32.90%～95.76%、47.95%～144.70%和43.56%～99.63%，均以Y3處理最高，均與CK和其余處理達(dá)顯著差異；野雞苦蕎各處理下SOD活性除Y3處理外，均高于CK處理，以Y2處理最高，增加35.74%，寧苦2號(hào)各處理SOD活性比CK處理增加41.84%～97.13%，以Y2處理最高與CK和其余處理達(dá)顯著差異，湖南苦蕎7-2各處理除Y1處理外均低于CK處理，以Y3處理最低，比CK處理減少29.91%，與CK、Y1和Y2處理達(dá)顯著差異。

野雞苦蕎、寧苦2號(hào)和湖南苦蕎7-2各處理中根系活力比CK處理分別減少13.96%～55.82%、32.22%～46.94%和9.85%～75.14%，均以Y3處理最低且與CK、Y1和Y2處理達(dá)顯著差異。野雞苦蕎、寧苦2號(hào)和湖南苦蕎7-2各處理中相對(duì)電導(dǎo)率比CK處理分別增加14.62%～51.71%、13.14%～44.01%和10.75%～40.86%，均以Y3處理最高，與CK處理達(dá)顯著差異。

2.4 品種隸屬函數(shù)分析及綜合評(píng)價(jià)

隸屬度是將各苦蕎品種每個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值相加后求得的平均值，其大小可反映品種耐鹽性，隸屬度越大，受害越輕，耐受性越強(qiáng)。由表3可知，野雞苦蕎、寧苦2號(hào)和湖南苦蕎7-2綜合評(píng)價(jià)值依次為0.4591、0.5021和0.4819。說(shuō)明在0～150mmol/L NaCl濃度下，寧苦2號(hào)受害最輕，耐受性最強(qiáng)，野雞苦蕎受害最強(qiáng)，耐受性最差。

3 討論

植物生長(zhǎng)過(guò)程中，幼苗生長(zhǎng)時(shí)期是作物對(duì)鹽脅迫最敏感的時(shí)期，它是決定植物能否在鹽脅迫環(huán)境下建植成功的關(guān)鍵時(shí)期[14-16]。顧恒等[17]研究發(fā)現(xiàn)在鹽脅迫下金桂生長(zhǎng)受到抑制，高濃度下出現(xiàn)葉片枯黃、脫落甚至植株死亡的現(xiàn)象，本研究也發(fā)現(xiàn)苦蕎在高鹽濃度表現(xiàn)出同樣癥狀，如葉片皺縮、葉邊緣失綠變黃、葉邊緣腐爛，生長(zhǎng)受到抑制。植物為應(yīng)對(duì)鹽脅迫會(huì)消耗更多的能量，使植物生長(zhǎng)受到抑制[18-20]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨NaCl濃度增加，3個(gè)苦蕎品種鮮重、干重、株高和莖粗均表現(xiàn)減少趨勢(shì)，這一結(jié)果和周琦等[21]研究鹽脅迫下鵝耳櫪隨鹽濃度增加，生長(zhǎng)量和總干質(zhì)量均出現(xiàn)下降趨勢(shì)一致。本研究還發(fā)現(xiàn)鹽脅迫下，苦蕎品種中根系活力和根長(zhǎng)均有下降，相對(duì)電導(dǎo)率出現(xiàn)增加的趨勢(shì)，以150mmol/L處理下降最多。這可能是因?yàn)楦邼舛塞}脅迫會(huì)破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，造成膜透性變大，導(dǎo)致細(xì)胞失水，引起體內(nèi)溶液環(huán)境發(fā)生改變，最終影響細(xì)胞的正常生理代謝活動(dòng)[22-24]，但還需進(jìn)一步研究。

葉綠體作為植物體內(nèi)有機(jī)物的生產(chǎn)車(chē)間，其含量是衡量植物光合作用能力和生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)之一，葉綠素含量下降會(huì)使植物光合能力下降，進(jìn)而導(dǎo)致作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量下降，因此，植物受到鹽脅迫后，葉綠素的含量變化可以反映出植物耐鹽的敏感性[25-26]。本研究中發(fā)現(xiàn)，隨著鹽濃度增加，3個(gè)苦蕎品種葉片中的葉綠素含量均呈先增加后下降的趨勢(shì)，均以150mmol/L處理最少，這一結(jié)果與楊發(fā)榮等[14]研究鹽脅迫下不同藜麥品種葉綠素含量變化基本一致。

當(dāng)植物受到逆境脅迫時(shí)，生物膜會(huì)發(fā)生膜脂過(guò)氧化，造成過(guò)氧化產(chǎn)物大量積累。MDA是主要的膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物，其含量的高低反映生物膜受損傷的程度，可作為衡量植物膜系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一。楊洪兵等[27]和陸啟環(huán)等[28]研究表明，在鹽脅迫下各苦蕎品種MDA含量均有顯著增加，這和本研究結(jié)果變化趨勢(shì)基本一致?？寡趸赶到y(tǒng)可防御自由基氧化損傷，其中POD消除線(xiàn)粒體或胞漿中產(chǎn)生的 H2O2，SOD 是消除 O2·-的關(guān)鍵酶之一[29-30]。楊發(fā)榮等[14]研究藜麥品種耐鹽性發(fā)現(xiàn)，幼苗葉片SOD、POD和過(guò)氧化氫酶（CAT）活性先升高后降低，均在300mmol/L NaCl濃度下達(dá)到最大值。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3個(gè)苦蕎品種中POD活性隨鹽濃度增加表現(xiàn)增加趨勢(shì)，以150mmol/L NaCl濃度下最大，SOD活性表現(xiàn)先增加后下降趨勢(shì)，野雞苦蕎和寧苦2號(hào)以100mmol/L NaCl濃度處理時(shí)最強(qiáng)，湖南苦蕎7-2以50mmol/L NaCl濃度處理時(shí)最強(qiáng)。

鹽脅迫可影響作物的生長(zhǎng)，且不同品種對(duì)鹽濃度響應(yīng)不同，主要反映品種間耐鹽性的差異[31]?？嗍w耐鹽性的強(qiáng)弱在苗期表現(xiàn)出明顯不同，因此可以用幼苗期作為苦蕎耐鹽性鑒定的一個(gè)重要時(shí)期[14]。而幼苗期苦蕎的產(chǎn)量、相對(duì)生長(zhǎng)量、脯氨酸含量和酶活性等指標(biāo)可作耐鹽性鑒定的主要依據(jù)[32-34]。本研究中采用隸屬函數(shù)分析苦蕎品種相關(guān)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值來(lái)綜合評(píng)價(jià)3個(gè)苦蕎品種耐鹽性。發(fā)現(xiàn)寧苦2號(hào)受害最輕，耐受性最強(qiáng)，野雞苦蕎受害最強(qiáng)，耐受性最差，但還需大田試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié)論

在鹽脅迫下，3個(gè)苦蕎品種葉片均出現(xiàn)鹽脅迫傷害癥狀，以高濃度傷害最明顯；3個(gè)苦蕎品種的鮮重、干重、株高、莖粗、根長(zhǎng)和根系活力以150mmol/L NaCl濃度處理最低；葉綠素、MDA含量和SOD活性以100mmol/L NaCl濃度處理最高，POD活性和相對(duì)電導(dǎo)率以150mmol/L NaCl濃度處理最高。耐鹽性表現(xiàn)為寧苦2號(hào)＞湖南苦蕎7-2＞野雞苦蕎。另外，苦蕎鹽脅迫生理響應(yīng)和耐鹽性還受到數(shù)量性狀遺傳、基因控制和遺傳機(jī)理等因素綜合影響，因此，還需要利用分子手段進(jìn)行耐受性基因分析和大田生產(chǎn)驗(yàn)證。