王 军 梁长东 张灿宏 陈坚健 迟 铭 徐大勇
(江苏连云港市农业科学院,江苏 连云港 222006)
目前,全球大约有3.8亿hm2土地存在不同程度盐渍化,约占可耕地面积10%。我国约有2 000万hm2盐碱土主要分布在北方和沿海地区。在我国沿海地区,土壤盐碱化是作物高产稳产的主要限制因素,为了最大限度的发挥和利用这一部分土地资源,挖掘耐盐碱的种质资源的研究工作越来越受到世界各国的重视[1-2]。近年来,单靠土壤改良、种子处理等生产措施已不能满足日益扩大盐碱面积的生产要求,大力提高作物品种的耐盐碱性才是推动作物生产稳定发展的最有效的措施之一。如何迅速而准确地将耐盐碱性强、农艺性状优良、产量高的作物种质材料鉴定筛选出来,将关系着资源能否有效利用和潜力优势发挥。由于作物的耐盐机理比较复杂,耐盐性是受许多形态、解剖和生理生化特性控制的复合性状,在不同形态解剖和生理特性之间既互相联系,又互相制约。作物种质资源耐盐碱性鉴定指标与评价方法是这项研究中首先要解决的技术问题,同时也是选育耐盐碱品种开展其他相关基础理论研究的重要保证[3-4]。
作物耐盐碱性评价既需要高效的评价指标,也需要在分析过程中采用科学的数量分析方法。选用正确的耐盐碱性数量分析方法,可将试验测得的数量化指标与耐盐碱性大小建立起对应关系。
1.1耐盐碱总级别值法
把每个鉴定指标所测数据分为四~五个级别,再把同一品种的各指标级别值相加,即得该品种的耐盐碱总级别值,以此来比较不同品种耐盐碱性的强弱。
1.2五级评分法
将各项指标的测定值经过换算进行定量表示,根据各指标的变异系数确定各指标参与综合评价的权重系数矩阵,经过权重分析,进行耐盐碱综合评价。根据综合评价值大小,确定品种耐盐碱性强弱。
1.3耐盐碱性隶属函数法
先求出各耐盐碱指标在各品种中的具体隶属值:X(u)=(X-Xmin)/(Xmax-X)(1)或X(u)=(Xmax-X)/(X-Xmin)(2),其中X为各种的某一指标测定值,Xmax、Xmin分别为所有品种中此指标的最大值和最小值。若所用指标与耐盐碱性呈正相关,用(1)式;反之用(2)式。再累加指定品种各指标的耐盐碱隶属值,求其平均值,根据各品种平均值大小确定耐盐碱性强弱[5]。
1.4耐盐碱性聚类分析法
根据多项指标所测数据,对供试材料进行系统聚类。根据聚类图将参试材料分成等级,如耐盐碱性强、耐盐碱性中等、耐盐碱性弱[39]。
1.5灰色关联度分析法
根据灰色系统理论进行鉴定指标的灰色关联度分析,筛选出高效的鉴定指标,从而以此为据评价作物耐盐碱性的强弱。
2.1关于耐盐碱性鉴定方法的确立
近些年来,有关作物耐盐碱性研究所用的胁迫剂大多为NaC1溶液和Na2CO3溶液,而生产上的盐碱土壤多为盐和碱并重的土壤类型,用单一盐液或碱液处理表现耐盐碱性状好的材料在大田盐碱并重的区域未必表现较强的耐盐碱能力和适应性。因此,在开展室内或田间耐盐碱试验时,应把耐盐性和耐碱性同时考查,利用盐碱并存进行鉴定评价,确立一个适用于盐土、碱土和盐碱土的耐盐碱鉴定评价方法,以保证筛选出的品种具有较广泛的大田适应性。
2.2关于耐盐碱性鉴定方法的标准与规范
在作物耐盐碱性种质资源鉴定、耐盐碱生理生化分析和遗传育种研究中,不同的研究者所采用的试验方法不尽相同,这不仅会影响试验结果的准确性,而且也给同类试验间的比较带来不便。因此,应尽快在供试材料的盐碱胁迫程度(包括处理浓度和处理时间)、鉴定时期、耐盐碱指标的调查方法和指标分级等方面形成一套统一明确的操作标准。这样不仅保证试验结果更具准确性和可比性,也能促进作物耐盐碱性鉴定评价信息的交流与共享。
2.3关于耐盐碱性标准品种的建立
设置耐盐碱性标准品种对正确鉴定和评价作物耐盐碱性是非常必要的。第一,将鉴定结果与标准品种相比较,可以判断鉴定材料耐盐碱能力强弱;第二,标准品种鉴定结果可作为鉴定评价试验本身准确性的参考依据。为了更准确鉴定品种耐盐碱性,应针对作物不同生育时期、供试群体大小来分别设定相应的标准品种。同时,在把作物耐盐碱性划分为高耐、耐、中耐、中敏和敏感5个等级的基础上,相应水平均设置相应的标准品种,以保证试验的准确性。
2.4提高农作物耐盐性措施
农作物耐盐生理与生化研究在不断深入,从细胞、组织到整个植株耐盐机理的阐明有更多的问题正在或需要探究[6-7]。其耐盐种质的创新途径也在不断丰富,将耐盐基因聚合到优良的品种中绝非易事,这需要将基因工程、细胞工程和常规杂交相结合,多家科研单位密切合作,集体攻关,这也有利于充分利用资源,加速科研进程。耐盐基因的发掘与筛选不能只限于某个作物,也要加深对其它作物耐盐基因的研究与应用,通过转基因、分子标记辅助选择等技术手段培育出耐盐性极强,具有大田生产应用的新品种,进一步扩大农作物在盐碱地可种植面积,以缓解全球的粮食危机[8]。
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