四个柽柳新品系的耐盐性评价

杨 晴，代 波，刘振林，张国君，杨俊明*

(河北科技师范学院a生命科技学院，b园艺科技学院；河北 秦皇岛，066600)

四个柽柳新品系的耐盐性评价

杨 晴a，代 波b，刘振林b，张国君b，杨俊明b*

(河北科技师范学院a生命科技学院，b园艺科技学院；河北 秦皇岛，066600)

为了筛选耐盐能力强的柽柳优良品系，用滨海盐碱土和海盐配置土壤中盐(NaCl)的质量分数分别为0,4,6，8,10,12,14 g·kg-1的室内盐池，白花柽柳为对照，研究4个柽柳新品系的耐盐性。结果表明：随着土壤中盐的质量分数的增加，柽柳的存活率(SR)、耐盐指数(STI)、相对生长率(RGR)、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)逐渐下降，胞间CO2浓度(Ci)逐渐增高。柽柳STI和土壤中盐的质量分数之间的关系可以用逻辑斯蒂方程表示。通过为柽柳的SR，RGR和STI分别赋予0.40，0.35和0.25的权重，利用隶属函数法计算隶属函数值比较柽柳耐盐能力，耐盐能力从高到低顺序是:密枝柽柳6号，密枝柽柳1号，海水1号，密枝柽柳4号。密枝柽柳6号和密枝柽柳1号是耐盐能力较强的柽柳新品系。

柽柳；新品系；耐盐性评价；隶属函数；逻辑斯蒂方程

柽柳(TamarixchinensisLour.)又称西河柳，为柽柳科柽柳属植物，主产于新疆、辽宁、河北、山东等地。柽柳的嫩枝叶可入药，主治风热感冒、麻疹、皮肤瘙痒等症[1，2]。近年的研究表明，柽柳具有保肝、抗肿瘤作用[3，4]，也是濒危药材管花肉苁蓉的专性寄主[5]。柽柳耐干旱、耐盐碱[6]、抗风沙是荒漠地区造林绿化的先锋树种[7]。国外柽柳作为入侵植物，主要研究其对生态环境的影响[8～10]，国内对柽柳的开发利用[11]、药用成分[12，13]和抗逆性[14]等进行了较深入研究。目前，乔来秋等[15]从中国柽柳中选育出2个优良无性系, 已通过成果鉴定并推广应用。冀东滨海地区是滨海盐土分布面积广、土壤积盐高的地区之一。随着沿海地区大规模建设，沿海土壤侵蚀对当地环境和建设造成了不同程度的影响。本课题组自2009年承担国家“十一五”科技支撑计划项目以来，以24个耐盐乡土树种为基本群体，利用“分遗传层次递进选育”策略，经多年连续观察、多轮次扦插繁殖和多地点造林观测，选育出4个枝叶繁茂、树形优美、不开花等优良特性品系。因此，笔者以上述4个柽柳新品系为试材，比较它们的光合特性和耐盐能力，以期为后续育种工作提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试品系：密枝柽柳1号，密枝柽柳4号，密枝柽柳6号和海水1号均由杨俊明教授课题组提供，对照是从新疆引种的白花柽柳(T.androssowiiLitw.)。

1.2 方法

试验于2013年3月3日～7月6日在河北科技师范学院农场大棚内进行(北纬39.5度，东经119.3度)。建盐池一座，面积150 m2(2.5 m×60 m)，土壤取自秦皇岛市昌黎县黄金海岸(土壤有机质10.62 g·kg-1, 碱解氮70.7 mg·kg-1，速效磷32.8 mg·kg-1，速效钾130.59 mg·kg-1，pH 7.96)，并用海盐配成土壤中盐的质量分数分别为0,4,6,8,10,12,14 g·kg-1的盐土。土层厚度0.7 m，盐池内衬2层聚氯乙烯塑料布防水，底部埋有2根PVC多孔排水管。试验期间的平均气温23.6 ℃，平均日照时间8.0 h。3月3日用营养钵在大棚内扦插1年枝条，当枝条开始萌动后，4月13日弃去营养钵，称鲜质量，裸根移栽，每个树种每一土壤中盐的质量分数种30株，株距10 cm，行距15 cm，完全随机区组设计，3次重复。盐胁迫期间定期浇水，采用喷灌式浇水。浇水量控制：自地表以下0.2 m土层内水分饱和后即停止灌水。

1.2.1 存活率测定 柽柳存活率按照以下公式计算：

SR=(M/N)×100%

其中，SR为柽柳存活率，M为收获时各处理存活植株数量，N为各处理在4月13日移栽到7月6日收获期间发芽最多的株数量(每周调查1次)。

1.2.2 相对生长率测定 相对生长率按照以下公式计算：

RGR=(B-A)/A

其中，RGR为相对生长率，A和B分别是移栽时植株质量和收获时成活质量。

1.2.3 耐盐指数测定 参照杜中军等[16]方法，略作改动，将苗木受盐害状况分为5级(表1)。耐盐指数(STI)=1-(1×S1+2×S2+3×S3+4×S4)/(调查总株数×4)，其中：S1，S2，S3，S4分别为1，2，3，4级受害程度的苗木株数。每周观察受害情况，到5月3日受害症状基本稳定，因此用本次观察的结果来计算耐盐指数。

1.2.4 耐盐参数的分级界定

耐盐适宜的盐质量分数：耐盐指数达到对照75%时相对应的土壤中盐的质量分数；

耐盐半衰的盐质量分数：耐盐指数达到对照50%时相对应的土壤中盐的质量分数；

耐盐极限的盐质量分数：耐盐指数达到对照10%时相对应的土壤中盐的质量分数[17～20]。

表1 柽柳苗木盐处理后受害等级状况

1.2.5 耐盐能力评价 杨俊明教授根据实践中各个指标的重要性，对SR，RGR，STI分别赋予0.40，0.35，0.25的权重，利用隶属函数法计算隶属函数值[21]，然后乘以相应的权重所得的乘积求和进行耐盐性分析。

1.2.6 光合参数测定 2013年5月10日，用GFS-3000光合仪(德国WALZ公司生产)， 设CO2体积分数为750 μL·L-1，相对湿度45%，叶室温度25 ℃，光照强度1 500 μmol·(m2·s)-1，测定净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO2体积分数(Ci)。每个处理测定3株，每株选取第3～4叶序功能叶，测完光合参数后，带回实验室烘干称质量，重新计算光合参数。

1.2.7 数据处理 利用Excel 2003进行数据处理和绘制图表。用DPS 7.05软件进行Duncan二因素统计分析，并建立了盐质量分数和耐盐指数间的逻辑斯蒂方程。

2 结果与分析

2.1 土壤中盐的质量分数对柽柳耐盐指数、存活率和相对生长率的影响

土壤中盐的质量分数、不同柽柳及二者互作对SR，STI和RGR的影响显著或极显著。土壤中盐的质量分数在0～4 g·kg-1之间，所有参试柽柳都能正常存活；而土壤中盐的质量分数在6～8 g·kg-1之间，只有密枝柽柳4号的SR达到100%，其它柽柳的SR都有不同程度下降，但是土壤中盐的质量分数再升高，密枝柽柳4号的SR快速下降(图1)。总体来看，SR从高到低依次为：密枝柽柳6号，海水1号，密枝柽柳4号，密枝柽柳1号，白花柽柳。随着土壤中盐的质量分数增加，STI和RGR逐渐下降：土壤中盐的质量分数在0～6 g·kg-1之间，柽柳的STI差异不显著；RGR下降迅速(图2)。土壤中盐的质量分数大于8 g·kg-1，不同柽柳的STI差异显著，白花柽柳的STI显著低于其它柽柳，但其它柽柳间的STI差异不显著；RGR都缓慢下降，不同柽柳相比，密枝柽柳6号和密枝柽柳1号的RGR明显高于其它柽柳的(图3)。

图1 土壤中盐的质量分数对柽柳存活率的影响 图2 土壤中盐的质量分数对柽柳耐盐指数的影响

2.2 不同柽柳的耐盐适宜浓度、半衰浓度、极限浓度和回归方程

土壤中盐的质量分数和STI的关系可以用逻辑斯蒂增长模型来表示，相关系数大于等于0.93，而且达到了极显著水平(P≤0.01)。不同柽柳随着土壤中盐的质量分数增加，STI的变化规律基本一致。4个参试的柽柳品系的耐盐适宜的盐质量分数、耐盐半衰的盐质量分数和耐盐极限的盐质量分数均明显高于对照白花柽柳(表2)。

表2 柽柳的耐盐适宜的盐质量分数、半衰的盐质量分数、极限的盐质量分数和回归方程

注：R2为相关系数；P﹤0.05表示相关性显著，P﹤0.01表示相关性极显著。

2.3 不同柽柳耐盐能力分析

利用隶属函数方法计算各柽柳综合耐盐指数，结果表明不同柽柳的综合耐盐指数差异显著(图4)。密枝柽柳6号和密枝柽柳1号耐盐能力最强，但二者差异不显著；白花柽柳综合耐盐指数显著低于其它柽柳；海水1号和密枝柽柳4号综合耐盐指数介于密枝柽柳1号和白花柽柳之间，而且与其它柽柳的差异显著。

图3 土壤中盐的质量分数对柽柳相对生长率的影响 图4 不同柽柳的耐盐能力评价

2.4 土壤中盐的质量分数对柽柳光合参数的影响

土壤中盐的质量分数、不同柽柳和二者互作对Pn的影响显著或极显著(图5)。随着土壤中盐的质量分数增加，各柽柳Pn逐渐降低。从观测的平均值来看，本课题组选育的品系密枝柽柳1号、密枝柽柳4号和密枝柽柳6号的Pn显著高于白花柽柳和海水1号。土壤中盐的质量分数在0～8 g·kg-1之间，随着土壤中盐的质量分数的增加，Pn快速下降；当土壤中盐的质量分数再增加，Pn缓慢下降。

土壤中盐的质量分数和不同柽柳对Gs的影响极显著，二者互作对Gs的影响不显著。随土壤中盐的质量分数的增加，Gs逐渐降低。不同柽柳间相比，海水1号和白花柽柳的Gs明显低于其它柽柳(图6)。

图5 土壤中盐的质量分数对柽柳光合速率的影响 图6 土壤中盐的质量分数对柽柳气孔导度的影响

图7 土壤中盐的质量分数对柽柳胞间CO2体积分数的影响

土壤中盐的质量分数、不同柽柳和二者互作对Ci的影响均极显著。随土壤中盐的质量分数增加，Ci也逐渐增加。土壤中盐的质量分数在0～8g·kg-1之间，各柽柳间差异不大；盐的质量分数再增加，各柽柳间差异达到显著，土壤中盐的质量分数达到14g·kg-1，柽柳基本上都不能成活，Ci都接近于环境中的CO2体积分数(图7)。

3 结论与讨论

柽柳的Pn和Gs的变化规律基本一致，二者和Ci的变化趋势相反，这和张喜焕等[22]的研究结果一致。白花柽柳Pn和Gs最低，Ci最高，所以在盐胁迫下它的RGR较低，其SR和STI也最低，所以白花柽柳的综合耐盐指数最低。同时，白花柽柳的耐盐最适盐质量分数和半衰的盐质量分数、极限的盐质量分数都是最低(表2)，也说明本课题组选育的柽柳新品系耐盐能力都较强。

目前，关于园林植物耐盐能力评价方法较多，归纳起来主要有3种：第一种直接法，即在不同土壤中盐的质量分数的大田中进行试验，通过观测发芽率、形态性状和产量等指标对园林植物进行耐盐性评价[23～25]。第二种生理生化指标法，通过测定园林植物内部一些生理生化因子，然后根据它们的变化来区分耐盐程度，此方法不但可以确定植物的耐盐性，而且还能在一定程度上解释植物的耐盐机理。但生理指标的测定受环境和人为因素影响较大，同时测定困难，不易确定哪些生理指标能准确而又方便的表达植物耐盐能力高低[26]。第三种混合法，在进行植物耐盐性评价时既考虑生长状况等形态指标，又考虑生理生化因子，此方法使用较多，也相对比较科学。笔者认为，存活是植物生长发育的前提，正常生长发育才是硬道理[27]，对于园林植物来说，优质的表观性状是必不可少的。同时，谢小丁等[28]采用存活率和生长量对部分园林植物进行了耐盐性评价。因此，本次研究选用的存活率、相对生长率和耐盐指数3个指标，分别赋予0.40，0.35，0.25权重的这一方法在本课题组十几年的实践经验证实是可靠的，同时考虑到柽柳的光合参数来共同评价柽柳的耐盐性。

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(责任编辑：朱宝昌，陈于和)

Evaluation of Salt-tolerance Ability of FourT.chinensisStrains

YANG Qinga, DAI Bob, LIU Zhenlinb, ZHANG Guojunb, YANG Junmingb

(a. College of Life Science & Technology, b. College of Horticulture Science & Technology; Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600, China)

In order to breed newTamarixchinensisof high salt-tolerance ability, fourT.chinensisstrains (MIZHI1, MIZHI4, MIZHI6 and Haishui1) were studied in greenhouse and a salt pond of seven soil salt concentrations(0,4,6,8,10,12,14 g·kg-1) was established with of saline-alkali soil and sea-salt, takingTamarixandrossowiiLitw. as the control. The results showed that the survival rate (SR), salt tolerance index (STI), relative growth rate (RGR), net photosynthetic rate (Pn) and stomatal conductance (Gs) showed a downward trend, but Intercellular CO2concentration (Ci) increased with the salt concentration. The relation ofSTIand soil salt concentrations was showed by logistic growth equation. The weight coefficient 0.40, 0.35, 0.25 were endowed onSR, STR andRGR, respectively, the values of membership function were calculated. Salt tolerance ability could be sorted by MIZHI6, MIZHI1, Haishui1, MIZHI4 and T.androssowii. Sum up, MIZHI6 and MIZHI1 could be the best strains in the paper.

TamarixchinensisLour；new strains；evaluation of salt-tolerance ability; membership function;logistic equation

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.04.004

国家林业科技支撑计划项目(项目编号：2009BADB2B0105)；中央财政支持项目(项目编号：(2015)005)；河北省科技厅科技支撑计划项目(项目编号：10225520)。

2016-12-06；修改稿收到日期: 2016-12-27

S688

A

1672-7983(2016)04-0023-06

杨晴(1974-)，女，硕士，副教授，主要研究方向：植物逆境研究。

*通讯作者(1957-)，男，教授，硕士研究生导师。主要研究方向：园林植物良种繁育理论与技术。E-mail：2939607736@qq.com。