盐胁迫对高粱种子萌发及芽期生长的影响

范娜，白文斌，曹昌林，彭之东，史丽娟，张建华，李光，郭瑞峰，江佰阳

（1高粱遗传与种质创新山西省重点实验室，山西晋中030600；2山西省农科院高粱研究所，山西晋中030600）



盐胁迫对高粱种子萌发及芽期生长的影响

范娜1，2，白文斌1，2，曹昌林1，2，彭之东1，2，史丽娟1，2，张建华1，2，李光1，2，郭瑞峰1，2，江佰阳2

（1高粱遗传与种质创新山西省重点实验室，山西晋中030600；2山西省农科院高粱研究所，山西晋中030600）

本研究以60份高粱品系为材料，对不同高粱品系种子萌发及芽期生长耐盐性进行分析，旨在筛选出高粱芽期耐盐品系，为耐盐高粱新品种及耐盐种质资源的开发利用提供一定的理论依据，最终建立高效、快捷、准确的高粱耐盐性筛选体系。试验表明：150 mmol/L NaCl胁迫下，60份高粱亲本材料的萌发、芽期生长指标基本都低于对照，不同品种降低幅度不同。各品种（系）发芽率呈降低趋势。其中TX430.RHMC、晋五/R111-2、SSA-1、470312CD、吉7030-2×JW等材料在盐胁迫条件下萌发指标值均较大而003533矮、9710B等材料在盐胁迫下的萌发指标表现一般，说明其对盐胁迫较敏感。本试验筛选出一级耐盐品种14个，芽期敏感品种12个。

高粱；耐盐；萌发；芽期生长

0　引言

在自然或人为因素的影响下，盐分在土壤中长期积累，导致土壤类型逐渐向盐渍土演变的过程称为土壤盐渍化［1］。土壤盐渍化导致土壤肥力水平降低、地表植被稀疏甚至寸草不生，最终影响了植物的生长和产量［2］。国内外研究证明，在盐碱地上种植耐盐植物，可以有效地改良盐碱地、提高地力，是实现稳产高产的有效途径之一［3］。利用耐盐植物发展多元化经济已成为现代农业的发展趋势。高粱作为全球农业生态系统中重要的作物，具有抗逆性强，光合效率高等显著特性，是干旱、盐碱和瘠薄等边际农田生长的先锋作物、相对高产作物［4］。

植物耐盐性的研究开始受到植物生理学和生态学研究专家的关注［5-6］。特别是近几年，有关耐盐碱性的研究取得了长足的进展，如在水果、蔬菜、牧草等许多种植物上都进行过研究。耐盐研究的内容十分广泛［7-8］，主要研究盐胁迫对植物形态发育、生理生化特性、细胞超微结构的影响以及盐害机理、耐盐机制等多个方面。而对高粱耐盐性的筛选与评价也主要集中于芽期和苗期采取室内模拟试验，诸多的研究中对高粱耐盐性综合评价研究较少［9-10］。

1　材料和方法

1.1供试材料

选取高粱育种亲本材料60份，其中国内材料28份，国外材料32份。具体品种名称及来源见表1。

表1　高粱育种亲本材料一览表

1.2试验方法

将材料用酒精、次氯酸钠进行前期消毒处理，然后用去离子水冲洗多次。选择直径为9 cm的培养皿，将种子表面水分吸干，置于培养皿中，每培养皿放高粱种子50粒。在洁净烘干的培养皿中放入滤纸。用蒸馏水作为对照，3次重复。每培养皿中加入0（CK）或150 mmol/L NaCl溶液20 mL。温度28℃/25℃，湿度为60%，光照/黑暗为12 h/12 h，定时补充水分［11-13］。

1.3试验测试指标［14-15］

统计发芽势、发芽率及相对盐害率，发芽势、发芽率计算如（1）～（2）所示。发芽以种子胚根达种子长的二分之一为标准。盐害系数计算如（3）所示。

第10天测定叶长、根长和植株鲜重等指标。每培养皿测定3株，取平均值。

1.4分析软件和分析方法

定理2.2 设f:X→Y为连续映射,若Y为可数sober空间,则存在唯一连续映射ξ:csX→Y使得f=ξη。此时我们称csX为X的可数sober化。

用Excel 2003和DPS进行统计分析，计算各处理性状的平均数，并进行方差分析。

续表1

2　结果与分析

2.1盐分处理对高粱种子萌发的影响

笔者测定的种子萌发性状包括发芽势、发芽率。发芽势反映种子发芽的快慢和整齐度，发芽率反映种子发芽的多少。测量结果如表2所示。

由表2可知：在150 mmol/L NaCl胁迫下，60份高粱亲本材料的萌发指标基本都低于对照，不同品种降低幅度不同［16-17］。

表2　盐分处理对高粱种子萌发的影响%

2.2盐分处理对高粱芽期生长的影响

于试验第10天测定叶长、根长和植株鲜重等指标。每培养皿测定3株，取平均值。

试验结果表明，150 mmol/L NaCl胁迫下，60份高粱亲本材料的芽期生长指标指标基本都低于对照，各品种（系）发芽率呈降低趋势。其中TX430.RHMC、晋五/R111-2、SSA-1、470312CD、吉7030-2×JW等材料在盐胁迫条件下萌发指标值均较大；而003533矮、9710B等材料在盐胁迫下的萌发指标表现一般，说明其对盐胁迫较敏感。

表3　盐分处理对高粱种子芽期生长的影响cm

表4　不同高粱品种在盐胁迫条件下各指标的盐害系数及其平均值%

2.3不同高粱各指标的盐害系数

不同高粱各指标的盐害系数及各盐害系数的平均值在萌发阶段的盐害系数各不相同［17］。本试验通过各项指标盐害系数的平均值作为最终指标。不同高粱品种在盐胁迫条件下各指标的盐害系数见表4。

根据芽期耐盐性评级标准：芽期耐盐级别1级为“高耐”，盐害系数［0.0，10.0］；芽期耐盐级别2级为“耐”，盐害系数（10.0，20.0］；芽期耐盐级别3级为“中耐”，盐害系数（20.0，30.0］；芽期耐盐级别4级为“中敏”：盐害系数（30.0，40.0］；芽期耐盐级别5级为“敏感”，盐害系数（40.0，100.0］。本试验筛选出一级耐盐品种14个；芽期敏感品种12个。

续表4

3　结论与讨论

（1）土壤中盐分含量过高，会影响植株的正常出苗和植株的生长。盐分胁迫时，植株生长过程中会表现出一系列症状，如叶片发黄、生长缓慢甚至死亡的现象。非盐生植物生长在盐胁迫下，输入能量减少，输出能量增加，即能量消耗增大，植物在盐胁迫下渗透调节耗能和维持渗透势耗能增大了能量支出，导致碳素同化作用降低和用于器官建成的基本能耗减少，必然会造成生长量的降低［18-20］。

（2）应根据作物的不同以及鉴定的需要，选择适宜的盐浓度，综合评价作物的耐盐性［21］。本试验选用150 mmol/L NaCl的盐分浓度。

（3）植物在不同时期对盐胁迫的反应不同，耐盐性也不同，因此，本研究筛选出的指标是否适合于其他环境和生长发育阶段，还有待进一步研究验证。

（4）本试验只是进行了室内盐分模拟试验。下一步将筛选出的耐盐材料进行盐碱地大田验证，以期为高粱育种提高耐盐材料。

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Salt Stress on Seed Germination and Bud Growth of Sorghum

Fan Na1，2，Bai Wenbin1，2，Cao Changlin1，2，Peng Zhidong1，2，Shi Lijuan1，2，Zhang Jianhua1.2，Li Guang1.2，Guo Ruifeng1，2，Jiang Baiyang2
（1Key Laboratory of Sorghum Genetic and Germplasm Innovation in Shanxi Province，Jinzhong 030600，Shanxi，China；2Sorghum Research Institute of Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Jinzhong 030600，Shanxi，China）

In order to select salt tolerance sorghum in bud stage and provide reference for the development and application of salt tolerance new variety and germplasm resource，and establish an efficient，fast and exact sorghum salt tolerance screening system，60 sorghum lines were used as materials，the salt tolerance of different lines were studied by the measurement of seed germination and bud growth.The results showed that under 150 mmol/L NaCl stress，the germination，bud growth indexes of 60 sorghum parent materials were lower than that of CK，but the decreasing rate was different.The germination rate of 60 varieties（lines）showed a decreasing trend.The germination indexes of TX430.RHMC，Shanxi five/R111-2，SSA-1，470312CD and Kyrgyzstan 7030-2×JW were higher，while that of 003533 short and 9710B were ordinary under salt stress，which indicated that they were sensitive to salt stress.The test screened out 14 first class salt tolerant varieties and 12 bud sensitive varieties.

sorghum；salt tolerance；germination；bud growth

S513

A论文编号：cjas16040014

高粱遗传与种质创新山西省重点实验室项目“粒用高粱耐盐种质资源鉴选研究”（2015Q-03）；国家科技支撑计划项目“优质高粱高效生产技术研究与示范”（2014BAD07B02）；山西省科技攻关项目“高粱深加工关键技术研究—醋糟在土壤改良中的应用研究”（20150311003-1）。

范娜，女，1981年出生，山西太原人，助理研究员，硕士，主要从事高粱栽培技术和生物有机肥研究工作。通信地址：030600山西省晋中市榆次区蕴华西街238号，0354-8593518，E-mail：glszps@163.com。

白文斌，男，1983年出生，山西长治人，副研究员，硕士，主要从事高粱栽培技术及精准农业研究工作。通信地址：030600山西省晋中市榆次区蕴华西街238号，Tel：0354-8593657，E-mail：baiwenbin1983@126.com。

2016-04-13，

2016-06-17。