盐胁迫下不同玉米品种耐盐性筛选

贾丹莉，郭军玲，王永亮，郭彩霞，杨治平

（1.山西大学生物工程学院，山西太原030006；2.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西太原030031；3.土壤环境与养分资源山西省重点实验室，山西太原030031）

盐胁迫下不同玉米品种耐盐性筛选

贾丹莉1，2，3，郭军玲2，3，王永亮2，3，郭彩霞2，3，杨治平2，3

（1.山西大学生物工程学院，山西太原030006；2.山西省农业科学院农业环境与资源研究所，山西太原030031；3.土壤环境与养分资源山西省重点实验室，山西太原030031）

针对不同玉米品种筛选出耐盐性较强的玉米品种，为进一步开展盐碱土田间研究奠定基础。试验选用蛭石为介质，在人工气候箱内进行培养，对比不同NaCl浓度梯度对不同玉米品种的株高、地上部生物量、地下部生物量等生长指标，研究不同浓度下不同品种各指标的变化趋势和规律，对玉米品种进行耐盐性筛选。结果表明，不同浓度梯度盐胁迫下，随着盐浓度的增加，玉米苗期株高、地上部生物量、地下部生物量显著下降，根冠比增大，不同品种间表现出明显的差异；综合比较可以得出，金苹618是盐胁迫下敏感的玉米品种，先玉335、奥玉3007、雅玉8号次之，潞玉39和华农618属于耐盐能力较强的玉米品种，更适宜在盐碱土上进一步进行田间研究。试验结果可为晋北盐碱地区玉米品种筛选提供参考。

玉米品种；耐盐性；NaCl胁迫；苗期

盐碱土是中低产土壤类型之一，其影响植物的生长、限制农作物的产量和品质[1]。山西省盐碱地分布面积广，其中以晋北地区最多。大面积的土地盐碱化，严重制约着当地农业的可持续发展，改良和利用盐碱地意义重大。目前，国内关于改良和利用盐碱地的研究很多[2-4]，其中，采用化学和水利措施改良等已取得了显著成效。在土壤改良的基础上，挖掘作物本身的耐盐能力，筛选耐盐品种也是加快利用盐碱土壤最为经济有效的途径。王宝山等[5]研究结果表明，甜菜、大麦等为强耐盐性作物，高粱、小麦等为较强耐盐性作物，玉米、水稻为较好耐盐性作物。然而，同种作物不同品种间耐盐性差异也很大。桂枝等[6]对6种紫花苜蓿进行了耐盐性筛选，结果得出，中苜1号的耐盐性最强，新疆大叶、爱乐高和甘农3号次之，陇东和甘农1号的耐盐性较差；李源等[7]对紫花苜蓿的18个品种进行了耐盐性筛选，筛选出M7，M9，M15，810共4份耐盐性较强的种质。

玉米是山西省的第一大粮食作物，开展玉米品种的耐盐性筛选具有实践意义。玉米在生育期对盐碱比较敏感，不同玉米品种的敏感程度与基因型有密切关系[8-9]。目前，对于玉米品种耐盐性的研究大多集中在生理生化方面[10-11]，而关于玉米不同品种间耐盐性筛选的报道相对较少。作物在幼苗期对盐分最敏感[12]，因此可在幼苗期进行耐盐性筛选[13]。

为了研究玉米苗期对盐胁迫的反应以及筛选耐盐玉米品种，本试验选用晋北地区6个玉米品种，研究不同NaCl浓度梯度对不同玉米品种幼苗的株高、地上部生物量及地下部生物量的影响，并对不同玉米品种的耐盐性进行比较，旨在为进一步开展田间试验研究提供支持，也为晋北盐碱地区玉米品种筛选提供依据或参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验选取6个玉米品种，即华农618、先玉335、潞玉39、奥玉3007、金苹618、雅玉8号。介质选用蛭石。

1.2 试验方法

选用饱满度一致的玉米种子，在室温清水中浸泡12 h，然后将种子播种于装有等量蛭石的塑料杯中，每杯播种5粒种子，同时浇灌等量的Hoagland-NaCl溶液（浇灌用量为蛭石持水量的80%）。以后每次按称重法浇灌Hoagland营养液[14]，分别设置0（CK），45，95，145，195，245，295 mmol/L共7个NaCl溶液浓度梯度处理。每处理5次重复，于人工气候培养箱中培养。培养箱的光强为4 000 lx，相对湿度60%，昼/夜温度为（25±2）℃/（20±2）℃，每天光照12 h，黑暗12 h。

1.3 测定项目及方法

玉米幼苗的株高：其是以苗地上部分最高点的拉直高度为标准，每处理5次重复。

玉米幼苗鲜质量和干质量：取出完整植株，用去离子水冲洗掉蛭石，用吸水纸吸干植株表面残留的去离子水后称质量，即为鲜质量；然后将植株放进烘箱中，设置105℃杀青10 min，80℃烘干至恒质量后称质量，即为玉米幼苗的干物质质量。

根冠比：将测完干物质质量的植株，在根连处将其切开，分别对地上部分和地下部分称质量，计算根冠比[6]。

根冠比＝地下部干质量/地上部干质量。

1.4 数据处理

主要采用Graphpad prism6软件和Minitable 15软件对数据进行整理和相关分析。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫下玉米苗期株高及苗情的表现

由表1可知，盐胁迫下6个玉米品种株高均表现出随盐浓度的升高而降低的趋势；当盐浓度为195 mmol/L时，不同玉米品种株高间都表现出显著差异，其可作为本试验研究玉米耐盐的临界值。高盐浓度对金苹618、奥玉3007、先玉335、潞玉39株高影响较为显著，当盐浓度为295 mmol/L时，与对照相比，金苹618株高降幅最大，高达95.8%；雅玉8号降幅为81.3%；先玉335、奥玉3007降幅约70.0%；华农618降幅为67.0%；潞玉39的株高降幅最小，为61.9%。

表1 不同盐浓度下不同玉米品种株高的多重比较 cm

由图1可知，6个玉米品种苗情的变化规律与株高表现较为一致，其中，与对照相比，雅玉8号、潞玉39、华农618生长都较好；先玉335在盐浓度为245 mmol/L时表现出盐害症状；华农618、潞玉39、奥玉3007在盐浓度为195 mmol/L时，表现出明显的盐害症状；而金苹618在盐浓度为145 mmol/L时，表现出明显的盐害症状。金苹618为差异变化最明显的品种。

2.2 盐胁迫对玉米苗期地上部生物量、地下部生物量的影响

从图2可以看出，在不同浓度NaCl溶液胁迫下，6个玉米品种苗期地上部生物量的变化趋势与其株高变化趋势相似，即盐胁迫下6个玉米品种均表现出随盐浓度的升高而降低的趋势。在盐浓度低于45 mmol/L时，只有潞玉39地上部生物量高于对照，但随着盐浓度的增加，其生物量逐渐减少；其他5个品种在低盐浓度下，地上部生物量所受影响较小；在浓度增加到195 mmol/L时，华农618地上部生物量降幅最少，金苹618降幅最大；当盐浓度上升到295 mmol/L时，与对照相比，金苹618地上部生物量降幅最大，为86%，雅玉8号降幅为63%，先玉335、奥玉3007和华农618降幅约55%，潞玉39的降幅最小，为45%。

从图3可以看出，在不同浓度NaCl溶液胁迫条件下，6个玉米品种苗期地下部生物量的变化趋势与其地上部变化趋势相似，即盐胁迫下，6个玉米品种均表现出随盐浓度的升高而降低的趋势。当盐浓度低于45 mmol/L时，先玉335地下部生物量与对照没有变化，其他品种都有所下降；当盐浓度为195 mmol/L时，所有品种的地下部生物量减少量都不大，其中，华农618最少；当盐浓度上升到295 mmol/L时，与对照相比，金苹618的地下部生物量降幅最大，为45%，雅玉8号的降幅为41%，先玉335和奥玉3007的降幅约为40%，华农618的降幅为37%，潞玉39的地下部生物量降幅最小，为34%。

2.3 盐胁迫对玉米苗期根冠比的影响

Munns等[15]研究表明，在NaCl胁迫下，植物的叶片生长先受到为害，如果长期在高盐为害环境下根部的生长就会受到影响，盐胁迫会致使植物的根冠比增高。从图4可以看出，6个玉米品种的根冠比随着盐胁迫浓度的增大而增大，当盐浓度为195 mmol/L时，各品种的根冠比显著增加，但增幅有所不同，其中，潞玉39的增幅最大，先玉335、奥玉3007和雅玉8号增幅次之，潞玉39、华农618增幅最小。

3 讨论与结论

植物的耐盐性表现是一个复杂的过程，耐盐性的强弱往往是随着不同植物品种以及不同生长发育阶段的变化而变化，这增加了耐盐性筛选的难度。选择苗期鉴定玉米的耐盐性优点主要有：便于观察培养、便于鉴定、重复性好、环境负面影响小、盐浓度调控方便、周期短等[6]。

表征受盐害轻重经常使用的生长指标是植物高生长、生物量累积及生物量累积分配（即根冠比值），其中，植物对盐胁迫反应的综合体现是地上部生物量与地下部生物量，即生物量是植物耐盐碱能力的直接指标[16-17]。因此，这3个经常使用的生长指标为评价盐胁迫强度及植物耐盐碱的能力提供了非常可靠的标准[18]。

本研究结果表明，6个玉米品种在不同NaCl浓度梯度下生物量下降、株高降低、根冠比增高，并且随着盐胁迫浓度的增加，其降低或增加幅度增大，这与刘芳等[19]、魏秀君等[20]、戴海芳等[21]的研究结果类似。但不同品种的玉米幼苗株高及生长量的降幅存在显著差异，当NaCl浓度＜100mmol/L时，6个玉米品种与对照相比变化较小；当盐浓度为195mmol/L时，6个玉米品种的株高和生物量迅速下降，显著低于对照，但品种之间的减少量不同。一般采用一定时间盐胁迫条件下生物量的累积比对照下降的百分比来衡量植物的耐盐性[22]。本研究结果表明，不同品种耐盐性从强到弱排序为：潞玉39＞华农618＞先玉335＞奥玉3007＞雅玉8号＞金苹618。说明金苹618是对盐胁迫敏感的玉米品种，通过抑制其生长、扩大根冠比来适应逆境，以维持正常生理活动；而潞玉39、华农618的生长受抑制程度相对较小，属于耐盐能力较强的玉米品种。

本试验仅是探讨了NaCl对不同玉米品种幼苗的耐盐性筛选，但是实际上盐土经常含有的盐分种类较多，不同的无机盐离子之间也存在着相互联系。因此，关于不同玉米品种在实际的盐碱土壤中耐盐性的状况还需进一步研究。

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Screening of Salt Tolerance of Different Maize Varieties under Salt Stress

JIADanli1，2，3，GUOJunling2，3，WANGYongliang2，3，GUOCaixia2，3，YANGZhiping2，3
（1.College ofBiological Engineering，Shanxi University，Taiyuan 030006，China；2.Institute ofAgricultural Environment& Resources，Shanxi AcademyofAgricultural Sciences，Taiyuan 030031，China；3.KeyLaboratory ofSoil Environment and Nutrient Resources ofShanxi Province，Taiyuan 030031，China）

Screening stronger salt tolerance variety according to different maize varieties,to lay the foundation for further study of saline-alkali soil,this paper took Vermiculite as medium,which was cultured in a climatic chamber.This assay compared different varieties of maize plant height,aboveground biomass,belowground biomass and other growth indicators in different NaCl concentration gradient,and studied each indicator trends and patterns of different varieties at different concentrations,and made screening of maize varieties salt tolerance.The results showed that under different salt gradient,with the increase of salt concentration,plant height,above ground biomass and belowground biomass of maize significantly decreased and shoot ratio increased.Different varieties showed obvious differences.After comprehensive comparison,we drewa conclusion that Jinping 618 was a sensitive variety under the salt stress,Xianyu 335,Aoyu 3007,Yayu 8 took second place,Luyu 39 and Huanong 618 were strong saline-alkaline tolerance maize varieties,which were more suitable for further field studies on saline-alkali soil.This result offers reference for the screening of corn varieties in the saline soil area ofnorthern Shanxi province.

maize varieties;salt tolerance;NaCl coercion;seedlingstage

S513.01

A

1002-2481（2016）08-1083-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.08.07

2016-03-30

国家国际科技合作专项（2015DF90990）；山西省国际科技合作项目（2014081036）

贾丹莉（1991-），女，山西永和人，在读硕士，研究方向：盐碱土改良。杨治平为通信作者。