百合苗期耐碱性鉴定方法研究

孙明茂，刘丽霞

（1.潍坊科技学院，山东寿光262700；2.山东省寿光市农业局，山东寿光262700）

百合是重要的观赏花卉，可作切花、盆景，也可作庭院、农场设施园艺栽培或露天种植，同时部分品种又是重要的食用兼药用植物。在我国，百合作为观赏花卉种植，主要集中在云南；作为食用兼药用植物栽培，主要集中在安徽霍山、甘肃兰州、湖南龙山、隆回等地。百合对种植地盐碱较敏感，加之忌连作，这就限制了百合的大面积推广。在一定的温度、水分和光照条件下，土壤盐碱度是关系到百合能否商业化种植的关键因素。目前我国耕地面积的6.62%，即920.9万hm2，已经发生盐渍化［1］。盐渍土分为盐土和碱土，其中盐土的主要盐分是氯化物和硫酸盐，土壤pH值呈中性；碱土的主要盐分是碳酸钠和碳酸氢钠。碱胁迫由于高pH值对植物造成的伤害比盐胁迫更为严重［2－3］。

百合苗期耐盐碱评价及生理响应机制，前人已作过报道。以8 g／LNaCl溶液处理麝香百合组培苗，研究其细胞膜透性、脯氨酸含量、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的动态变化，发现电导率和丙二醛含量能作为百合耐盐性评价的有效指标［4］。5种21个生态型野生百合组培苗经8 g／L NaCl处理，以耐盐指数、相对叶绿素指数和相对生长率为评价指标，将其聚类为耐盐、中等耐盐和敏盐型，其中耐盐指数和相对叶绿素指数在各生态型之间的差异达到极显著水平［5］。相同浓度NaHCO3胁迫下，耐盐碱的岷江百合根、叶片的K＋／Na＋一直明显高于敏盐碱的东方百合索邦，并且岷江百合茎比品种索邦茎具有更强的拒Na＋和吸收K＋的能力［6］。目前以百合组培苗为研究材料对中性盐胁迫的生理响应研究较多，以百合大田苗为材料对百合苗期耐碱性鉴定方法研究少见报道。本研究以百合品种正直、大黄蜂、卷丹和金百合大田生长苗为试验材料，在系列浓度的Na2CO3胁迫处理下，以百合叶片叶绿素含量、丙二醛含量和碱害指数为指标，对4个百合品种的苗期耐碱性进行评价，并筛选出简单有效的百合苗期耐碱性评价指标和碱胁迫条件，为今后开展百合种质耐碱鉴定和耐碱百合新品种培育提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

卷丹、金百合、引自荷兰的LA百合品种正直（Honesty）和大黄蜂（Suncrest）。

1.2 试验材料的处理

选取大小一致、无病虫害和机械损伤的种球，用甲基硫菌灵消毒30 min，于2013年11月1日种植在潍坊科技学院实验基地。采取平地种植，株行距为20 cm×60 cm，以硫酸钾复合肥作为基肥，用量为750 kg／hm2。入冬前浇封冻水，2014年3月22日再次浇水。2014年4月24日傍晚挖取在大田中生长一致的这4个品种的百合苗各60株，同一品种分别移栽到15个塑料培养箱（15 cm×33 cm×48 cm）中，每个培养箱栽植4株，用清洗过的沙子作为基质固定。试验共设5个碱处理，Na2CO3浓度分别为 0（CK）、20、25、30、35 g／L，每个处理3组视为3个重复。4月29日下午和5月4日上午分别用上述不同浓度的Na2CO3溶液处理1次，每次处理量为2 L。

1.3 测定指标及方法

5月6日下午调查百合叶片碱害等级（0～4级），分级标准参照周叶玲等的方法［5］并稍作修改。0级：正常叶片；1级：整个叶片的少部分叶尖、叶缘变黄；2级：整个叶片1／3左右变黄或枯死；3级：整个叶片1／2左右变黄或枯死；4级：整个叶片绝大部分变黄或枯死。碱害指数＝∑（碱害级数×相应叶片数）／（最高碱害级数×总叶片数）×100%。调查完百合叶片碱害等级后，立即采集各个碱处理样品的代表性叶片，用于叶绿素含量和丙二醛含量测定。

叶绿素含量测定参考张宪政的方法［7］，并稍作修改。准确称取0.2 g百合叶片细丝，放入50 mL塑料离心管中，加入20 mL丙酮和无水乙醇的等体积混合液，拧紧盖，混匀，置于25℃黑暗环境提取16 h，用移液枪取上清液，用T6新世纪紫外分光光度计进行测量。叶绿素 a含量（mg／g）＝（127D663nm－2.69D645nm）×V／（1 000×m）；叶绿素 b含量（mg／g）＝（22.9D645nm－4.68D663nm）×V／（1 000×m）；叶绿素总含量（mg／g）＝（20.21D645nm＋8.02D663nm）×V／（1 000×m）。式中：D663nm和D645nm为样品吸光度；V为提取液体积，mL；m为百合叶片鲜质量，g。

丙二醛含量测定参考王学奎等的方法［8－9］并稍作修改。准确称取0.5 g百合叶片放入预冷研钵中，用液氮研磨成细粉后仔细转入5 mL塑料离心管中，加入5 mL 10%三氯乙酸溶液，混匀，冰上浸提 30 min，然后 4℃、7 000 r／min离心10 min。用移液枪取2 mL上清液至5 mL塑料离心管，以蒸馏水为对照，加入2 mL 0.6%硫代巴比妥酸溶液，混匀，水浴锅煮沸12 min，用冰迅速冷却，离心。取上清液用T6新世纪紫外分光光度计测量。MDA含量（nmol／g）＝［6.45×（D532nm－D600nm）－0.56×D450nm］×（VR／VT）×VE／m。式中：D532nm、D600nm和 D450nm为样品吸光度；VR为反应溶液体积，mL；VT为测定用提取液体积，mL；VE为提取液总体积，mL；m为百合叶片鲜质量，g。

1.4 数据处理

折线图采用Microsoft Excel 2013软件处理。叶绿素含量、丙二醛含量和碱害指数在Na2CO3不同处理之间和百合不同品种之间的方差分析采用SAS 9.3软件。叶绿素含量、丙二醛含量和碱害指数在Na2CO3不同处理之间和同一Na2CO3处理下叶绿素含量、丙二醛含量和碱害指数在百合不同品种之间的差异显著性分析采用SAS 9.3软件的SNK－q检验。

2 结果与分析

2.1 Na2 CO3胁迫对百合叶片叶绿素含量的影响

如图1所示，随着Na2CO3处理浓度的升高，4种百合叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总含量整体呈下降趋势。品种卷丹叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总含量的下降幅度最大，大黄蜂次之，金百合再次之，正直下降幅度最小。比较20、25 g／L Na2CO3胁迫处理，发现卷丹和大黄蜂叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总含量呈下降趋势，正直变化不明显，而金百合呈上升趋势。

从表1可见，百合叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总含量在Na2CO3不同胁迫之间的F值分别为28.81、25.31和27.64，P值均 ＜0.000 1，差异极显著；叶片叶绿素 a、叶绿素b含量和叶绿素总含量在百合不同品种之间的P值分别为 0.000 3、0.010 8和 0.000 9，差异显著或极显著，表明百合叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量在Na2CO3不同处理之间和百合不同品种之间的差别有统计学意义。进一步的SNK－q检验表明，百合叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总含量在20 g／L和25 g／L Na2CO3处理之间、25、30 g／L Na2CO3处理之间、30、35 g／L Na2CO3处理之间的差异不显著（P＞0.05），其余之间都差异显著（表2）。Na2CO3各浓度处理下百合叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总含量在百合不同品种之间的P值＜0.05或＜0.01，说明百合品种对叶片叶绿素含量有很大影响。SNK－q检验表明，25、30 g／L Na2CO3胁迫下，金百合的叶绿素a和叶绿素总含量最高，卷丹和正直次之，大黄蜂最低。25、30 g／L Na2CO3胁迫下，叶绿素b含量除在品种金百合和大黄蜂之间有差别外，其余之间差别不显著。

表1 Na2 CO3胁迫下百合叶片叶绿素含量方差分析

2.2 Na2 CO3胁迫对百合叶片丙二醛含量的影响

随着Na2CO3处理浓度升高，4个百合品种叶片丙二醛含量整体呈上升趋势（图2）。品种正直叶片丙二醛含量上升幅度最大，大黄蜂次之，金百合再次之，卷丹上升幅度最小。比较25、30 g／L Na2CO3处理，发现正直叶片丙二醛含量呈下降趋势，而大黄蜂、金百合和卷丹呈上升趋势。比较0、20 g／L Na2CO3处理，发现卷丹叶片丙二醛含量呈下降趋势，而其余3个品种呈上升趋势。

表2 Na2 CO3胁迫对百合叶片叶绿素含量的影响

从表3可见，百合叶片丙二醛含量在Na2CO3不同胁迫之间的F值为14.68，P值＜0.000 1，差异极显著；叶片丙二醛含量在百合不同品种之间的F值为14.48，P值＜0.000 1，差异极显著，说明百合叶片丙二醛含量在Na2CO3不同胁迫之间和百合不同品种之间的差别有统计学意义。进一步的SNK－q检验表明，百合叶片丙二醛含量在0、20 g／L Na2CO3处理之间、25、30 g／L Na2CO3处理之间无显著差异（P＞005），其余之间差异显著（表4）。Na2CO3各浓度处理下叶片丙二醛含量在百合不同品种间的P值＜0.05或＜0.01，表明百合品种对叶片丙二醛含量有很大影响。SNK－q检验表明，在25、30 g／L Na2CO3胁迫下，叶片丙二醛含量在品种正直与大黄蜂、正直与卷丹、正直与金百合之间差别显著，其余之间差别不显著。

表3 Na2CO3胁迫下百合叶片丙二醛含量方差分析

2.3 Na2 CO3胁迫对百合叶片碱害指数的影响

如图3所示，随着Na2CO3处理浓度升高，4个百合品种叶片碱害指数整体呈上升趋势。品种正直叶片碱害指数上升幅度最大，大黄蜂次之，卷丹再次之，金百合上升幅度最小。

百合叶片碱害指数在Na2CO3不同胁迫之间的F值为81.72，P值 ＜0.000 1，差异极显著；叶片碱害指数在百合不同品种之间的F值为48.25，P值＜0.000 1，差异极显著，说明百合叶片碱害指数在Na2CO3不同胁迫之间和百合不同品种之间的差别有统计学意义（表5）。进一步的SNK－q检验表明，百合叶片碱害指数在Na2CO3不同胁迫之间均差异显著（P＜0.05）（表6）。Na2CO3各浓度处理下叶片碱害指数在百合不同品种之间的P值＜0.05或＜0.01，说明百合品种对叶片碱害指数有很大影响。SNK－q检验表明，在30、35 g／LNa2CO3胁迫下品种正直和大黄蜂的碱害指数最高，卷丹次之，金百合最低。表明金百合耐碱性最好，卷丹次之，正直和大黄蜂耐碱性最差。

表4 Na2 CO3胁迫对百合叶片丙二醛含量的影响

表5 Na2 CO3胁迫下百合叶片碱害指数方差分析

表6 Na2 CO3胁迫对百合叶片碱害指数的影响

3 讨论与结论

3.1 Na2 CO3胁迫对百合叶片叶绿素含量的影响

百合品种潘多拉和贾丝廷纳的叶片叶绿素a含量在低NaCl浓度处理下升高、高NaCl浓度处理下降低，而品种顶级白和罗迪纳的叶片叶绿素a含量则随NaCl处理浓度增加而降低［10］。方差分析表明，叶绿素a含量在百合不同品种之间和NaCl不同处理之间差异显著（P＜0.05）。品种潘多拉、顶级白和贾丝廷纳的叶片叶绿素b含量在低NaCl浓度处理下升高、高NaCl浓度处理下降低，而品种罗迪纳的叶片叶绿素b含量则随NaCl处理浓度升高而降低。方差分析表明，叶绿素b含量在百合不同品种之间差异显著（P＜0.05），但在NaCl不同处理之间差异不显著。品种潘多拉、顶级白和贾丝廷纳的叶片叶绿素总含量在低NaCl浓度处理下升高、高NaCl浓度处理下降低，而品种罗迪纳的叶片叶绿素总含量则随NaCl处理浓度升高而降低。方差分析表明，叶绿素总含量在百合不同品种之间和NaCl不同处理之间差异显著（P＜0.05）。百合品种岷江百合和品种索邦叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量随NaHCO3处理浓度升高整体呈下降趋势，但80 mmol／LNaHCO3胁迫下的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量高于 40 mmol／L NaHCO3胁迫［6］。方差分析表明，NaHCO3各浓度处理下的叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量在这2个百合品种之间均差异显著（80 mmol／L NaHCO3胁迫下的叶绿素b含量除外），并且同一品种的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量在NaHCO3不同处理之间差异显著（P＜0.05）。

本研究表明，随着Na2CO3处理浓度升高，4种百合叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量整体呈下降趋势，这与李雅男等的研究结果［6］一致。方差分析表明，百合叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量在Na2CO3不同胁迫之间的 F值分别为 28.81、25.31和27.64，P值均 ＜0.000 1，差异极显著；叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量在百合不同品种之间的 P值分别为0.000 3、0.010 8和0.000 9，差异显著或极显著，表明百合叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素总含量在Na2CO3不同处理之间和百合不同品种之间的差别有统计学意义。进一步的SNK－q检验表明，百合叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量在20、25 g／L Na2CO3处理之间、25、30 g／L Na2CO3处理之间、30、35 g／L Na2CO3处理之间的差异不显著（P＞0.05），其余之间都有显著差别。Na2CO3各浓度处理下百合叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量在百合不同品种之间的P值＜0.05或＜0.01，说明百合品种对叶片叶绿素含量有很大影响。SNK－q检验表明，25、30 g／L Na2CO3胁迫下，金百合的叶绿素a和叶绿素总含量最高，卷丹和正直次之，大黄蜂最低。25、30 g／L Na2CO3胁迫下，叶绿素b含量除在品种金百合和大黄蜂之间有差别外，其余之间差别不显著。方差分析和SNK－q检验结果与前人的研究结果［6－10］相近。

3.2 Na2 CO3胁迫对百合叶片丙二醛含量的影响

百合品种潘多拉和贾丝廷纳的叶片丙二醛含量在低NaCl浓度处理下升高、高NaCl浓度处理下降低，而品种顶级白和罗迪纳的叶片丙二醛含量则随NaCl浓度升高而一直升高［10］。方差分析表明，叶片丙二醛含量在百合不同品种之间差异显著，但在NaCl不同处理之间差异不显著。百合品种岷江百合和索邦的叶片丙二醛含量随NaHCO3处理浓度升高整体呈上升趋势，且索邦升高的幅度大于岷江百合［6］。方差分析表明，NaHCO3各浓度处理下叶片丙二醛含量在这2个百合品种之间均差异显著，并且同一品种的叶片丙二醛含量在NaHCO3不同处理之间差异显著（P＜0.05）。麝香百合组培苗在8 g／L NaCl胁迫处理下，叶片丙二醛含量随胁迫时间延长而升高［4］。8个百合品种组培苗在同一浓度NaCl胁迫下，丙二醛含量整体呈先升后降趋势，并且不同百合品种在没有受到NaCl胁迫时的叶片丙二醛含量也不同［11］。

本研究结果表明，随着Na2CO3处理浓度升高，4个百合品种叶片丙二醛含量整体呈上升趋势，这与李雅男等的研究结果［6］一致。方差分析表明，百合叶片丙二醛含量在Na2CO3不同胁迫之间的F值为14.68，P值＜0.000 1，差异极显著；叶片丙二醛含量在百合不同品种之间的 F值为14.48，P值＜0.000 1，差异极显著，说明百合叶片丙二醛含量在Na2CO3不同胁迫之间和百合不同品种之间的差别有统计学意义。进一步的SNK－q检验表明，百合叶片丙二醛含量在0、20 g／L Na2CO3处理之间、25、30 g／LNa2CO3处理之间无显著差异（P＞0.05），其余之间差异显著（表4）。Na2CO3各浓度处理下叶片丙二醛含量在百合不同品种间的P值＜0.05或＜001，表明百合品种对叶片丙二醛含量有很大影响。SNK－q检验表明，在25、30 g／L Na2CO3胁迫下，叶片丙二醛含量在品种正直与大黄蜂、正直与卷丹、正直与金百合之间差别显著，其余之间差别不显著。方差分析和SNK－q检验结果与李雅男等的研究结果［6］一致。

3.3 Na2 CO3胁迫对百合叶片碱害指数的影响

21份野生百合组培苗的耐盐（NaCl）指数变异范围为14.91%～89.3%，其中宜昌百合、野百合和卷丹耐盐指数较高，而宝兴百合和山丹耐盐指数较低［5］。这21个百合品种依据组培苗的耐盐指数、相对生长率和相对叶绿素指数，被聚类划分为耐盐、中等耐盐和敏盐类群，并且耐盐指数高的被划分到耐盐类群，耐盐指数低的被划分到敏盐类群。

本研究表明，随着Na2CO3处理浓度升高，4个百合品种叶片碱害指数整体呈上升趋势。品种正直叶片碱害指数上升幅度最大，大黄蜂次之，卷丹再次之，金百合上升幅度最小。方差分析表明，百合叶片碱害指数在Na2CO3不同胁迫之间的F值为81.72，P值＜0.000 1，差异极显著；叶片碱害指数在百合不同品种之间的F值为48.25，P值＜0.000 1，差异极显著，说明百合叶片碱害指数在Na2CO3不同胁迫之间和百合不同品种之间的差别有统计学意义。进一步的SNK－q检验表明，百合叶片碱害指数在Na2CO3不同胁迫之间均差异显著（P＜0.05）（表6）。Na2CO3各浓度处理下叶片碱害指数在百合不同品种之间的P值＜0.05或＜0.01，说明百合品种对叶片碱害指数有很大影响。SNK－q检验表明，在30、35 g／LNa2CO3胁迫下品种正直和大黄蜂的碱害指数最高，卷丹次之，金百合最低。表明金百合耐碱性最好，卷丹次之，正直和大黄蜂耐碱性最差。因此，30、35 g／L Na2CO3可作为百合苗期耐碱性鉴定的碱胁迫条件，而碱害指数可作为百合耐碱性评价指标，这与周叶玲等的研究结果［5］一致。

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