鲁 珊,阎旭东,毛彩云,肖荷霞
(沧州市农林科学院,河北沧州 061001)
土壤盐渍化与水土流失和大气污染一样,已成为日益严重的世界性资源和生态问题之一。玉米是我国主要的农作物,发展玉米生产对保障国家粮食安全意义重大。同一种作物不同品种间耐盐性存在差异[1],通过挖掘作物种质本身的耐盐能力,筛选和培育出耐盐品种是开发利用盐渍土壤最为经济有效的途径[2]。培育抗盐、耐盐作物品种直接利用盐碱地已成为重大课题[3]。作物在种子萌发期对盐分较为敏感[4],因此,可在种子萌发期进行耐盐性筛选[5]。目前我国耐盐玉米育种进展缓慢,主要是耐盐种质匮乏[6]。国内外关于玉米耐盐鉴定的研究不少,但关于萌发期低盐浓度胁迫骨干种质的研究相对较少。本试验采用玉米育种常用的优异种质材料4份,研究盐胁迫对玉米各发芽指标的影响,并对不同玉米种质的耐盐性进行比较,旨在为玉米耐盐研究和玉米耐盐种质资源筛选提供理论依据。
试验于2017年6月在沧州市农林科学院实验室进行。供试材料为郑58、DK516♀、DK516♂和昌7-2四份玉米自交系。
分别将无破损、饱满度一致的各玉米种质30粒置于经0、2、4、6 g/L 4个浓度梯度的NaCl和Na2SO4溶液完全浸泡的毛巾中。NaCl和Na2SO4配比为1∶3,0 g/L作为对照组。包裹好放入带孔塑料袋中,室温25℃进行萌发实验。每个处理重复3次。
(1)发芽指标测定。从培养第2天开始,每24 h记录发芽种子数至试验结束,统计种子的发芽势、发芽率、胚芽长度、发芽指数和活力指数。
(2)胚芽长度测定。培养第7天,选择10株具有代表性的胚芽,直接用尺子测量基部到胚芽顶部的距离,记录胚芽长度。
(3)胚芽鲜重和干重测定。培养第7天,每份材料取10粒具有代表性的萌发种子,从基部切断胚芽立即进行鲜重测定,然后将胚芽放入烘箱105℃杀青30 min,80℃烘干至恒重,分别称其干重。
(4)统计分析方法。数据的处理采用Excel 2010软件,统计分析采用SPSS17.0软件。
由表1可见,在本试验浓度范围内,除DK516♀表现平稳外,其他自交系发芽势整体呈现上升趋势,表明在一定浓度范围内,低盐对发芽势具有一定促进作用,其中郑58对盐分表现最为敏感,DK516♀对低盐最不敏感。发芽率整体表现较为平稳,盐胁迫对发芽率的影响不显著,表明低盐对发芽率无促进作用。
各自交系胚芽长度、胚芽鲜重和胚芽干重均随盐浓度加大呈先增大再降低趋势,部分盐浓度间存在显著性差异,在盐浓度2 g/L时达到最大值;整体上DK516♀、昌7-2表现较好,DK516♂、郑58次之(表2)。表明在一定浓度范围内,低盐对胚芽长度、胚芽鲜重和胚芽干重均具有一定促进作用,但随着盐浓度的增加会产生抑制作用。
表1 不同盐浓度处理的玉米种子发芽势及发芽率比较
表2 不同盐浓度处理的玉米胚芽长度、胚芽鲜重和胚芽干重比较
各供试材料发芽指数表现相对平稳,发芽指数、活力指数均随盐浓度增加呈先升高再降低的趋势,部分盐浓度间存在显著性差异。DK516♀、昌7-2发芽指数、活力指数较高,DK516♂、郑58次之,这与低盐胁迫对胚芽长度、胚芽鲜重和胚芽干重的影响结果基本一致。
表3 不同盐浓度处理的玉米发芽指数、活力指数比较
在本试验浓度范围内,胚芽长度、胚芽鲜重、胚芽干重和活力指数随低盐胁迫浓度的加大呈现先增加后降低的趋势,部分盐浓度间存在显著性差异,表明在一定低盐浓度范围内,低盐对种子的萌发具有一定促进作用,这与刘爱荣等[7]、景艳霞等[8]、高英等[9]、孙小芳等[10]得出的适宜低盐浓度对植物生长有一定促进作用的结果一致。随着盐浓度的增加抑制作用凸显,抑制程度因材料不同而不同,这可能与不同种质对盐的敏感度相关,但发芽率和对照间差异不显著,这与徐艳霞[11]、贾亚雄等[12]、程玉静等[13]研究结果一致。本研究中萌发期各指标整体趋势综合表现为DK516♀最优,昌7-2较优,DK516♂次之,郑58表现较差。试验中还发现DK516♂、昌7-2根系分支较多,根系相对发达,初步推断DK516♂和昌7-2抗倒伏能力相对较好,这与笔者过去的研究结果[14]具有相对一致性,但此推断有待大田试验进一步验证。