不同品种油用亚麻种子萌发期耐盐性鉴定

赵东晓，董亚茹，孙景诗，耿兵，王照红，王向誉，郭洪恩

（山东省蚕业研究所，山东 烟台 264002）

油用亚麻又称胡麻，是亚麻科（Linaceae）亚麻属（Linum）一年生草本经济作物，其种子含油量高，是我国重要的油料作物之一［1］。亚麻籽油富含人体必需的α-亚麻酸，具有抗肿瘤、抗血栓、降血脂、营养脑细胞和调节植物神经等功能［2］。此外，亚麻籽还富含木酚素、亚麻胶、多糖、果胶、膳食性纤维和多种优质蛋白，被广泛应用于食品、医药、保健品、化妆品和工业领域［3］。

土壤盐渍化是全球性难题之一［4］。中国是土壤盐渍化危害严重地区，盐渍土总面积为3 600万公顷，其中盐渍化耕地达920.9万公顷，且面积仍在不断扩大［5］。目前，我国西北、东北、华北等油用亚麻产区均不同程度地面临严峻的土壤盐渍化威胁。而筛选、培育和栽植优良耐盐碱品种，是打破油用亚麻发展困境、改良和开发利用盐碱地的有效措施之一。植物种子萌发期是整个生命周期中对胁迫环境最敏感的时期。研究表明，盐碱地地表土壤的盐浓度比地下土壤高2～10倍，因此种子萌发期面临的盐胁迫程度远大于其它生长发育阶段［6］。逆境中种子能否迅速、整齐、健壮地萌发成苗，是影响作物产量和品质的重要因素［7］。因此，种子萌发期的耐盐性可在一定程度上反映植物耐盐能力，是耐盐植物筛选和鉴定的重要依据［8］。已有研究者针对纤用亚麻不同品种耐盐性进行了筛选和评价［9，10］，但关于油用亚麻耐盐性筛查的研究仍不多见。本研究利用不同浓度NaCl溶液对8个油用亚麻品种种子进行胁迫处理，分析不同处理对发芽指标的影响，并利用隶属函数法对其萌发期耐盐性进行综合评价，以期为油用亚麻的抗盐性栽培和育种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试油用亚麻品种为天亚10号、张亚3号、陇亚9号、陇亚10号、陇亚11号、陇亚12号、陇亚13号、陇亚14号，均由中国农业科学院麻类研究所提供。

1.2 试验方法

试验于2016年10月至2017年4月在山东省蚕业研究所进行。挑选成熟饱满、大小均一的油用亚麻种子，先用75%乙醇消毒20 min，再用无菌蒸馏水冲洗3～5次，后用无菌滤纸吸干种子表面水分。于灭菌培养皿（直径为9 cm）中铺放2张无菌滤纸，将消毒过的种子均匀摆放在滤纸上，每皿40粒，再加入10 mL灭菌NaCl溶液进行胁迫处理，以1/2 Hoagland营养液为对照（CK），每处理3皿。其中，NaCl胁迫浓度分别为50、100、150、200 mmol/L，均用1/2 Hoagland营养液配置。将处理完的培养皿封口后置于25℃、每天光照12 h条件下培养。

1.3 测定指标与方法

播种后每24 h调查1次种子发芽数（种子发芽标准为胚根突破种皮2 mm），连续调查6 d，并计算发芽势、发芽率和发芽指数等指标。计算公式：

发芽势（%）＝第3 d时发芽种子数/供试种子数×100 ；

发芽率（%）＝第6 d时发芽种子数/供试种子数×100 ；

发芽指数＝∑（Gt/Dt），式中Gt为发芽种子数，Dt为对应的发芽天数 ；

相对发芽势＝（处理发芽势/对照发芽势）×100%；

相对发芽率＝（处理发芽率/对照发芽率）×100%。

于第6 d调查完成后，每培养皿随机挑选5株幼苗，使用游标卡尺测量其下胚轴长。计算活力指数、相对下胚轴长。计算公式：

活力指数 ＝发芽指数×下胚轴长 ；

相对下胚轴长 ＝（处理下胚轴长/对照下胚轴长）×100%。

1.4 数据分析

利用模糊数学隶属函数法［11］，采用150 mmol/L NaCl胁迫下的相对发芽势、相对发芽率、发芽指数、活力指数和相对下胚轴长作为分析项目，计算隶属函数值，并求取所有指标的平均隶属函数值以对不同品种油用亚麻种子萌发期耐盐性进行综合分析。隶属函数值计算公式：

式中，Fij为i品种j指标的测定值，Fjmax为所有品种中j指标的最大值，Fjmin为所有品种中j指标的最小值。

采用Microsoft Excel 2007软件进行数据统计，用SPSS20.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度NaCl胁迫对油用亚麻种子萌发的影响

2.1.1 对发芽势的影响 由表1可以看出，随NaCl浓度的升高，除陇亚11号外，其它油用亚麻品种的种子发芽势均下降，而陇亚11号的发芽势在50 mmol/L NaCl胁迫下达到最大值且显著高于CK。当NaCl浓度≤100 mmol/L时，张亚3号、陇亚9号、陇亚13号发芽势与CK差异不显著，天亚10号、陇亚12号、陇亚14号均显著下降，陇亚10号仅在100 mmol/L NaCl胁迫下显著降低。150 mmol/L NaCl胁迫下，天亚10号、张亚3号、陇亚9号、陇亚10号、陇亚11号、陇亚12号、陇亚13号、陇亚14号的发芽势与CK相比分别显著下降76.25%、35.62%、30.67%、50.00%、30.65%、47.89%、16.67%、45.24%。200 mmol/L NaCl胁迫下，除张亚3号外，其它品种的发芽势均比CK下降50%以上，发芽势受到严重抑制。

2.1.2 对发芽率的影响 由表1可以看出，50 mmol/L NaCl胁迫下，陇亚11号发芽率比CK高10.00%，差异达显著水平；天亚10号、陇亚9号、陇亚13号与CK无明显差异，其它品种的发芽率均低于CK，且均随NaCl胁迫浓度的升高而下降。100 mmol/L NaCl胁迫下，除陇亚9号、陇亚10号、陇亚11号、陇亚12号、陇亚14号显著下降外，其它品种发芽率均与CK无显著差异。150 mmol/L NaCl胁迫下，天亚10号、张亚3号、陇亚9号、陇亚10号、陇亚11号、陇亚12号、陇亚13号、陇亚14号的发芽率与CK相比分别显著下降33.75%、20.00%、11.25%、35.00%、7.14%、28.00%、3.75%、29.55%。200 mmol/L NaCl胁迫下除张亚3号和陇亚11号外，其它品种的发芽率均比CK显著下降40%以上，同时各品种的发芽率均显著低于CK。

2.1.3 对发芽指数的影响 由表1可以看出，50 mmol/L NaCl胁迫下，除陇亚11号发芽指数显著高于CK外，其它品种均低于CK，其中天亚10号、陇亚9号、陇亚12号、陇亚13号、陇亚14号发芽指数下降显著。当NaCl胁迫浓度≥100 mmol/L时，各品种发芽指数均显著低于CK。150 mmol/L NaCl胁迫下，与CK相比，天亚10号、张亚3号、陇亚9号、陇亚10号、陇亚11号、陇亚12号、陇亚13号、陇亚14号的发芽指数分别显著下降79.55%、49.38%、50.10%、50.50%、44.83%、59.47%、46.02%、45.88%。

2.1.4 对活力指数的影响 由表1可以看出，随着NaCl浓度的升高，除陇亚11号活力指数呈现先上升后下降的趋势外，其它品种活力指数均呈逐渐下降趋势。50 mmol/L NaCl胁迫下，陇亚11号活力指数显著高于CK。当NaCl胁迫浓度≥100 mmol/L时，各品种发芽指数均显著低于CK。150 mmol/L NaCl胁迫下，与CK相比，天亚10号、张亚3号、陇亚9号、陇亚10号、陇亚11号、陇亚12号、陇亚13号、陇亚14号的发芽指数分别显著下降92.19%、72.34%、87.91%、82.73%、83.68%、90.40%、87.24%、88.26%。

2.1.5 对下胚轴长的影响 由表1可以看出，随着NaCl胁迫浓度的升高，除陇亚11号外，其它品种的下胚轴长均逐渐下降。50 mmol/L NaCl胁迫下，陇亚11号下胚轴长显著高于CK，陇亚9号、陇亚12号、陇亚13号、陇亚14号的下胚轴长显著下降，其它品种与CK无显著差异。100 mmol/L NaCl胁迫下，除张亚3号外，其它品种下胚轴长均显著低于CK。150 mmol/L NaCl胁迫下，与CK相比，天亚10号、张亚3号、陇亚9号、陇亚10号、陇亚11号、陇亚12号、陇亚13号、陇亚14号的下胚轴长分别显著下降62.05%、45.48%、75.77%、65.01%、70.33%、76.16%、76.38%、78.37%。200 mmol/L NaCl胁迫下，各品种的下胚轴长受到更严重的抑制，难以成苗。

表1 不同浓度NaCl胁迫对油用亚麻种子发芽指标的影响

2.2 不同品种油用亚麻种子萌发期耐盐性综合评价分析

综上可知，150 mmol/L NaCl胁迫时油用亚麻种子各项发芽指标均显著下降，推测该浓度可能是油用亚麻种子萌发的敏感浓度，因此本试验将150 mmol/L NaCl胁迫下各品种的相对发芽势、相对发芽率、发芽指数、活力指数和相对下胚轴长作为种子萌发期耐盐性评价的指标，得到油用亚麻种子萌发期指标隶属函数值及耐盐性综合评价结果（表2）。隶属平均值越大，品种的耐盐性越强。供试8个油用亚麻品种种子萌发期耐盐性从高到低依次为张亚3号、陇亚13号、陇亚9号、陇亚11号、陇亚10号、陇亚12号、陇亚14号、天亚10号。

表2 油用亚麻种子萌发期各发芽指标隶属函数值及耐盐性综合评价

3 讨论与结论

本试验发现同一盐胁迫浓度下，不同油用亚麻品种各项发芽指标的响应程度不同，表明不同品种种子萌发期受盐胁迫抑制的程度不同，这在以往许多植物中得到验证［12-14］。50 mmol/L NaCl胁迫下，仅有陇亚11号各项发芽指标显著高于对照，说明该浓度可促进陇亚11号发芽，陇亚11号对低浓度盐胁迫适应性较强。这可能是由于低浓度盐胁迫提高了细胞膜的渗透调节功能和呼吸酶活性的缘故［14］。随着NaCl胁迫浓度的增大，各品种发芽受抑制程度不断增加，当NaCl浓度达到200 mmol/L时，各品种虽然仍能保持一定的发芽率，但胚根伸出种皮后出现顶端褐化现象，生长停滞，最终难以成苗。因此，植物不同组织或细胞对盐胁迫的耐受性不同，这与前人在纤用亚麻［15］、小麦［16］、辣椒［17］、玉米［18］中的研究结果一致。

一般以植物各形态指标受抑制率为50%时的逆境程度来确定植物逆境胁迫临界值［19］。本研究中，150 mmol/L NaCl胁迫下，与对照相比，不同品种的各项发芽指标受抑制率均超过50%，且差异均达到显著水平，因此选用该浓度下的各项指标来评价油用亚麻耐盐性。此外，单一指标并不能全面客观地反映植物耐盐性，需要对多种性状指标进行综合判断［20］。同时，为了消除各品种间种子活力不同带来的影响，本研究选择用各项指标的相对值对不同品种油用亚麻萌发期耐盐性进行综合评价。这种评价方法也被应用在水稻［21］、番茄［22］、大豆［23］等多种植物中。因此，本研究采用的胁迫浓度、发芽指标和评价方法是合理的。

本研究得出8个油用亚麻品种种子萌发期耐盐性从高到低依次为张亚3号、陇亚13号、陇亚9号、陇亚11号、陇亚10号、陇亚12号、陇亚14号、天亚10号。这可为油用亚麻耐盐性品种的快速筛选提供一定参考。但油用亚麻种子萌发期耐盐性是否与整个生命周期的耐盐性一致还需要进一步研究。