不同品种食用向日葵发芽期和幼苗期耐盐性鉴定

孔瑞娅，郑晓雨，李洁，严叶，彭妍娇，朱延蕊，毛廷勇，李玲

（塔里木大学农学院，新疆 阿拉尔 843300）

近年来随着我国国民经济的不断提高，人们的生活水平日益改善，对食用向日葵的需求越来越多，其种植面积也越来越大[1]，但由于各种自然及人为因素的影响，导致土壤盐渍化程度日益增加[2]。向日葵具有较强的耐盐性，且本身有发达的根系，因此可以在逆境中吸取足够的水分及营养物质满足自身生长发育。有研究表明，盐胁迫会延长向日葵种子的萌发和苗期的时间［3］，导致向日葵营养生长时间增长，生殖生长受到抑制［4］；向日葵幼苗各个形态指标下降与叶片丙二醛含量、脯氨酸含量和过氧化物酶含量变化有关；为了适应盐胁迫，向日葵植株通过启动体内特殊的钠钾离子转运与吸收通道，合成特定的有机酸来抵御盐害，维持细胞内离子平衡与pH稳定［5］。由于不同作物或同一种作物不同品种间的耐盐性差异显著，因此通过研究作物的耐盐性，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［6-9］。

目前国内外对向日葵耐盐性的研究不多，关于向日葵耐盐性指标的评价效果也未见详细报道，因此耐盐向日葵品种筛选的工作未见显著成果。而本研究通过开展发芽试验，摸清不同食用向日葵耐盐性，为进一步鉴定、筛选耐盐性食用向日葵品种提供理论参考依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

供试品种：食用向日葵（品种名称为：‘822’‘818’‘828’‘418’‘829’‘825’‘823’‘812’‘820’‘811’‘824’‘814’）均由新疆农垦科学院作物研究所提供。

1.2 试验设计

本试验于2019年10—12月在塔里木大学种子科学与工程实验室进行，采用完全随机的设计方法，盐胁迫浓度共设5个处理，分别为：0 mmol·L-1、50 mmol·L-1、100mmol·L-1、150mmol·L-1、200mmol·L-1，每个处理3次重复。精选大小均一，籽粒饱满的向日葵种子用0.5%的KMnO4溶液消毒10 min，再用蒸馏水反复冲洗干净后置于灭菌后的培养皿内备用。采用沙培法，使用规格为13 cm×19 cm的发芽盒，每盒装入等量的用处理液拌过的湿沙，并分别均匀放入50粒种子，盖上发芽盒盖子，在恒温光照培养箱培养温度为（25±5）℃，湿度为65%～70%。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 种子萌发参数

以胚根长度超过种子长度为发芽标准，分别在第4 d、6 d、8 d统计种子发芽数计算发芽率、发芽指数［10］。

其中，Gt为在不同时间的发芽数，株；Dt为发芽天数，d。

1.3.2 向日葵植株生长及根系形态

播种后第10 d取有代表性的10株向日葵幼苗进行测量根长、幼苗叶面积、幼苗茎粗、根干重。

1.3.3 盐敏感指数（SSI）和盐耐受指数（STI）

其中，DWNaCl为盐处理下的根干重，g；DWcontrol为清水对照下的根干重，g。

1.4 试验数据处理

使用Microsoft Office Excel 2010软件进行原始数据整理，采用DPS 7.0软件进行单因素方差分析试验数据的统计分析，显著性检验用新复极差法进行。

2 结果分析

2.1 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵种子萌发的影响

在适度的盐胁迫强度下≤150 mmol·L-1，盐胁迫仅延迟向日葵出苗时间，对向日葵种子的发芽率的影响不大；但当盐浓度超过150 mmol·L-1时，其导致发芽率急剧下降，并且明显延迟向日葵的出苗时间；当盐浓度≥300 mmol·L-1时，幼苗会死亡［9］。由表1分析可知，不同浓度NaCl胁迫对向日葵种子相对发芽率的影响，品种‘822’‘818’‘828’表现出较强的耐盐性；而品种‘820’‘814’‘824’随着 NaCl浓度的升高相对发芽率下降明显，表现耐盐性较差。

表1 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵发芽率的影响

2.2 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗根长的影响

由表2分析可知，不同品种的向日葵，随着NaCl浓度的增加，其根长呈现不同的变化趋势，其中‘818’‘828’‘418’‘825’‘823’‘820’‘824’‘814’品种盐胁迫处理的根长均比对照短；当NaCl浓度为 50 mmol·L-1时，‘822’品种的根长达最长，为9.43 cm。当 NaCl浓度为 150 mmol·L-1时，‘812’品种的根长达到最大，为6.83 cm；当NaCl浓度达到200 mmol·L-1时，部分向日葵品种的根系已经失活。这表明适宜的NaCl盐浓度可以促进向日葵根长的生长，但当盐浓度过高时则抑制向日葵根的生长甚至导致其死亡。

表2 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗根长的影响

2.3 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗叶面积的影响

由表3分析可知，当NaCl浓度为0 mmol·L-1时，不同品种的向日葵幼苗叶面积不同；当NaCl浓度为 50 mmol·L-1时，‘828’的向日葵幼苗叶面积较对照增加了 42.80%；当 NaCl浓度为 100 mmol·L-1时，‘822’的向日葵幼苗叶面积较对照增加了40.80%；当NaCl浓度达到 200 mmol·L-1时，‘818’‘825’‘824’品种的幼稚苗已经失活，‘823’‘811’与对照相比向日葵幼苗叶面积变化不大。由此可见‘823’‘811’品种的耐盐性较强。

表3 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗叶面积的影响

2.4 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗茎粗的影响

由表4可知，不同浓度NaCl胁迫对于向日葵幼苗茎粗有一定的影响，当NaCl胁迫浓度为50 mmol·L-1时，‘822’‘828’‘418’‘825’‘823’‘812’‘811’‘824’品种向日葵幼苗茎粗较对照而言明显增粗，其中‘812’变化最大，比对照增加了29.84%；在200 mmol·L-1浓度时，‘818’‘418’‘825’‘824’已失活，但品种‘828’‘823’与对照相比，无显著差异的幼苗；但总体而言，同一品种的向日葵茎粗随盐浓度的增加呈逐渐变细的趋势。因此，从NaCl盐胁迫对向日葵幼苗茎粗的影响分析可以得出‘828’‘823’的耐盐性较强。

表4 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗茎粗的影响

2.5 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗根干重的影响

由表5可知，不同浓度NaCl胁迫对于向日葵幼苗根干重有一定的影响，当NaCl浓度为50 mmol·L-1时除了‘828’‘823’的向日葵幼苗根干重较对照增加之外，其他品种均比对照降低，且‘825’的降低程度最大，较对照降低了75.88%；当NaCl浓度为100 mmol·L-1时，‘828’的向日葵幼苗根干重比对照增加了23.77%，‘824’的幼苗已失活。‘823’‘822’的向日葵幼苗根干重在NaCl浓度为150 mmol·L-1时，表现为显著差异（P＜0.05）；当NaCl浓度达到200 mmol·L-1时，‘818’‘418’‘825’的幼苗已失活。但综合而言，向日葵的根干重随NaCl浓度的增加整体呈逐渐下降的趋势，‘824’‘818’‘418’‘825’耐盐性较弱。

表5 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗根干重的影响

2.6 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗盐敏感指数的影响

由表6分析可知，随着盐胁迫浓度的增加，828’‘829’‘825’的盐敏感指数表现为先增加后降低的趋势；当NaCl盐胁迫浓度达到200 mmol·L-1时，除了‘820’外，其他品种的盐敏感指数均接近-1，这表明‘828’‘829’‘823’‘812’‘811’‘814’对NaCl胁迫越敏感；当盐胁迫浓度为100 mmol·L-1时，‘418’‘825’‘823’‘811’‘814’的 盐 敏 感 指 数较其他品种表现为显著差异，因此对NaCl胁迫敏感。综上，随着NaCl胁迫浓度的增加，不同品种食用向日葵的盐敏感指数变化不同。

表6 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗盐敏感指数的影响

2.7 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗盐耐受指数的影响

由表7分析可知，不同盐胁迫对于向日葵幼苗盐耐受指数有一定的影响。当NaCl浓度为50 mmol·L-1时，‘820’的盐耐受指数最高，‘811’的盐耐受指数最低，且‘811’较‘820’的盐耐受指数降低了77.92%；当 NaCl浓度为 100 mmol·L-1时，‘829’‘828’品种的耐盐指数呈现上升的趋势，表明此浓度促进了‘829’‘828’品种根系生物量的积累；当NaCl浓度超过150 mmol·L-1时，各品种的盐耐受指数整体明显下降，但品种‘820’的盐耐受指数与其他品种之间存在显著差异（P＜0.05）。综上，随着NaCl浓度的增加耐盐指数整体呈下降趋势。

表7 NaCl胁迫对不同品种食用向日葵幼苗盐耐受指数的影响

3 讨论与结论

3.1 讨论

NaCl胁迫对食用向日葵种子萌发影响主要表现为延长种子萌发时间、降低发芽率等方面［10］，这与前人的研究结果一致；昝亚玲等［11］研究表明，随着NaC1胁迫浓度的升高，向日葵幼苗的各项生长指标总体呈现下降趋势；马雅琴等［12］研究表明，不同浓度NaCl胁迫条件下，不同品种食用向日葵受盐分抑制的程度不同；王伟等［13］、凌云鹤等［14］研究也表明，不同品种由于生理生化等方面存在一定的差异，因此耐盐性也均不相同；本研究结果与上述结果基本一致。

本试验结果表明，当处理为同一浓度不同品种时，根长、叶面积、茎粗等表现出不同的变化趋势，这可能与不同品种对盐耐受性的能力有关；当处理为同一品种不同浓度时，向日葵幼苗的根长及茎粗普遍呈现降低的趋势，这可能与细胞的渗透调节有关；但随着盐浓度的增加，向日葵幼苗的叶面积普遍呈现增加的趋势，这说明低浓度的盐胁迫可以促进向日葵幼苗叶面积的生长。

3.2 结论

本试验通过研究不同NaCl浓度处理对12个食用向日葵品种发芽及幼苗生长的影响，结果表明盐胁迫对向日葵的发芽、根干重及茎粗普遍存在抑制现象，较直观地反映了不同向日葵品种的耐盐性。综合各项指标，得出参试的12种食用型向日葵品种中耐盐性表现最强的为‘820’‘828’‘829’；耐盐性表现最弱的为‘824’‘825’‘418’‘818’；其他品种均表现良。