，　　，　　，　，　，，　文玉，　

(黑龍江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)與作物種質(zhì)改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，　黑龍江 大慶 163319)

全球約有9.55×108hm2的土地存在不同程度的鹽堿化，其中約有37%是蘇打鹽堿土[1]，主要以NaHCO3和Na2CO32種堿性鹽為主，特點(diǎn)是pH值在8以上，對(duì)植物的傷害作用明顯大于Na2SO4和NaCl等中性鹽[2]。我國東北地區(qū)鹽堿土總面積約3.84×106hm2，鹽堿土耕地總面積約1.28×106hm2，是世界三大蘇打鹽堿土集中分布區(qū)之一[3]，其中松嫩平原是東北主要的鹽堿土分布區(qū)，同時(shí)又是中國重要的糧食主產(chǎn)區(qū)和商品糧基地，該地區(qū)土壤鹽堿化嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，制約農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

研究發(fā)現(xiàn)，玉米屬于鹽堿中度敏感作物[4]，耐鹽堿差異很大，在中度鹽堿土(含鹽量0.3%～0.5%)種植玉米一般減產(chǎn)20.0%，嚴(yán)重者高達(dá)46.7% 甚至顆粒無收。因此，加快鹽堿地區(qū)玉米耐鹽堿品種選育已成為作物育種工作的首要任務(wù)。

目前沒有統(tǒng)一的玉米種質(zhì)資源耐堿性篩選和鑒定標(biāo)準(zhǔn)，常用的方法主要包括發(fā)芽期篩選法、苗期盆栽鑒定法、大田鑒定法等[5]。種子萌發(fā)是植物生命的起點(diǎn)，萌發(fā)情況直接關(guān)乎作物的形態(tài)生長(zhǎng)及產(chǎn)量，因此，為快速有效地對(duì)大量玉米種質(zhì)資源進(jìn)行篩選鑒定，本研究以實(shí)驗(yàn)室前期篩選獲得的蘇打堿篩選濃度170 mmol/L[6]，在萌芽期脅迫處理120份玉米自交系，分析各供試材料的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)的變化情況，從而對(duì)各玉米自交系進(jìn)行綜合的耐堿性評(píng)價(jià)，為選擇適宜的耐蘇打堿種質(zhì)資源和培育耐蘇打堿新品種提供理論依據(jù)。

1　材料和方法

1.1　試驗(yàn)材料

120份玉米自交系由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)提供，材料名稱見表1。

1.2　試驗(yàn)方法

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)

每個(gè)品種挑選籽粒飽滿大小一致的種子50粒，經(jīng)0.1%次氯酸鈉消毒15 min，用清水沖洗3遍，蒸餾水沖洗3遍后，在蒸餾水中浸種6 h，將籽粒準(zhǔn)確均勻擺放于尺寸為13 cm×19 cm×12 cm墊有2層濾紙的發(fā)芽盒中，在每個(gè)發(fā)芽盒里加入適量蒸餾水潤濕，放入25 ℃人工氣候箱培養(yǎng)中培養(yǎng)，3次重復(fù)，每天補(bǔ)充蒸發(fā)的水分(蒸餾水)，并記錄發(fā)芽情況(以玉米芽突破種皮0.5 cm計(jì)為發(fā)芽)。

1.2.2種子蘇打堿處理培養(yǎng)方法

浸種前的操作同1.2.1，然后將種子在170 mmol/L堿性溶液(碳酸鈉3 g、碳酸氫鈉11.9 g溶于1 L蒸餾水中)中浸種6 h，將籽粒準(zhǔn)確均勻擺放于相同尺寸并墊有2層濾紙的發(fā)芽盒中，在每個(gè)發(fā)芽盒里加入適量堿性溶液潤濕，放入25 ℃人工氣候箱培養(yǎng)中培養(yǎng)，3次重復(fù)，每重復(fù)50粒種子，每天補(bǔ)充蒸餾水，并記錄發(fā)芽情況(方法同上)。

表1供試玉米自交系

編號(hào)自交系編號(hào)自交系編號(hào)自交系編號(hào)自交系1oh4331龍15361C1191BL422木單4/41要3298?2776278?2190?192KL43東4633吉63/墾4463高油11593高油115?544280?13409引杜642P33094建0944245GY202?135四單46265春油30?195冬106太163?136CN6166102896吉6378B5437V02267Hr4797東1568吉907388801868CS39098四單129HD10339PH6WC69195多99多明溝10反鐵單44041要/44長(zhǎng)70吉單131100金玉111F6600?141京糯A71HG?long101冬1712HB490?142SB5672輻海026102SN1913旬1143RM3?1473中單2(無葉舌)103SNC56514鐵8444黃糯74春早461048183215A66245A691754F1105196?2166215446B1476蘇80?1106JB6617龍15347JL02477東爆107447(旱)18K20248690泰雜78建09442410808?6?16?3?1191784948579CA156?210908(4)?4?2?120龍9850H旅2880483110甸雜婦/雜621鐵0?251688泰雜81龍231111武3022298?27752BS90582oh43/南5112F24423F51553黃糯?183黑美人(1514)113煙草17晚24JB6554四單1984黑美人(1520)114k2425102855東23785吉63115SB57262P29156本育986龍福玉7雄116T10327葉單457KWS225?187吉單97117海014/41要28阿02858567黃E88群立118344/4282942859C1489吉131/華B虎119向莫17306215460JN4590慶31?4120中單2矮

1.2.3種子耐蘇打堿發(fā)芽指標(biāo)的測(cè)定

處理7 d后，匯總統(tǒng)計(jì)每天發(fā)芽數(shù)目，3次重復(fù)求平均值，計(jì)算種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)。

相對(duì)性狀(%)=處理/對(duì)照×100%[7]；

發(fā)芽勢(shì)(%)= 第4天正常發(fā)芽種子數(shù)量/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽率(%)= 第7天正常發(fā)芽種子數(shù)量/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)GI=∑(Gt/Dt)(式中，Dt為發(fā)芽日數(shù)，Gt為Dt相對(duì)應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù))；

相對(duì)發(fā)芽率(%)=堿性條件下發(fā)芽率/標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽率×100%；

相對(duì)發(fā)芽勢(shì)(%)=堿性條件下發(fā)芽勢(shì)/標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽勢(shì)×100%；

相對(duì)發(fā)芽指數(shù)=堿性條件下發(fā)芽指數(shù)/標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽指數(shù)。

1.3　數(shù)據(jù)處理

采用指標(biāo)相對(duì)值的隸屬函數(shù)值X(μ)=(X-Xmin)/ (Xmax-Xmin)對(duì)120份玉米材料進(jìn)行耐堿等級(jí)分類[8]。X為實(shí)際測(cè)定數(shù)值，Xmin是該指標(biāo)內(nèi)最小值，Xmax是該指標(biāo)內(nèi)最大值，將自交系的各指標(biāo)隸屬函數(shù)值加和求平均數(shù)得出綜合隸屬函數(shù)值。應(yīng)用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理，用SPASS 19.0進(jìn)行相關(guān)分析。

表2各指標(biāo)鑒定分級(jí)結(jié)果的相關(guān)分析

指標(biāo)發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽率發(fā)芽指數(shù)發(fā)芽勢(shì)1發(fā)芽率0．866??1發(fā)芽指數(shù)0．929??0．913??1

2　結(jié)果與分析

2.1　發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的相關(guān)分析

由表2相關(guān)分析結(jié)果可以看出，玉米萌發(fā)期各項(xiàng)指標(biāo)間有極顯著的相關(guān)性，發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.866、0.929、0.913?？梢娪衩酌劝l(fā)期種質(zhì)資源耐堿性篩選評(píng)價(jià)時(shí)，可將發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)這3個(gè)指標(biāo)作為鑒定指標(biāo)。

表3各指標(biāo)相對(duì)值隸屬函數(shù)值

自交系Y1Y2Y2隸屬值排名自交系Y1Y2Y2隸屬值排名10．0750．1570．1010．11195610．2070．3380．2020．24954200．0850．0510．045113620．2710．3690．2290．294430．230．5770．3620．3929630．3250．2740．2990．2994240．1130．1480．1060．12290640．0630．1390．0750．09210250．040．7380．2830．35433650．90．9030．8640．889260．0570．1230．1060．095101660．6410．7740．4940．6361170．0630．0960．0760．078103670．6430．6750．5730．631280．1510．6350．2850．35731680．1130．1380．0920．1159490．0210．0320．0170．023119690．1430．4320．1910．25552100．0540．190．0750．10698700．2170．3240．1920．24457110．2740．3950．2880．31937710．0850．090．0250．066106120．1580．0620．1630．12888720．1810．3590．30．2847130．2130．6620．310．39528730．0330．0480．0240．035116140．120．3480．1480．20565740．2150．2390．20．21862150．0590．2010．0990．1291750．1330．370．2350．24655160．0270．0470．0280．034117760．2890．3660．2880．31439170．0240．1010．0450．057110770．1840．1930．1580．17873180．0560．0540．0380．049112780．1520．1720．0680．131851900．3010．0070．10399790．2570．2990．2480．26848200．1510．2040．1220．15979800．6150．8450．5740．6789210．1130．2010．1230．14681810．3250．3140．2950．31140220．3420．380．3170．34635820．0310．0750．030．045114230．1240．2110．1470．16177830．1870．2260．1690．19470240．0110．120．0460．059109840．5420．6940．5530．59615250．2310．2640．2630．25353850．1060．150．0690．10897260．240．2820．320．28146860．0430．2160．0940．11792270．4440．4210．4340．43326870．0450．0890．0620．065107280．5320．5140．6480．56416880．2070．2280．1730．20367290．3170．3170．2540．29643890．0380．1160．0590．071104300．0270．0430．0280．0331189000．060．0750．045115310．3430．5560．4610．45325910．2160．4730．2220．30441320．3560．530．5840．4922920．1990．2030．1330．17872330．130．1420．1160．12987930．4440．5390．40．46124340．270．3560．2350．28745940．1450．370．2240．24656350．0720．3490．1970．20664950．5210．6520．490．55417

續(xù)表3

自交系Y1Y2Y2隸屬值排名自交系Y1Y2Y2隸屬值排名360．2040．2450．2180．22259960．440．610．4810．5120370．1040．1810．0870．12489970．7920．8320．5840．7365380．3390．3370．3670．34734980．6430．8890．6040．71263900．1190．0430．054111990．4470．5110．2620．40727400．6120．9410．5280．69471000．4480．5130．4690．47723410．490．5930．4210．501211010．5640．60．390．51819420．1040．1750．1320．137821020．2450．1980．1590．20168430．2130．2470．1550．205661030．7380．9610．7020．83440．2310．3520．2140．266501040．6010．7710．6660．6798450．1850．1780．1390．168761050．2450．2310．1920．22358460．5450．5860．4320．521181060．0780．0710．0570．068105470．2190．1110．130．153801070．6530．7530．4610．62213480．1890．2640．2070．22601080．1190．1440．0850．11693490．1110．1950．1010．136831090．3670．3030．2780．3163850111111100．10．1270．1030．1196510．150．3140．1610．208631110．1510．1680．0850．13584520．0860．1660．1390．13861120．1630．2090．1680．1871530．7150．5520．5420．603141130．1040．0790．110．098100540．1310．2540．1430．176751140．3510．3980．2570．33536550．1450．1790．1580．161781150．4790．0920．0880．2261560．5780．5940．7950．656101160．2460．3210．2260．26451570．1630．2820．1540．2691170．2960．2870．2150．26649580．3230．5180．3190．387301180．0190．0180．0290．022120590．1560．1840．1890．177741190．3150．410．3430．35632600．8440．7720．6350．7541200．0510．0690．0680．063108

注：Y1為相對(duì)發(fā)芽勢(shì)隸屬值；Y2為相對(duì)發(fā)芽率隸屬值；Y3為相對(duì)發(fā)芽指數(shù)隸屬值。

2.2　蘇打堿脅迫下各指標(biāo)變化情況及隸屬函數(shù)耐堿性評(píng)價(jià)

為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，選取各個(gè)指標(biāo)的相對(duì)值進(jìn)行耐堿性篩選評(píng)價(jià)，結(jié)果如表3。相對(duì)發(fā)芽勢(shì)的隸屬值變化范圍為1～0，相對(duì)發(fā)芽率的隸屬值變化范圍為1～0.019，相對(duì)發(fā)芽指數(shù)相對(duì)變化值范圍為1～0，綜合，隸屬值變化范圍為0～0.022。

根據(jù)綜合隸屬函數(shù)值進(jìn)行耐堿性評(píng)價(jià)(表4)，120份玉米自交系被分為高耐、耐、中等、敏感和高感5個(gè)等級(jí)。隸屬函數(shù)值范圍為1.00～0.80的 H旅28、春油30-1等2份材料表現(xiàn)出極強(qiáng)耐堿性；隸屬函數(shù)值范圍為0.80～0.723的SNC 565、東156等4份材料表現(xiàn)為強(qiáng)耐堿性；隸屬函數(shù)值范圍為0.694～0.637的本育9、Hr 47等8份材料表現(xiàn)為中等耐堿性；隸屬函數(shù)值范圍為0.596～0.501的阿028和690泰雜等7份材料對(duì)堿脅迫敏感，而隸屬函數(shù)值范圍為0.49～0.022的龍98、葉單4等99份材料對(duì)堿脅迫表現(xiàn)為高度敏感性。

3　討　論

種子的萌發(fā)是植物生長(zhǎng)發(fā)育的前提，萌發(fā)質(zhì)量直接影響田間苗齊苗壯。研究發(fā)現(xiàn)，堿脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的抑制作用遠(yuǎn)大于鹽脅迫的影響，因?yàn)閴A脅迫對(duì)于植物的傷害除了鹽脅迫的離子毒害、滲透脅迫，還有高pH傷害，且高pH是最重要的因素[9-10]。戴凌燕等研究表明，甜高粱種子經(jīng)100 mmol/L蘇打堿脅迫后，種子雖萌發(fā)但活力指數(shù)均為零[11]；柴媛媛用NaCl脅迫高粱種子發(fā)現(xiàn)，鹽濃度達(dá)到300 mmol/L時(shí)，種子發(fā)芽率雖減低但活力指數(shù)不為0[12]。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，1年生經(jīng)濟(jì)鹽生植物灰綠藜(chenopodiumglaucumL.)經(jīng)混合鹽堿脅迫后，隨著鹽濃度和pH值的增高，種子萌發(fā)率呈下降趨勢(shì)[13]。水稻種子經(jīng)不同濃度的混合鹽堿脅迫后，萌發(fā)期各項(xiàng)指標(biāo)隨著鹽濃度升高和pH值增大而下降，鹽濃度達(dá)到200 mmol/L時(shí)，各鹽組合水稻種子均不萌發(fā)[14]。本實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，種子在萌發(fā)期經(jīng)堿處理后，發(fā)芽各指標(biāo)明顯降低，且篩選濃度較低，與前人研究結(jié)果一致。

表4玉米自交系種子耐蘇打堿性等級(jí)的評(píng)價(jià)

等級(jí)分類隸屬值范圍材料份數(shù)(自交系)高耐1．00～0．8892(50、65、)耐0．80～0．7234(103、60、97、98)中等0．694～0．6378(40、104、80、56、66、67、107、53)敏感0．596～0．5017(84、28、95、48、101、96、41)高感0．49～0．02299(2、6、13、27等余下所有材料)

4　結(jié)　論

本試驗(yàn)以相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽指數(shù)3項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)建種子綜合活力指標(biāo)，對(duì)其各指標(biāo)隸屬函數(shù)值加和求平均數(shù)得出綜合隸屬函數(shù)值(見表3)來評(píng)價(jià)玉米自交系萌芽期耐堿性強(qiáng)弱(見表4)，綜合指標(biāo)隸屬函數(shù)值越大，耐堿能力越強(qiáng)，反之則越弱。參試120份材料按耐堿性強(qiáng)弱被分為5大類： H旅28、春油30-1等2份材料為高耐材料，SNC 565、東156等4份材料為耐堿性材料，本育9 、Hr 47等8份材料為耐堿性中等材料，阿028、690泰雜等7份材料為堿脅迫敏感材料，龍98、葉單4等99份材料為堿脅迫高敏感材料。

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