楊彥強(qiáng)，盧登洋，閆芬芬，張喬喬，吳翠云

塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，兵團(tuán)南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300

近十余年，棗產(chǎn)業(yè)成為新疆農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一[1]。但新疆棗主要分布在環(huán)塔里木盆地的鹽堿土地中。因此鹽脅迫是制約新疆棗產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。酸棗作為棗栽培的砧木，其耐鹽性強(qiáng)弱直接影響棗的產(chǎn)量和品質(zhì)。酸棗是異花授粉植物，利用種子繁殖后代性狀會(huì)廣泛分離，不同個(gè)體因基因型不同，其抗逆性表現(xiàn)有顯著差異。且植株個(gè)體因發(fā)育階段以及環(huán)境條件等因素的影響,在不同的生長(zhǎng)條件下可能有不同的試驗(yàn)結(jié)果。因此篩選耐鹽砧木成為解決這一問題的重要方法。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)酸棗的研究主要集中在抗性差異方面[2-5]及利用根孽苗進(jìn)行鹽堿脅迫篩選[6]。主要采用大田栽培、無(wú)土栽培等方法，此類方法因土壤或基質(zhì)的緩沖性和本身的差異性，可能增大試驗(yàn)誤差。本研究擬通過(guò)離體培養(yǎng)方式，開展不同鹽濃度脅迫對(duì)酸棗種子萌發(fā)的影響研究，篩選耐鹽性酸棗單株，為耐鹽性酸棗砧木的篩選奠定基礎(chǔ)，進(jìn)而解決新疆鹽堿土壤限制棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料是采集于山西省的野生成熟酸棗果實(shí)。自然陰干后,置室內(nèi)干藏，脫去果皮和種皮，取出種仁備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 鹽脅迫條件下的酸棗種子萌發(fā)試驗(yàn)

挑選飽滿無(wú)損傷的去核酸棗種仁，用鹽濃度分別為0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的水溶液浸泡12 h，無(wú)菌水沖洗2～3次，于無(wú)菌室內(nèi)75%酒精浸泡20 s，2%次氯酸鈉震蕩消毒20 min，1%次氯酸鈉震蕩12 min，無(wú)菌水沖洗2～3遍，剝?nèi)シN皮后分別接種于鹽濃度為0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的MS培養(yǎng)基中，每處理接種30粒種子。接種后置于25±2℃、2500 Lx光照強(qiáng)度、14 h光照10 h黑暗條件下培養(yǎng)。接種后每天觀察記錄種子萌發(fā)數(shù)。并篩選離體培養(yǎng)條件下酸棗種子萌發(fā)的耐鹽性閾值。

1.2.2 酸棗離體培養(yǎng)幼苗的鹽脅迫試驗(yàn)

1.2.2.1 酸棗離體培養(yǎng)幼苗的獲取

備用酸棗種仁用自來(lái)水浸泡12 h 后于接種室內(nèi)用無(wú)菌水沖洗2～3 次，75%酒精浸泡20 秒，2%次氯酸鈉震蕩消毒20 min，1%次氯酸鈉震蕩消毒處理12 min，再用無(wú)菌水沖洗2～3 遍，剝?nèi)シN皮后接種于MS 培養(yǎng)基，置于25±2℃、2 500 Lx光照強(qiáng)度、14 h 光照10 h 黑暗條件下培養(yǎng)，以獲取用于鹽脅迫處理的幼苗。

1.2.2.2 酸棗幼苗鹽脅迫試驗(yàn)方案

待酸棗幼苗生長(zhǎng)20 d后，將幼苗轉(zhuǎn)接到添加不同濃度NaCI 脅迫的MS 培養(yǎng)基中，鹽脅迫濃度分別為0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%，每個(gè)處理17個(gè)單株。轉(zhuǎn)接后連續(xù)調(diào)查酸棗幼苗株高、葉片數(shù)、鹽害等級(jí)、死亡株數(shù)，計(jì)算株高增長(zhǎng)變化、葉片增長(zhǎng)變化、鹽害等級(jí)、死亡率，并確定離體培養(yǎng)酸棗幼苗的耐鹽性閾值（以死亡率超過(guò)50%為離體培養(yǎng)幼苗耐鹽閾值篩選標(biāo)準(zhǔn)）。

1.2.3 酸棗鹽敏感單株及耐鹽單株的篩選

根據(jù)篩選得到的離體培養(yǎng)酸棗幼苗的耐鹽性閾值，確定酸棗離體培養(yǎng)幼苗鹽敏感單株及耐鹽單株篩選的鹽濃度。每隔10 d觀察記錄植株生長(zhǎng)變化情況及鹽害等級(jí),從而確定酸棗離體培養(yǎng)幼苗鹽敏感單株及耐鹽單株的篩選所需鹽脅迫時(shí)間。

1.2.4 指標(biāo)測(cè)定

1.2.4.1 種子萌發(fā)率的統(tǒng)計(jì)及耐鹽閾值的確定

于接種后第2 d開始逐日調(diào)查各處理酸棗種子萌發(fā)數(shù)( 以胚根長(zhǎng)度超過(guò)種子長(zhǎng)度的1/2為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)），并計(jì)算萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、種子萌發(fā)耐鹽閾值。

萌發(fā)率=萌發(fā)種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%[7]。

發(fā)芽勢(shì)=發(fā)芽進(jìn)程當(dāng)日發(fā)芽最多種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100%。

以脅迫發(fā)芽率比對(duì)照發(fā)芽率下降50%為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算耐鹽閾值[8]。

1.2.4.2 鹽害等級(jí)調(diào)查

每隔3～4 d 觀察幼苗變化，將幼苗從正常生長(zhǎng)到幼苗死亡平均分為6個(gè)等級(jí)。

0級(jí)：植株正常

1級(jí)：葉片有輕微干枯焦黑卷曲

2級(jí)：葉片超過(guò)一半受害

3級(jí)：葉片超過(guò)75%受害或植株輕微萎蔫或側(cè)枝生長(zhǎng)

4級(jí)：葉片脫落或植株頂端干枯或植株萎蔫

5級(jí)：植株死亡

1.2.4.3 幼苗葉片和株高測(cè)定

每隔3～4 d調(diào)查一次葉片數(shù)和株高（幼苗子葉至生長(zhǎng)點(diǎn)的高度），計(jì)算幼苗葉和株高的增長(zhǎng)量。葉片增長(zhǎng)量以每次調(diào)查數(shù)量減去接種時(shí)初始葉片數(shù)，株高增長(zhǎng)量以每次調(diào)查幼苗高度減去初始高度。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

使用Excel2010 軟件對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，DPS方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度鹽脅迫對(duì)離體培養(yǎng)酸棗種子萌發(fā)的影響

發(fā)芽率是衡量種子活力的最重要指標(biāo)。由圖1可知，隨著鹽脅迫濃度的增加，離體培養(yǎng)酸棗種子的萌發(fā)率顯著降低，0.4%、0.6%、0.8%鹽濃度處理對(duì)酸棗種子萌發(fā)的抑制作用顯著高于CK 和0.2%，且種子開始萌發(fā)時(shí)間較CK 和0.2%處理延后2 d。各處理種子分別于接種后6～8 d停止發(fā)芽，最高萌發(fā)率依次為90.63%、71.43%、25.00%、21.21%、13.51%。發(fā)芽勢(shì)依次為50.0%、22.86%、10.71%、15.15%、5.41%。萌發(fā)率越小，說(shuō)明酸棗種子受鹽脅迫抑制越重。以脅迫發(fā)芽率比對(duì)照發(fā)芽率下降50%為耐鹽閾值標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明0.4%的鹽濃度為酸棗離體培養(yǎng)種仁萌發(fā)的耐鹽閾值。

圖1 鹽脅迫對(duì)離體培養(yǎng)酸棗種子萌發(fā)的影響（%）

2.2 不同濃度鹽脅迫對(duì)離體培養(yǎng)酸棗幼苗株高變化的影響

由圖2可知，在鹽脅迫處理前8 d，離體培養(yǎng)酸棗幼苗株高增長(zhǎng)量在各濃度處理間無(wú)顯著性差異，脅迫處理16 d之后，0.8%鹽濃度與CK和0.2%鹽濃度間有顯著差異，其他各處理間均無(wú)顯著性差異，脅迫第26 d 時(shí)，0.8%鹽濃度處理酸棗幼苗株高極顯著低于0.2%和CK（見表1）。各濃度幼苗株高變化的標(biāo)準(zhǔn)差隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)在整體上呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明脅迫時(shí)間越長(zhǎng)，相同處理下，酸棗幼苗單株間株高變化差異越大，可能是因?yàn)樗釛椨酌鐐€(gè)體基因型差異所致，不同個(gè)體的耐鹽性的強(qiáng)弱表現(xiàn)出差異性。

圖2 鹽脅迫對(duì)離體培養(yǎng)酸棗株高變化的影響

表1 鹽脅迫條件下離體培養(yǎng)酸棗幼苗株高的變化（cm）

2.3 不同濃度鹽脅迫對(duì)離體培養(yǎng)酸棗幼苗葉片生長(zhǎng)的影響

由圖3可知，離體培養(yǎng)酸棗幼苗在不同鹽濃度脅迫下，幼苗葉片增長(zhǎng)量均呈上升趨勢(shì)，0.2%鹽濃度條件下的酸棗幼苗葉片增長(zhǎng)量在脅迫2～26 d 內(nèi)均高于其他各濃度。在脅迫26 d 時(shí)，CK酸棗葉片增長(zhǎng)量分別是0.2%、0.4%、0.6%、0.8%鹽濃度的 0.82 倍、0.92 倍、1.12 倍、1.32 倍。但各濃度處理間均無(wú)顯著性差異。

圖3 鹽脅迫對(duì)離體培養(yǎng)酸棗葉片變化的影響

2.4 不同濃度鹽脅迫對(duì)離體培養(yǎng)酸棗幼苗鹽害指數(shù)的影響

不同鹽濃度脅迫處理后酸棗幼苗鹽害指數(shù)變化情況見圖4，隨著培養(yǎng)基中NaCl濃度的升高，酸棗幼苗鹽害指數(shù)逐漸上升。其中，0.6%和0.8%鹽濃度條件下，鹽害指數(shù)分別達(dá)84.71%和91.25%，指數(shù)變化值達(dá)到77.65%和88.75%，0.2%和0.4%濃度脅迫條件下鹽害指數(shù)變化分別為49.41%和54.67%，而對(duì)照條件下，酸棗幼苗的鹽害指數(shù)和指數(shù)變化分別為41.25%和40.00%。酸棗幼苗轉(zhuǎn)接到不同鹽脅迫濃度培養(yǎng)基，鹽脅迫前7 d，各處理的酸棗幼苗鹽害指數(shù)均表現(xiàn)為快速增高。脅迫7 d后，各濃度酸棗幼苗鹽害指數(shù)仍在升高，且鹽濃度越高增長(zhǎng)越快。酸棗幼苗在脅迫21 d后各濃度幼苗鹽害指數(shù)出現(xiàn)明顯分離。0.6%和0.8%濃度處理酸棗幼苗鹽害指數(shù)顯著高于CK、0.2%、0.4%濃度處理。

圖4 鹽脅迫條件下離體培養(yǎng)酸棗幼苗鹽害指數(shù)變化

2.5 離體培養(yǎng)酸棗幼苗鹽敏感性和耐鹽性單株篩選

由表2可知，離體培養(yǎng)酸棗幼苗在不同鹽濃度脅迫45 d 內(nèi)幼苗的死亡率各濃度間具有較大差異。CK、0.2%鹽濃度酸棗幼苗在鹽脅迫下直到第45 d 幼苗死亡率均為0，而0.4%、0.6%、0.8%鹽濃度處理下幼苗出現(xiàn)死亡的時(shí)間依次為脅迫第40 d、第30 d、第25 d。0.6%鹽濃度酸棗幼苗在鹽脅迫第45 d 幼苗死亡率為52.94%。以死亡率超過(guò)50%為離體培養(yǎng)幼苗耐鹽閾值篩選標(biāo)準(zhǔn)，由此得出離體培養(yǎng)酸棗幼苗鹽脅迫閾值為0.6%。為更準(zhǔn)確篩選出離體培養(yǎng)酸棗幼苗鹽敏感性和耐鹽性單株，因此確定在0.8%濃度鹽脅迫培養(yǎng)基中篩選耐鹽單株，在0.4%濃度鹽脅迫培養(yǎng)基中篩選敏感單株。

0.8%、0.4%鹽濃度下離體培養(yǎng)酸棗幼苗各等級(jí)所占比例見表3、表4。隨著脅迫時(shí)間的增加酸棗幼苗的鹽害程度越重。在0.8%鹽濃度脅迫時(shí)間在40～60 d內(nèi)，4級(jí)鹽害酸棗單株數(shù)量最多，分別為達(dá)40.46%、38.93%、40.46%，可將評(píng)價(jià)篩選耐鹽性酸棗幼苗的脅迫時(shí)間確定為40 d。本試驗(yàn)在0.8%濃度脅迫培養(yǎng)基共轉(zhuǎn)接131株離體培養(yǎng)的酸棗幼苗，通過(guò)觀察記錄葉片變化、株高變化、生長(zhǎng)情況和鹽害癥狀。在脅迫第42 d篩選出19株耐鹽單株。

酸棗幼苗在0.4%鹽濃度脅下，隨著脅迫時(shí)間的增加，4 級(jí)和5 級(jí)幼苗所占比例相應(yīng)增加。在0.4%鹽濃度脅迫下酸棗幼苗0 級(jí)株率均為0。敏感單株主要在第2 級(jí)和第3 級(jí)中篩選。酸棗幼苗在脅迫30 d時(shí)第2級(jí)株率大幅度減少而第3級(jí)株率開始減少。脅迫40 d后第4級(jí)和第5級(jí)所占株率開始快速增加。可將評(píng)價(jià)篩選鹽敏感性酸棗幼苗的脅迫時(shí)間確定為30 d。本研究在0.4%濃度脅迫培養(yǎng)基中共轉(zhuǎn)接63株離體培養(yǎng)酸棗幼苗，通過(guò)觀察記錄葉片變化、株高變化、生長(zhǎng)情況和鹽害癥狀。在脅迫第30 d篩選出6株鹽敏感單株。

表2 離體培養(yǎng)酸棗幼苗死亡率變化(%)

表3 0.8%鹽濃度下離體培養(yǎng)酸棗幼苗各等級(jí)所占比例（%）

表4 0.4%鹽濃度下離體培養(yǎng)酸棗幼苗各等級(jí)所占比例（%）

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

張國(guó)偉等[10]研究認(rèn)為，地上部分、株高等指標(biāo)可作為棉花苗期耐鹽的鑒定指標(biāo)。本研究表明，不同鹽濃度的處理均會(huì)對(duì)離體培養(yǎng)酸棗幼苗的株高、葉片、鹽害等級(jí)和酸棗種子萌發(fā)產(chǎn)生影響，并隨著脅迫濃度的差異而變化。從圖2、圖3得出低濃度0.2%的鹽對(duì)酸棗的生長(zhǎng)無(wú)抑制影響，且在酸棗幼苗的葉片增長(zhǎng)和株高增長(zhǎng)方面變化高于CK，說(shuō)明酸棗生長(zhǎng)需要一定濃度的Na+、CI-。這與陳陽(yáng)春等的研究一致[11-12]。脅迫26 d,0.8%鹽濃度株高變化值與CK 相比有顯著差異，0.8%鹽濃度葉片變化值是CK 的49.39%。本研究證明，隨著鹽濃度升高，酸棗生長(zhǎng)受到抑制，生物量大幅下降，這與劉國(guó)花的研究結(jié)論[13]一致，這是由于在鹽脅迫下，一些低濃度的營(yíng)養(yǎng)元素供應(yīng)不足[14]。植株碳同化量減少、滲透調(diào)節(jié)能耗和維持生長(zhǎng)能耗增加等原因，一般會(huì)使植株生長(zhǎng)量和積累量減少[15]。在種子萌發(fā)試驗(yàn)中，各脅迫濃度均抑制酸棗種子萌發(fā)，牛靈慧等[15]認(rèn)為滲透效應(yīng)是指當(dāng)基質(zhì)中鹽分含量增加時(shí)，滲透壓也隨之提高，水勢(shì)相應(yīng)降低，導(dǎo)致種子吸水困難，從而影響種子萌發(fā)。

本研究發(fā)現(xiàn)不同鹽濃度脅迫條件下葉片變化各濃度間在脅迫期間均無(wú)顯著性差異。但由圖3可知，0.2%鹽濃度葉片變化值與0.8%濃度葉片變化值在脅迫16 d后出現(xiàn)明顯差異。同時(shí)，同處理各單株間同項(xiàng)指標(biāo)差異較大?？赡茉蚴撬釛棡楫惢ㄊ诜壑参?，各種子因基因型不同，其抗逆性表現(xiàn)有顯著差異，在鹽脅迫條件下各單株表現(xiàn)具有顯著差異。因此，本研究通過(guò)篩選耐鹽單株及鹽敏感單株，預(yù)利用離體培養(yǎng)方法得到同基因酸棗耐鹽株系和鹽敏感株系，以減少因基因型差異而引起的試驗(yàn)誤差，得到更準(zhǔn)確的研究成果。

3.2 結(jié)論

不同鹽濃度脅迫對(duì)離體培養(yǎng)酸棗種子的萌發(fā)有顯著影響，接種2～4 d開始萌發(fā)，8 d后各處理發(fā)芽結(jié)束，但處理間開始萌發(fā)和結(jié)束萌發(fā)時(shí)間不同，CK、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%濃度處理下的最終萌發(fā)率分別為90.63%、71.43%、25.00%、21.21%、13.51%。離體培養(yǎng)酸棗種子萌發(fā)的耐鹽閾值為0.4%,而離體培養(yǎng)酸棗幼苗的耐鹽閾值為0.6%。結(jié)論與王志強(qiáng)[9]山西酸棗的耐鹽堿極限濃度是 0.6%結(jié)論一致。本研究共篩選出19株耐鹽單株和6株鹽敏感單株。