魯 珊,閻旭東,毛彩云,肖荷霞
(滄州市農(nóng)林科學(xué)院,河北滄州 061001)
土壤鹽漬化與水土流失和大氣污染一樣,已成為日益嚴(yán)重的世界性資源和生態(tài)問(wèn)題之一。玉米是我國(guó)主要的農(nóng)作物,發(fā)展玉米生產(chǎn)對(duì)保障國(guó)家糧食安全意義重大。同一種作物不同品種間耐鹽性存在差異[1],通過(guò)挖掘作物種質(zhì)本身的耐鹽能力,篩選和培育出耐鹽品種是開(kāi)發(fā)利用鹽漬土壤最為經(jīng)濟(jì)有效的途徑[2]。培育抗鹽、耐鹽作物品種直接利用鹽堿地已成為重大課題[3]。作物在種子萌發(fā)期對(duì)鹽分較為敏感[4],因此,可在種子萌發(fā)期進(jìn)行耐鹽性篩選[5]。目前我國(guó)耐鹽玉米育種進(jìn)展緩慢,主要是耐鹽種質(zhì)匱乏[6]。國(guó)內(nèi)外關(guān)于玉米耐鹽鑒定的研究不少,但關(guān)于萌發(fā)期低鹽濃度脅迫骨干種質(zhì)的研究相對(duì)較少。本試驗(yàn)采用玉米育種常用的優(yōu)異種質(zhì)材料4份,研究鹽脅迫對(duì)玉米各發(fā)芽指標(biāo)的影響,并對(duì)不同玉米種質(zhì)的耐鹽性進(jìn)行比較,旨在為玉米耐鹽研究和玉米耐鹽種質(zhì)資源篩選提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2017年6月在滄州市農(nóng)林科學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。供試材料為鄭58、DK516♀、DK516♂和昌7-2四份玉米自交系。
分別將無(wú)破損、飽滿度一致的各玉米種質(zhì)30粒置于經(jīng)0、2、4、6 g/L 4個(gè)濃度梯度的NaCl和Na2SO4溶液完全浸泡的毛巾中。NaCl和Na2SO4配比為1∶3,0 g/L作為對(duì)照組。包裹好放入帶孔塑料袋中,室溫25℃進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)。每個(gè)處理重復(fù)3次。
(1)發(fā)芽指標(biāo)測(cè)定。從培養(yǎng)第2天開(kāi)始,每24 h記錄發(fā)芽種子數(shù)至試驗(yàn)結(jié)束,統(tǒng)計(jì)種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、胚芽長(zhǎng)度、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。
(2)胚芽長(zhǎng)度測(cè)定。培養(yǎng)第7天,選擇10株具有代表性的胚芽,直接用尺子測(cè)量基部到胚芽頂部的距離,記錄胚芽長(zhǎng)度。
(3)胚芽鮮重和干重測(cè)定。培養(yǎng)第7天,每份材料取10粒具有代表性的萌發(fā)種子,從基部切斷胚芽立即進(jìn)行鮮重測(cè)定,然后將胚芽放入烘箱105℃殺青30 min,80℃烘干至恒重,分別稱其干重。
(4)統(tǒng)計(jì)分析方法。數(shù)據(jù)的處理采用Excel 2010軟件,統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS17.0軟件。
由表1可見(jiàn),在本試驗(yàn)濃度范圍內(nèi),除DK516♀表現(xiàn)平穩(wěn)外,其他自交系發(fā)芽勢(shì)整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),表明在一定濃度范圍內(nèi),低鹽對(duì)發(fā)芽勢(shì)具有一定促進(jìn)作用,其中鄭58對(duì)鹽分表現(xiàn)最為敏感,DK516♀對(duì)低鹽最不敏感。發(fā)芽率整體表現(xiàn)較為平穩(wěn),鹽脅迫對(duì)發(fā)芽率的影響不顯著,表明低鹽對(duì)發(fā)芽率無(wú)促進(jìn)作用。
各自交系胚芽長(zhǎng)度、胚芽鮮重和胚芽干重均隨鹽濃度加大呈先增大再降低趨勢(shì),部分鹽濃度間存在顯著性差異,在鹽濃度2 g/L時(shí)達(dá)到最大值;整體上DK516♀、昌7-2表現(xiàn)較好,DK516♂、鄭58次之(表2)。表明在一定濃度范圍內(nèi),低鹽對(duì)胚芽長(zhǎng)度、胚芽鮮重和胚芽干重均具有一定促進(jìn)作用,但隨著鹽濃度的增加會(huì)產(chǎn)生抑制作用。
表1 不同鹽濃度處理的玉米種子發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽率比較
表2 不同鹽濃度處理的玉米胚芽長(zhǎng)度、胚芽鮮重和胚芽干重比較
各供試材料發(fā)芽指數(shù)表現(xiàn)相對(duì)平穩(wěn),發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均隨鹽濃度增加呈先升高再降低的趨勢(shì),部分鹽濃度間存在顯著性差異。DK516♀、昌7-2發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)較高,DK516♂、鄭58次之,這與低鹽脅迫對(duì)胚芽長(zhǎng)度、胚芽鮮重和胚芽干重的影響結(jié)果基本一致。
表3 不同鹽濃度處理的玉米發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)比較
在本試驗(yàn)濃度范圍內(nèi),胚芽長(zhǎng)度、胚芽鮮重、胚芽干重和活力指數(shù)隨低鹽脅迫濃度的加大呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),部分鹽濃度間存在顯著性差異,表明在一定低鹽濃度范圍內(nèi),低鹽對(duì)種子的萌發(fā)具有一定促進(jìn)作用,這與劉愛(ài)榮等[7]、景艷霞等[8]、高英等[9]、孫小芳等[10]得出的適宜低鹽濃度對(duì)植物生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用的結(jié)果一致。隨著鹽濃度的增加抑制作用凸顯,抑制程度因材料不同而不同,這可能與不同種質(zhì)對(duì)鹽的敏感度相關(guān),但發(fā)芽率和對(duì)照間差異不顯著,這與徐艷霞[11]、賈亞雄等[12]、程玉靜等[13]研究結(jié)果一致。本研究中萌發(fā)期各指標(biāo)整體趨勢(shì)綜合表現(xiàn)為DK516♀最優(yōu),昌7-2較優(yōu),DK516♂次之,鄭58表現(xiàn)較差。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)DK516♂、昌7-2根系分支較多,根系相對(duì)發(fā)達(dá),初步推斷DK516♂和昌7-2抗倒伏能力相對(duì)較好,這與筆者過(guò)去的研究結(jié)果[14]具有相對(duì)一致性,但此推斷有待大田試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。