摘要：以2份高芥酸和2份低芥酸油菜（Brassica napus）品種為供體材料，觀察了組織培養(yǎng)條件下，不同濃度Na2SO4溶液對(duì)油菜種子萌發(fā)和離體莖尖生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，隨著硫酸鈉濃度的提高，種子的發(fā)芽率和離體莖尖存活率總體呈下降趨勢(shì)；高芥酸品種對(duì)Na2SO4耐受性優(yōu)于低芥酸品種。

關(guān)鍵詞：油菜（Brassica napus）；Na2SO4脅迫；種子萌發(fā)；離體莖尖

中圖分類號(hào)：565.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439—8114（2012）19—4205—02

土壤鹽堿化是限制植物生長(zhǎng)、影響作物產(chǎn)量的重要環(huán)境脅迫因子之一，也是困擾農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一大難題[1]。預(yù)計(jì)到2050年，將有超過(guò)50%的耕地鹽堿化[2，3]。我國(guó)北方土地鹽堿化問(wèn)題比較嚴(yán)重，多屬于復(fù)合性，即鹽化與堿化同時(shí)發(fā)生。Na2SO4是一種堿性鹽，它不僅具有中性鹽的脅迫作用、較高的pH值等特點(diǎn)，還具有能明顯降低礦質(zhì)元素可利用性等特點(diǎn)，因而它比中性鹽具有更大的破壞力[4]。種子萌發(fā)期是對(duì)鹽堿脅迫十分敏感的時(shí)期，通過(guò)研究油菜在組織培養(yǎng)條件下不同濃度Na2SO4培養(yǎng)基對(duì)油菜種子萌發(fā)和離體莖尖生長(zhǎng)的影響，為利用種子萌發(fā)和莖尖生長(zhǎng)技術(shù)進(jìn)行耐鹽油菜種質(zhì)創(chuàng)新提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

高芥酸油菜：綿油309、綿油322；低芥酸油菜：綿油17、綿油63。4份油菜種子均由四川省綿陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育和提供。

培養(yǎng)基：含1/2大量元素的MS培養(yǎng)基；含不同濃度Na2SO4的1/2 MS培養(yǎng)基。

1.2 方法

1.2.1 油菜種子在含不同Na2SO4濃度的培養(yǎng)基上的萌發(fā)試驗(yàn) 將供試油菜種子用1 g/L HgCl2溶液滅菌10 min后，用無(wú)菌水沖洗4遍，將種子分別接種于含有不同濃度Na2SO4的1/2 MS培養(yǎng)基上，每個(gè)處理3次重復(fù)，總共挑選飽滿一致的油菜種子150粒。設(shè)Na2SO4濃度分別為0、10、50、150、200、400 mg/L 6個(gè)處理。將培養(yǎng)基置于（25±1）℃ 下萌發(fā)，每天觀察種子發(fā)芽情況并于第十天觀察、統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)率。

1.2.2 油菜莖尖在含不同濃度Na2SO4的培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)試驗(yàn) 將供試油菜種子用1 g/L HgCl2溶液滅菌10 min后，用無(wú)菌水沖洗4遍，將種子接種于含大量元素的1/2 MS培養(yǎng)基上，并置于（25±1）℃下萌發(fā)，待長(zhǎng)出 2～3片真葉時(shí)將莖尖切下，轉(zhuǎn)到添加6—BA、NAA各0.5 mg/L的1/2 MS培養(yǎng)基上，根據(jù)生長(zhǎng)情況每25～30 d繼代一次，直到每個(gè)品種有莖尖150個(gè)以上，切取帶有 4～5 片葉片的莖尖部分轉(zhuǎn)移到含有不同濃度Na2SO4的1/2 MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)30 d，統(tǒng)計(jì)莖尖存活率。將存活的莖尖轉(zhuǎn)接至各自對(duì)應(yīng)的培養(yǎng)基上繼續(xù)繼代，60 d后再次統(tǒng)計(jì)存活率。

2 結(jié)果與分析

2.1 含不同濃度Na2SO4的培養(yǎng)基對(duì)油菜種子萌發(fā)的影響

隨著培養(yǎng)基中Na2SO4濃度的增大，4個(gè)油菜品種種子的發(fā)芽率均呈下降趨勢(shì)，但不同品種的發(fā)芽率間存在差異（圖1）。Na2SO4濃度為0 mg/L時(shí)，4種種子的發(fā)芽率都是100%，說(shuō)明培養(yǎng)基是適合油菜種子發(fā)芽的，也說(shuō)明種子都具有發(fā)芽活力；當(dāng)濃度為10、50 mg/L時(shí)，4個(gè)油菜種子的發(fā)芽率下降不明顯；當(dāng)濃度為150 mg/L時(shí)，發(fā)芽率比50 mg/L時(shí)有所下降，幅度在14.7%～24.0%之間；當(dāng)濃度為200 mg/L時(shí)，發(fā)芽率嚴(yán)重受到抑制，與150 mg/L相比下降最多的是綿油63與綿油17，均為44.6%；當(dāng)濃度為400 mg/L時(shí)，幾乎不萌發(fā)，說(shuō)明已經(jīng)達(dá)到油菜種子的致死濃度。從圖1還可以看出，高芥酸油菜綿油309和綿油322受抑制的程度小于低芥酸油菜綿油17和綿油63。由此可見，供試的2個(gè)高芥酸油菜在萌發(fā)階段對(duì)Na2SO4的耐受性優(yōu)于低芥酸油菜。

2.2 不同Na2SO4濃度的培養(yǎng)基對(duì)油菜離體莖尖生長(zhǎng)的影響

由表1可知，4份供試材料的離體莖尖在未添加Na2SO4的1/2 MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)30 d和60 d 的存活率均為100%，表明該培養(yǎng)基是適合油菜莖尖存活與生長(zhǎng)的。當(dāng)濃度為10 mg/L時(shí)，綿油309和棉油322的離體莖尖在30 d和60 d的生長(zhǎng)情況良好，但是綿油17和棉油63的存活率有所下降；當(dāng)濃度為50 mg/L時(shí)，4 份材料的離體莖尖存活率均下降，與未添加Na2SO4的培養(yǎng)基相比其30 d和60 d時(shí)的下降幅度分別為8.7%～20.7%、28.0%～40.7%；當(dāng)濃度為150 mg/L時(shí)，4份材料的離體莖尖受抑制的程度加重，特別是綿油63在60 d時(shí)，存活率比0 mg/L時(shí)下降了81.3%；當(dāng)濃度達(dá)到200、400 mg/L時(shí)，抑制現(xiàn)象更為明顯，有些材料幾乎全部致死?？偟膩?lái)看，4種離體莖尖30 d的存活率明顯高于60 d，且觀察到部分油菜莖尖在培養(yǎng)一段時(shí)間后出現(xiàn)水漬化、玻璃化現(xiàn)象；就耐Na2SO4而言，高芥酸品種優(yōu)于低芥酸品種。

3 討論

土壤鹽堿化是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一個(gè)難題，為育種提出了選育目標(biāo)。萌發(fā)期是種子對(duì)鹽堿脅迫十分敏感的時(shí)期。萌發(fā)階段耐鹽性高易得到壯苗，有利于提高產(chǎn)量[5]。利用組織培養(yǎng)手段進(jìn)行油菜耐鹽性鑒定與篩選可以為耐鹽品種的篩選提供有效的技術(shù)參數(shù)。本研究結(jié)果表明，Na2SO4脅迫對(duì)4份供試油菜的種子萌發(fā)和離體莖尖生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，隨著濃度增加，脅迫效應(yīng)越顯著，且隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，抑制作用變大?？傮w上來(lái)看，高芥酸品種對(duì)Na2SO4的耐受性優(yōu)于低芥酸品種，這與王亦菲等[6]研究結(jié)果一致。已知甘藍(lán)型油菜中芥酸含量受2對(duì)主效基因控制[7]，可以推測(cè)耐鹽性的差異與供試材料的芥酸含量有可能存在一定的聯(lián)系，其關(guān)系還需要進(jìn)一步研究。

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