李 敏,王 瑩,李玉娟,談 峰,張 遠(yuǎn),張 健
(江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 南通 226541)
?
2個(gè)柳樹親本耐鹽性比較試驗(yàn)
李 敏,王 瑩,李玉娟,談 峰,張 遠(yuǎn),張 健*
(江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 南通 226541)
為了對(duì)2種柳樹的親本材料進(jìn)行耐鹽性鑒定,選用山東地區(qū)主栽柳樹品種9901和江蘇地區(qū)主栽柳樹品種沿江柳在不同濃度鹽脅迫下水培苗期的萌枝長度、生根數(shù)、總根長、葉鮮重、葉干重的變化進(jìn)行比較和研究。研究表明,隨著鹽脅迫強(qiáng)度增加,2種柳樹品種萌枝長度、總根長、葉鮮重、葉干重呈逐漸下降趨勢,而9901生根數(shù)呈先升后降的趨勢,且9901的各項(xiàng)指標(biāo)均高于沿江柳。由此可知,9901為耐鹽柳樹,沿江柳為敏鹽柳樹。
9901; 沿江柳; 耐鹽; 敏鹽
柳樹為楊柳科柳屬落葉喬木或灌木,種類繁多,全世界有520多種,生長潛力大,其頂端優(yōu)勢較為明顯,腋芽萌發(fā)力強(qiáng),分枝較早,主根延伸較深,具有適應(yīng)性廣、抗性強(qiáng)、成材快、材質(zhì)好等性[1]。柳樹木質(zhì)非常優(yōu)良,具有比楊樹更快的生長速度,是營造速生豐產(chǎn)林、工業(yè)原料林、城鄉(xiāng)綠化和鹽堿地造林的理想樹種之一[2-3]。而柳樹鹽分的敏感程度也與其品種基因型密切相關(guān)。本研究在鹽脅迫下分別對(duì)山東地區(qū)主栽柳樹品種9901和江蘇地區(qū)主栽柳樹品種沿江柳的水培苗期的表型生長性狀變化進(jìn)行比較研究,以進(jìn)一步探析柳樹的耐鹽機(jī)理,進(jìn)而更好的確定柳樹耐鹽性表型的生長性狀指標(biāo),對(duì)柳樹耐鹽品種選育和耐鹽性種質(zhì)改良具有一定的指導(dǎo)作用。
1.1 材料
以9901和沿江柳2個(gè)柳樹品種為試材。9901為山東省林科院選育主栽柳樹品種,沿江柳為江蘇沿江地區(qū)主栽柳樹品種。
1.2 方法
對(duì)柳樹扦插枝條進(jìn)行水培培養(yǎng),培養(yǎng)液分別設(shè)定0 (CK)、50、100、150、200 mmol·L-15個(gè)NaCl溶液梯度進(jìn)行處理,每處理種植5棵,重復(fù)3次,培養(yǎng)20 d后測定相關(guān)指標(biāo)。
1.3 測定指標(biāo)
鹽脅迫20 d時(shí),測定植株萌枝的長度、生根數(shù)、總根長、葉鮮重和葉干重。
葉干重測定方法。鹽脅迫處理20 d時(shí),將分離后的柳樹新鮮葉在烘箱中105 ℃殺青3 h,然后在80 ℃條件下烘48 h,烘干后稱重[4]。
2.1 鹽脅迫對(duì)苗期萌枝長度的影響
由圖1可知,9901和沿江柳的萌枝長度在NaCl溶液脅迫下隨濃度的增加均呈下降趨勢,但在各NaCl濃度脅迫下,9901的萌枝長度均明顯高于沿江柳。NaCl濃度為200 mmol·L-1時(shí),9901萌枝長度降至最低為1 mm,且葉片也開始發(fā)黃;NaCl濃度為100 mmol·L-1時(shí),沿江柳萌枝長度只有0.8 mm;NaCl濃度為150 mmol·L-1,已停止萌枝。說明鹽脅迫抑制萌枝生長,而9901較沿江柳更耐受鹽的脅迫。
圖1 不同濃度NaCl脅迫對(duì)柳樹品種萌枝長度的影響
2.2 鹽脅迫對(duì)苗期生根數(shù)的影響
在NaCl溶液脅迫下,柳樹根的生長受到抑制。圖2表明,2個(gè)柳樹品種的平均生根數(shù)隨著NaCl溶液濃度增加而下降至不生根。NaCl濃度為50 mmol·L-1時(shí),9901平均生根數(shù)最多為8.54,且隨著NaCl濃度的增加而下降;當(dāng)NaCl濃度為150 mmol·L-1時(shí),平均生根數(shù)降至0.75;當(dāng)NaCl濃度為200 mmol·L-1時(shí),停止生根。沿江柳隨NaCl溶液濃度的增加呈逐漸下降的趨勢。NaCl濃度為50 mmol·L-1時(shí),生根數(shù)比無NaCl溶液下降75%;當(dāng)NaCl濃度為100 mmol·L-1時(shí),停止生根,且9901在NaCl濃度為100 mmol·L-1時(shí)比沿江柳在NaCl濃度為50 mmol·L-1時(shí)生根數(shù)多55.6%,說明生根數(shù)與柳樹苗期耐鹽性具有相關(guān)性,可作為鑒定柳樹苗期耐鹽性的形態(tài)指標(biāo)。可見9901較沿江柳耐鹽能力強(qiáng)。
圖2 不同濃度NaCl脅迫下對(duì)柳樹品種生根數(shù)的影響
2.3 鹽脅迫對(duì)苗期總根長的影響
柳樹品種在NaCl溶液的脅迫下的總根長隨著濃度的增加呈逐漸下降的趨勢。圖3顯示,在NaCl濃度為150 mmol·L-1時(shí),9901還能生根,但總根長度下降到最小值,為1 mm;當(dāng)NaCl濃度繼續(xù)升至200 mmol·L-1時(shí),9901已停止生根。而沿江柳在NaCl濃度為50 mmol·L-1時(shí),最長根長度下降到最小值,比9901在NaCl濃度為100 mmol·L-1時(shí)的最長根降低46.6%,并且沿江柳在NaCl濃度為100 mmol·L-1時(shí)停止生根??梢姡}脅迫下,抑制了柳樹根系的生長,沿江柳較9901受鹽脅迫抑制程度更高。
圖3 不同濃度NaCl脅迫對(duì)柳樹品種總根長的影響
2.4 鹽脅迫對(duì)苗期葉鮮重的影響
圖4表明,在不同濃度NaCl脅迫下,柳樹親本的葉鮮重隨著NaCl溶液濃度的增加呈逐漸下降的趨勢。但在各濃度NaCl溶液處理?xiàng)l件下,9901的長勢較沿江柳有優(yōu)勢,葉鮮重均明顯高于沿江柳,說明鹽脅迫嚴(yán)重影響了沿江柳葉鮮重的積累,而對(duì)9901葉鮮重積累影響比沿江柳較小。但當(dāng)NaCl濃度達(dá)到200 mmol·L-1時(shí),9901只有少量葉片且發(fā)黃,說明9901耐鹽能力較沿江柳強(qiáng)。
圖4 不同濃度NaCl脅迫對(duì)柳樹品種葉鮮重的影響
2.5 鹽脅迫對(duì)苗期葉干重的影響
圖5表明,不同濃度NaCl脅迫下,2個(gè)柳樹品種的葉干重均隨其濃度的增加呈逐漸下降的趨勢。鹽脅迫下,葉干重的變化趨勢與葉鮮重的較為相似,且在各濃度NaCl溶液處理?xiàng)l件下,9901葉干物質(zhì)積累量均明顯高于沿江柳。在NaCl濃度為150 mmol·L-1脅迫下,9901的葉干重比沿江柳在NaCl濃度為100 mmol·L-1時(shí)要高出78%,說明鹽脅迫對(duì)沿江柳的影響比9901更為嚴(yán)重。
圖5 不同濃度NaCl脅迫對(duì)柳樹品種葉干重的影響
植物對(duì)鹽脅迫響應(yīng)的綜合體現(xiàn)及對(duì)鹽脅迫的綜合適應(yīng)情況主要看植物在鹽溶液處理下的生長狀況。本試驗(yàn)表明,鹽脅迫下2種柳樹品種的水培苗生長均受到抑制,且隨著鹽脅迫強(qiáng)度的增加,生長抑制程度不斷加大,其萌枝長度、生根數(shù)、總根長、葉鮮重和葉干重都逐漸下降,這與趙可夫[5]的研究相一致,且9901在鹽脅迫下生根數(shù)呈先升后降的趨勢,這與作者在早期研究不同柳樹種質(zhì)幼苗在鹽脅迫生長中耐鹽柳樹在一定鹽脅迫下生根數(shù)增加的特點(diǎn)相一致[6]。在試驗(yàn)中,9901的生長量在各濃度NaCl處理?xiàng)l件都高于沿江柳。從試驗(yàn)
總體水平下,在20 d鹽脅迫中發(fā)現(xiàn)9901耐鹽能力強(qiáng)于沿江柳,9901在200 mmol·L-1的鹽脅迫能萌枝,在150 mmol·L-1的鹽脅迫下能生根,說明9901為耐鹽柳樹,而沿江柳為敏鹽柳樹。
[1] 楊瑩. 竹柳單板層積材(LVL)的研究[D]. 南京:南京林業(yè)大學(xué),2011.
[2] LI M,YU C M,WANG Y Y,et al. Cloning and characterisation of two H+translocating organic pyrophos-phatase genes in salix and their expression differences in two willow varieties with different salt tolerances[J]. Current Genomics,2014,15(5):341-348.
[3] 李敏,張健,王奎山,等. 耐鹽柳樹BADH基因克隆及表達(dá)分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,29(3):485-489.
[4] 裘麗珍,黃有軍,黃堅(jiān)欽,等. 不同耐鹽性植物在鹽脅迫下的生長與生理特性比較研究[J]. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版),2006,32(4):420-427.
[5] 王麗燕,趙可夫. 玉米幼苗對(duì)鹽脅迫的生理響應(yīng)[J]. 作物學(xué)報(bào),2005,31(2):264-266.
[6] 李敏,張健,李玉娟,等. 鹽脅迫對(duì)不同柳樹種質(zhì)幼苗生長的影響[C]//南京:第十屆中國林業(yè)青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集,2012.
(責(zé)任編輯:張瑞麟)
2017-03-03
江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金項(xiàng)目(CX (16) 1005);江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(現(xiàn)代農(nóng)業(yè)) (BE2016328)
李 敏(1981—),女,江蘇如東人,副研究員,碩士,研究方向耐鹽林木育種與栽培,E-mail:alice04@163.com。
張 健,E-mail:yjnkyy@sohu.com。
10.16178/j.issn.0528-9017.20170741
S792
A
0528-9017(2017)07-1220-03
文獻(xiàn)著錄格式:李敏,王瑩,李玉娟,等. 2個(gè)柳樹親本耐鹽性比較試驗(yàn)[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,58(7):1220-1222.