魯 珊，閻旭東，毛彩云，肖荷霞

（滄州市農(nóng)林科學院，河北滄州 061001）

土壤鹽漬化與水土流失和大氣污染一樣，已成為日益嚴重的世界性資源和生態(tài)問題之一。玉米是我國主要的農(nóng)作物，發(fā)展玉米生產(chǎn)對保證國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]，因此，通過挖掘作物種質(zhì)本身的耐鹽能力，篩選和培育出耐鹽品種是開發(fā)利用鹽漬土壤最為經(jīng)濟有效的途徑［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)期和幼苗期對鹽分最為敏感［4]，因此，可在種子萌發(fā)期和幼苗期進行耐鹽性篩選［5]。目前我國耐鹽玉米育種進展緩慢，主要是因為耐鹽種質(zhì)匱乏［6]。本試驗選用育種中常用的優(yōu)異玉米種質(zhì)DK516♀和DK516♂為試驗材料，研究鹽脅迫對其發(fā)芽指標和生長指標的影響，對其耐鹽性進行鑒定，旨在為玉米耐鹽種質(zhì)資源篩選提供一些參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年在滄州市農(nóng)林科學院實驗室進行，供試材料為DK516♀和DK516♂。

1.2 試驗方法

（1）種子萌發(fā)試驗。將無破損、飽滿度一致的DK516親本種子各30粒分別置于經(jīng)0、10、20、30 g／L四個濃度梯度的NaCl和Na2SO4溶液完全浸泡過的毛巾中，包裹好后放入帶孔塑料袋中，室溫25℃進行萌發(fā)實驗。0 g／L為對照組，NaCl和Na2SO4摩爾配比為1∶3。每個處理重復3次。

（2）幼苗培養(yǎng)試驗。將無破損、飽滿度一致的DK516親本種子各30粒分別播于20 cm×14 cm×8 cm的育苗器中沙培，分別將200 mL含有0、2、4、6 g四個濃度梯度的NaCl和Na2SO4溶液與1000 g已滅菌的干沙攪拌均勻，置于培養(yǎng)室培養(yǎng)。0 g／L為對照組，NaCl和Na2SO4摩爾配比為1∶3。每個處理重復3次。播種后，定期定量澆水。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 種子萌發(fā)試驗測定指標

從培養(yǎng)后的第2天開始，每24 h記錄發(fā)芽種子數(shù)至試驗結(jié)束，統(tǒng)計種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、胚芽長度、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等指標。

1.3.2 幼苗培養(yǎng)試驗測定指標

出苗指標的測定：從播種后的第2天開始，每24 h記錄出苗數(shù)至試驗結(jié)束，統(tǒng)計出苗率，按照發(fā)芽指數(shù)計算方法統(tǒng)計出苗指數(shù)。

株高的測定：分別在播種后7、10、13、16 d，直接用尺子測量玉米幼苗的株高。每份材料取樣5株，取平均值。

鮮重和干重的測定：播種后16 d將苗從培養(yǎng)盒中取出，用水沖洗掉其根部附著的土，并用吸水紙吸干其表面水分，分別稱其地上、地下鮮重；然后將其放入烘箱105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重，分別稱其干重，并計算根莖比。每份材料取樣5株，取平均值。

1.3.3 統(tǒng)計分析方法

數(shù)據(jù)處理采用Excel2010軟件，統(tǒng)計分析采用SPSS17.0軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽濃度對發(fā)芽指標的影響

從表1可見，在本試驗濃度范圍內(nèi)，DK516親本的發(fā)芽率各處理無顯著性差異；發(fā)芽勢、胚芽長度、胚芽鮮重、胚芽干重、胚芽含水量、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)則均隨鹽濃度增大整體呈現(xiàn)降低趨勢，不同鹽濃度處理間存在顯著性差異。DK516♂發(fā)芽勢在10 g／L鹽濃度下與對照不存在顯著性差異，原因可能為該基因型材料對低濃度不敏感。DK516♀的發(fā)芽勢、胚芽鮮重、胚芽干重、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)較DK516♂均表現(xiàn)較高。

相關分析表明，在本試驗濃度范圍內(nèi)，各發(fā)芽指標與鹽濃度均呈現(xiàn)負相關，除發(fā)芽率沒有達到顯著水平外，其他指標均達顯著或極顯著負相關；發(fā)芽勢與發(fā)芽指數(shù)呈極顯著正相關，與胚芽長度、胚芽鮮重和活力指數(shù)呈顯著正相關；除發(fā)芽率外，胚芽長度與其他發(fā)芽指標均達極顯著或顯著正相關；除發(fā)芽勢、發(fā)芽率外，胚芽鮮重與其他發(fā)芽指標均達極顯著正相關；胚芽干重與發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)呈極顯著正相關；發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)呈極顯著正相關（表2）。

表1 不同鹽濃度處理的玉米發(fā)芽指標

表2 不同鹽濃度下發(fā)芽指標的相關系數(shù)

2.2 不同鹽濃度對出苗率和株高的影響

植株受到鹽脅迫后會在形態(tài)上表現(xiàn)相對矮小瘦弱，葉片頂部出現(xiàn)黃葉、干葉現(xiàn)象，其強度隨鹽脅迫濃度的增加和時間的延長而加劇，葉片萎蔫、卷曲直至慢慢枯萎死亡。從表3可見，在低鹽（2 g／L）下，出苗率受鹽脅迫影響不大，在中鹽（4 g／L）和高鹽（6 g／L）下，出苗率均顯著降低；出苗率和出苗指數(shù)DK516♀表現(xiàn)優(yōu)于DK516♂。從表4可見，鹽脅迫抑制了植株的生長，在低鹽（2 g／L）下，幼苗培養(yǎng)試驗后期DK516♀株高受鹽脅迫影響不大，與對照未達顯著性差異，而其他濃度均達顯著性差異；同等鹽濃度、脅迫時間，株高整體趨勢表現(xiàn)為DK516♀優(yōu)于DK516♂。

表3 不同鹽濃度處理的玉米出苗指標

表4 不同鹽濃度處理的玉米株高 cm

2.3 不同鹽濃度對生物量的影響

從表5可見，鹽脅迫抑制了植株的生長，顯著降低了植株生物量。在低鹽（2 g／L）下，DK516♀地上生物量受鹽脅迫影響不大，與對照相比無顯著差異，而其他濃度均達顯著性差異。整體生物量隨鹽濃度增大而降低，同等鹽濃度下，地上生物量表現(xiàn)為DK516♀優(yōu)于DK516♂，地下生物量表現(xiàn)為DK516♂優(yōu)于DK516♀。地下干生物量隨著鹽濃度增加呈現(xiàn)先降低再增高的趨勢，其原因為根系受鹽脅迫引起水分含量降低，進而引起干重增高，此結(jié)果與表1中不同鹽濃度下胚芽含水量的趨勢基本一致。

鹽脅迫下，根莖比隨鹽濃度增加而增大，表明DK516親本的地上部分對鹽濃度較地下部分敏感（表6）。根莖比DK516♂均高于DK516♀，說明DK516♂根系較DK516♀發(fā)達，初步推斷DK516♂抗倒伏能力相對較好，但此推斷有待大田試驗進一步驗證。

表5 不同鹽濃度處理的玉米生物量 g

表6 不同鹽濃度處理的玉米根莖比

3 結(jié)論與討論

鹽脅迫對植物最為顯著的影響就是抑制植株的生長和發(fā)育［7]。本研究中，鹽脅迫顯著降低了DK516親本的發(fā)芽勢、胚芽長度、胚芽鮮重、胚芽干重、胚芽含水量、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等系列發(fā)芽指標，鹽濃度與以上指標均呈顯著或極顯著負相關，這與姚正培等［8]研究結(jié)果一致，但發(fā)芽率和對照間差異不明顯，這與徐艷霞［9]、賈亞雄等［10]、程玉靜等［11]研究結(jié)果一致。幼苗培養(yǎng)試驗中，隨鹽濃度的升高，玉米株高、幼苗地上生物量和地下生物量明顯減少，呈顯著下降趨勢，生長受到顯著抑制，這與張海艷等［12]、彭云玲等［13]、王麗燕等［14]和孫巧玲［15]研究結(jié)果一致。國外學者Asif等［16]、Sairam等［17]在研究中也有相同的結(jié)論，但該結(jié)果與劉愛榮等［18]、景艷霞等［19]研究的低濃度NaCl處理對生長有一定的促進作用，而高濃度抑制生長的結(jié)果不一致，這可能與不同基因種質(zhì)的最低生長鹽分濃度有關。本研究中各指標整體趨勢綜合表現(xiàn)為DK516♀優(yōu)于DK516♂，試驗中還發(fā)現(xiàn)DK516親本的地上部分對鹽濃度較地下部分敏感，DK516♂根系較DK516♀發(fā)達，初步推斷DK516♂抗倒伏能力相對較好，但此推斷有待大田試驗進一步驗證。

鹽脅迫使土壤滲透壓提高，一定程度上造成了生理干旱，與干旱脅迫反應較為相似，在實際生產(chǎn)中可以借鑒田間試驗中抗旱鑒定的方法和指標，進一步完善耐鹽玉米種質(zhì)的鑒定［20～22]。本研究綜合得出DK516♀耐鹽性優(yōu)于DK516♂，為玉米耐鹽栽培和耐鹽種質(zhì)選育提供了一定的參考依據(jù)。

本試驗探討了實驗室條件下NaCl和Na2SO4兩種鹽分對DK516親本材料的萌發(fā)和幼苗生長的影響，較單鹽脅迫相比更加接近實際土壤，但實際土壤鹽分的種類較多，兩種鹽分遠不能代表土壤實際鹽分狀況，同時幼苗的耐鹽性和大田成熟植株耐鹽性是否完全一致還有待進一步驗證。