姜　杰　苗玉華　吳儒琳　魏少翀　劉桂霞

利用植物葉片鑒定耐鹽性的簡便方法探索

姜杰1,2苗玉華3吳儒琳1魏少翀1劉桂霞1

（1.河北大學生命科學學院河北保定071002；2.天津綠茵景觀生態(tài)建設股份有限公司天津300380；3.內(nèi)蒙古赤峰市敖漢旗農(nóng)牧局內(nèi)蒙古赤峰024300）

鹽脅迫是影響植物生長和分布的重要非生物脅迫因素，簡便快速鑒定耐鹽種質(zhì)資源對鹽堿地的改良和利用具有重要意義。該研究選取河北省滄州市黃驊市南大港鹽堿地自然生長的25種植物為研究對象，測定其葉片SPAD值、相對電導率、含水量、Na+含量和K+含量，通過統(tǒng)計方法篩選簡便鑒定測定植物耐鹽性。結(jié)果表明：相對電導率與SPAD值、Na+含量和K+含量均呈極顯著的負相關(guān)關(guān)系；含水量與Na+含量呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，與K+含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系；Na+含量與K+含量呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系；其他指標相互之間均無顯著的相關(guān)關(guān)系。因此，可以通過以測定葉片相對電導率為主，SPAD值和Na+含量為輔，分析植物的耐鹽性強弱，為快速鑒定耐鹽植物提供了選擇的方法。

耐鹽性；相對電導率；Na+；SPAD

我國鹽堿地面積大、分布跨度大、生境復雜多樣、鹽堿程度差異顯著[1]，在實際改良利用過程中，只有選擇合適的植物才能達到預期效果。傳統(tǒng)實驗室鑒定植物耐鹽性的方法雖然可以精確鑒定植物的耐鹽性水平，但操作煩瑣、專業(yè)性強。因此，需要探索一種操作簡單、指標明確、適用性廣的鑒定方法，對于我國改良、開發(fā)利用鹽堿地和恢復生態(tài)具有重要意義。

本研究擬通過測定與分析植物葉片SPAD值、含水量、電導率、Na+含量、K+含量，結(jié)合植物的實際耐鹽性，最終找到一種相對穩(wěn)定、高效、準確、簡便的植物耐鹽性鑒定的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選擇河北省滄州市黃驊市南大港鹽堿地自然生長的25 種植物，分別為細葉亞菊、蘆葦、鵝絨藤、泥胡菜、苦荬菜、米口袋、紫花苜蓿、紅豆草、鴨茅、飛蓬、二月蘭、打碗花、苦苣菜、砂引草、洋槐、紫穗槐、夏至草、中華小苦荬、萹蓄、羽裂委陵菜、高羊茅、萱草、三葉草、豬殃殃和堿蓬，其中堿蓬的耐鹽性最強。

1.2 指標測定方法

分別用葉綠素含量測定儀（SPAD-502 Plus）測定葉片SPAD值，用電導率測定儀（EC 110 Meter）測定葉片相對電導率，用稱重法測定葉片含水量，用火焰光度計法測定葉片Na+含量和K+含量[2]。

1.3 統(tǒng)計分析

試驗結(jié)果以平均數(shù)±標準誤差表示，用Excel 2007和SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物葉片SPAD值

植物葉片葉綠素（SPAD值）可以作為衡量植物耐鹽性的指標。姜靜涵等[3]發(fā)現(xiàn)耐鹽植物與鹽敏感植物葉片SPAD值存在顯著差異，同一處理條件下，葉片SPAD值越大，植物耐鹽性越強。

本研究中（圖1），豬殃殃葉片SPAD值與苦苣菜無顯著差異，但顯著高于其他植物；苦苣菜葉片SPAD值與豬殃殃、苦荬菜和細葉亞菊無顯著差異，但顯著高于其他植物。洋槐葉片SPAD值最小，與夏至草、紫穗槐和中華小苦荬無顯著差異，但顯著低于其他植物。可知，豬殃殃和苦苣菜耐鹽性最強，洋槐、夏至草、紫穗槐和中華小苦荬耐鹽性最弱。

同種但不同品種的植物或分類學上相近的植物葉片結(jié)構(gòu)相似，通過測定葉綠素可以準確地反映植物的耐鹽性強弱。然而，在相同生境生長的不同植物葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)也存在顯著差異，如葉片表皮厚度、角質(zhì)層有無與厚度、表皮毛有無等，這些特征差異均可以影響測定葉片SPAD值，因此不能僅憑SPAD值準確判斷植物的耐鹽性。

2.2 植物葉片相對電導率

逆境條件下細胞膜透性會發(fā)生改變或喪失，因此膜透性常被作為植物抗性研究中的重要生理指標[4]。相對電導率越小，說明逆境條件下植物受到的影響越小。因此，在相同的生境條件下，植物葉片相對電導率越小，植物耐鹽性越強。

從圖2可知，堿蓬葉片相對電導率最低，與苦荬菜、蘆葦、細葉亞菊和苦苣菜無顯著差異，但顯著低于其他植物，其次依次為苦荬菜、蘆葦、細葉亞菊和苦苣菜；洋槐和打碗花葉片相對電導率最高，除與萱草無顯著差異外，均顯著高于其他植物，其次依次為萱草、萹蓄和羽裂委陵菜。

圖1　不同植物葉片葉綠素SPAD值差異顯著性分析

圖2不同植物葉片相對電導率差異顯著性分析

2.3 植物葉片含水量

肉質(zhì)化是葉片肉質(zhì)化鹽生植物適應干旱和鹽漬逆境的方式之一[5]。因此，在相同鹽漬生境下，葉片含水量越大，植物耐鹽性相對越強。

如圖3所示，25 種植物中，堿蓬葉片含水量最高，且顯著高于其他多數(shù)植物；蘆葦葉片含水量最低，顯著低于其他植物。由此可知，堿蓬耐鹽性最強，苦苣菜、苦荬菜和中華小苦荬次之；蘆葦耐鹽性最弱，紫穗槐、紫花苜蓿、鴨茅和洋槐次之。

圖3不同植物葉片含水量差異顯著性分析

2.4 植物葉片Na+含量

一般鹽生植物對鹽漬化的適應表現(xiàn)為莖和葉的肉質(zhì)化，Na+和Cl-是促進堿蓬植物肉質(zhì)化的主要因素，其中Na+起主導作用[5-6]。因此，植物葉片Na+含量越高，肉質(zhì)化程度越大，植物耐鹽性越強。

如圖4所示，苦荬菜葉片Na+含量最高，顯著高于其他植物；細葉亞菊、苦苣菜和堿蓬葉片Na+含量次之，除顯著低于苦荬菜外，均顯著高于其他植物；打碗花葉片Na+含量最低，其次依次為飛蓬、豬殃殃、紅豆草、紫花苜蓿、二月蘭、洋槐、米口袋和夏至草，顯著低于其他植物。通過葉片Na+含量可知，苦荬菜、細葉亞菊、苦苣菜和堿蓬耐鹽性最強，打碗花、飛蓬、豬殃殃、紅豆草、紫花苜蓿、二月蘭、洋槐、米口袋和夏至草耐鹽性最弱。

圖4　不同植物葉片Na+含量差異顯著性分析

2.5 測定指標間相關(guān)性分析

通過對不同植物SPAD值、含水量、相對電導率、Na+含量和K+含量相關(guān)性分析（表1）可知：相對電導率與SPAD值、Na+含量和K+含量均呈極顯著的負相關(guān)關(guān)系（P<0.01 ）；含水量與Na+含量呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系（P<0.01），與K+含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.05）；Na+含量與K+含量呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系（P<0.01）；其他指標相互之間均無顯著的相關(guān)關(guān)系（P>0.05）。因此可以通過以測定葉片相對電導率為主，SPAD值和Na+含量為輔，最后統(tǒng)計分析可以相對較準確地反映植物的耐鹽性強弱。

表1　各因子之間的相關(guān)性分析

*.相關(guān)系數(shù)在0.05水平上顯著（雙尾）

**.相關(guān)系數(shù)在0.01水平上顯著（雙尾）

3 結(jié)論

可以通過以測定植物葉片相對電導率為主，SPAD值和Na+含量為輔，與耐鹽性強的植物對比，最后統(tǒng)計分析可相對較準確地反映植物的耐鹽性強弱，為快速鑒定及耐鹽植物提供了可選擇的方法。

[1]洪平,徐凱,劉亞欣,等.抗旱耐鹽基因與作物的改良及其在荒漠化治理中的前景[J].中國農(nóng)學通報,2008(4):398-402.

[2]楊敏文,葛明菊,馬國芳.微波消解-火焰光度法測定葉片中鉀和鈉含量[J].光譜實驗室,2002(6):800-803.

[3]姜靜涵,關(guān)榮霞,郭勇,等.大豆苗期耐鹽性的簡便鑒定方法[J].作物學報,2013,39(7):1248-1256.

[4]張穎,楊迎霞,郟艷紅,等.利用離體葉片鑒定楊樹耐鹽潛力[J].植物學報,2011,46(3):302-310.

[5]任昱坤,吳雪峰,謝亞軍.植物抗鹽性研究進展的綜述[J].寧夏農(nóng)學院學報,1995(4):60-66.

[6]綦翠華,韓寧,王寶山.不同鹽處理對鹽地堿蓬幼苗肉質(zhì)化的影響[J].植物學通報,2005(2):175-182.

Exploring a simple method to identify salt tolerance in plant leaves

Jiang Jie1,2Miao Yuhua3Wu Rulin1Wei Shaochong1Liu Guixia1

(1.College of Life Sciences, Hebei University, Baoding 071002, China; 2. 2. Tianjin Lvyin Landscape Ecological Construction Co., Ltd., Tianjin 300380, China; 3. Agriculture and Animal Husbandry Bureau, Aohan Banner, Chifeng, Inner Mongolia 024300)

Salt stress is an important abiotic stress factor affecting plant growth and distribution. It is of great significance to identify salt-tolerant germplasm resources quickly and easily for the improvement and utilization of saline-alkali land. In this study, 25 plants naturally growing in Nandagang saline-alkali land in Cangzhou City, Hebei Province were selected as the research objects, and the SPAD value, relative electrical conductivity, water content, Na+ content and K+ content of their leaves were measured, and the salt tolerance of plants was simply identified and determined by statistical methods. The results showed that the relative conductivity was negatively correlated with SPAD value, Na+ content and K+ content. There was a significant positive correlation between water content and Na+ content and K+ content. The content of Na+ was positively correlated with that of K+. Other indexes had no significant correlation with each other. Therefore, the relative electrical conductivity of leaves can be determined as the main method, and the SPAD value and Na+ content can be used as the auxiliary method to analyze the salinity tolerance of plants, which provides a selective method for rapid identification of salt tolerant plants.

salt tolerance；Relative conductivity；Na+；SPAD

10.3969/j.issn.2095-1205.2020.12.07

Q344.4

A

2095-1205(2020)12-13-04

河北省科技廳重點研發(fā)項目-農(nóng)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)專項（18227530D）；河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系草業(yè)創(chuàng)新團隊建設項目（HBCT2018160204）

姜杰（1991- ）男，漢族，甘肅民勤人，碩士，中級工程師，研究方向：生態(tài)修復和園林綠化抗性植物篩選評價與應用技術(shù)研究。