黃曉帆 武亞瑾 孫靜波 趙嬌嬌 曹高燚 謝曉東

摘??? 要：為了綜合評價津藜系列品種的耐混合鹽堿特性進而篩選耐鹽堿性較好的品系，用于藜麥新品種選育，以津藜系列7個藜麥品種為供試材料，在T4（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶9∶9∶1）、T5（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶1∶1∶1）、T6（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=9∶1∶1∶9）3種不同混合鹽堿脅迫處理下，測定了藜麥種子的發(fā)芽率、胚根長和幼芽鮮質量，并利用耐鹽堿系數和隸屬函數值對7個藜麥品種進行耐鹽堿特性評價。結果表明：不同混合鹽堿脅迫對藜麥種子發(fā)芽率的影響不是很大，但是對藜麥種子的胚根長以及幼芽鮮質量有較強的抑制作用。將以上述各指標的耐鹽堿系數及其隸屬函數值作為衡量藜麥種子耐鹽堿性的依據，分析發(fā)現‘津藜1號耐鹽堿性較強，‘津藜5號耐鹽堿性較弱。

關鍵詞：藜麥；混合鹽堿脅迫；種子萌發(fā)；耐鹽堿特性

中圖分類號：S662.5???????? 文獻標識碼：A?????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2023.07.008

Evaluation of Saline-alkali Tolerance of Chenopodium quinoa of Jinli Series at Sprout and Seedling Stage

HUANG Xiaofan1，WU Yajin1，SUN Jingbo1，ZHAO Jiaojiao1，CAO Gaoyi1，2，XIE Xiaodong1

（1. Tianjin International Joint Center for the Mechanismic Dissection and Genetic Improvement of Crop Stress Tolerance， College of Agronomy and Resources and Environment， Tianjin Agricultural University， Tianjin 300392，China; 2.Hotan Vocational and Technical College， Hotan， Xinjiang 848000，China）

Abstract：In order to comprehensively evaluate the characteristics of mixed saline-alkali tolerance of Jinli series varieties and select the strains with better saline-alkali tolerance， it will be used in the breeding of new Chenopodium quinoa varieties. In this study， 7 Chenopodium quinoa varieties of Jinli series were used as experimental materials， and the germination percentage， radicle length and bud fresh weight of Chenopodium quinoa seeds were measured under T4（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶9∶9∶1）， T5（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=1∶1∶1∶1） and T6（NaCl∶Na2SO4∶NaHCO3∶Na2CO3=9∶1∶1∶9） mixed saline-alkalis tress. The saline-alkali tolerance coefficients and membership function values were used to evaluate the saline-alkali tolerance of 7 Chenopodium quinoa varieties.The results showed that different mixed saline-alkali stress had little effect on the germination rate of Chenopodium quinoa seeds， but had a strong inhibitory effect on radicle length and bud fresh weight of Chenopodium quinoa seeds. Taking the saline-alkali tolerance coefficient and subordinate function values of the above indexes as the basis for measuring the saline-alkali tolerance of Chenopodium quinoa seeds， it was found that 'Jinli 1' had strong salt-alkali tolerance and 'Jinli 5' had weak salt-alkali tolerance.

Key words： Chenopodium quinoa; mixed saline-alkali stress; seed germination; saline-alkali tolerance

由于人類過度且不合理地利用土地，例如：化肥的大量使用、不合理的土地灌溉、濫砍濫伐、地下水的過度使用等，導致土壤鹽堿化問題成為全球各國面臨的一個巨大挑戰(zhàn)，而且土壤鹽堿化是抑制植物正常生長、降低大多數農作物產量和品質的主要因素之一。據研究，我國大面積鹽堿地主要成分包括Na+、K+、Mg2+3種陽離子與Cl-、CO3 2 -、SO4 2 -、HCO3 -? 4種陰離子的復合鹽堿[1]。

植物進行正常生命活動的條件之一就是水分。因此，植物能正常吸收利用水分是植物耐鹽堿等逆境環(huán)境的關鍵[2]。鹽堿脅迫作為主要的非生物脅迫之一，主要通過離子毒害和滲透作用對植物造成損害，土壤中過量的鹽堿離子打破了植物體內原有的離子平衡及植物生長代謝平衡。鹽脅迫和堿脅迫經常同時發(fā)生，會影響植物整個生理過程，包括種子的萌發(fā)、植株的形態(tài)發(fā)育狀況等[3]。目前，研究主要集中在單鹽脅迫的研究，而對混合鹽堿脅迫的研究相對較少[4]。

藜麥（Chenopodium quinoa Willd.）是莧科藜屬一年生雙子葉自花授粉草本植物，又稱為印第安麥、奎奴亞藜等[5]，原產于南美洲安第斯山地區(qū)，已有7 000多年的栽培種植歷史[6]。藜麥具有非常高的營養(yǎng)價值，被稱為超級食物和全營養(yǎng)食品，被稱為未來最具潛力的農作物[7]。藜麥具有抵御干旱、鹽堿、霜凍等生物學特性[8]，被廣泛種植到世界多個國家地區(qū)。

植物在生長發(fā)育的過程中，種子的萌發(fā)期是對外界環(huán)境最敏感的時期[9]，對植物后期的生長發(fā)育非常重要[10]。藜麥抗鹽堿能力因品種不同而不同。因此，綜合評價藜麥品系耐混合鹽堿特性，研究藜麥種子萌發(fā)狀況十分必要。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗選用‘津藜1號‘津藜2號‘津藜3號‘津藜4號‘津藜5號‘津藜8號‘津藜9號共7個津藜品系的藜麥種子為試驗材料。用中性鹽（NaCl、Na2SO4）和堿性鹽（Na2CO3、NaHCO3）混合鹽堿溶液作為脅迫處理，按照物質的量1∶9∶9∶1、1∶1∶1∶1、9∶1∶1∶9的比例配置，分別對應為T4、T5、T6 3個脅迫處理，同時將蒸餾水處理CK作為對照組。

1.2 試驗方法

試驗在天津農學院實驗室進行。每個品系隨機選取大小均勻、顆粒飽滿、無損傷和無病蟲害的若干藜麥種子，用70%乙醇處理1 min、1%次氯酸鈉溶液進行消毒處理10 min，蒸餾水漂洗5次后用濾紙吸干種子多余的水分，均勻擺放在培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿中擺放30粒種子，置于人工氣候室進行萌發(fā)試驗。每組設置3個重復。

1.3 測定指標及方法

本次種子萌發(fā)試驗過程中，每天定期記錄不同品系藜麥種子的發(fā)芽粒數，直至連續(xù)3 d的發(fā)芽率不變時，認定達到種子最終的發(fā)芽率。

發(fā)芽率=萌發(fā)種子數/供試種子數×100%（1）

在每個品系的每個重復培養(yǎng)皿中隨機取5株藜麥幼苗，用濾紙吸干多余水分后稱量鮮質量，并依次測量選取的每株胚根長。

1.4 耐鹽評價方法

試驗采用公式（2）來計算每個品種各指標耐鹽堿系數，用公式（3）計算每個品種各指標耐鹽堿系數的隸屬函數值，用公式（4）計算每個品種的所有指標耐鹽堿系數的隸屬函數值均值。計算公式如下[11]：

式中，Yij代表i品種的j指標的隸屬函數值；Xij代表i品種的j指標的均值；Xjmin和Xjmax代表各品種j指標的最小值和最大值；Xi代表各品種所有指標耐鹽堿系數的隸屬函數值均值。

1.5 數據處理

利用Microsoft Excel 2019進行數據錄入、整理和制表，用SPSS 25.0對數據進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同混合鹽堿脅迫對藜麥種子發(fā)芽率的影響

7個藜麥品種在不同鹽堿脅迫處理下的發(fā)芽率統(tǒng)計分析如圖1所示。由圖1可以看出，7個品種的種子發(fā)芽率多數在80%以上，部分混合鹽堿處理下的種子發(fā)芽率達到100%，甚至高于對照組發(fā)芽率，混合鹽堿脅迫對7個藜麥品種的種子發(fā)芽率的影響不明顯?！蜣?號‘津藜3號‘津藜4號‘津藜9號在不同混合鹽堿脅迫下表現出較高的發(fā)芽率。2.2 不同混合鹽堿脅迫對藜麥種子胚根長的影響

不同混合鹽堿脅迫處理下的各品種藜麥種子胚根長的統(tǒng)計分析如圖2所示。由圖2可以看出，對照組與脅迫處理組的胚根長相差很大，藜麥種子萌發(fā)過程中，根系的生長會嚴重受到混合鹽堿脅迫處理的傷害與抑制[12]。T4處理對藜麥胚根長的危害程度更大，‘津藜4號在不同混合鹽堿脅迫處理下表現出較長的胚根。

2.3 不同混合鹽堿脅迫對藜麥幼芽鮮質量的影響

不同混合鹽堿脅迫處理下藜麥幼芽鮮質量的統(tǒng)計分析如圖3所示。由圖3可以看出，7個津藜系列藜麥品種的種子幼芽鮮質量均受到3種混合鹽堿脅迫環(huán)境的抑制。與對照組的幼芽鮮質量相比，3個處理組的幼芽鮮質量明顯降低，且受脅迫程度T4>T5>T6?！蜣?號在不同混合鹽堿脅迫處理下表現出較高的幼芽鮮質量。

2.4 混合鹽堿脅迫下各藜麥品種耐鹽堿系數的比較

混合鹽堿脅迫下各藜麥品種發(fā)芽率、胚根長、幼芽鮮質量的耐鹽堿系數差異如表1所示。耐鹽系數越高表明該品種的耐鹽堿性更強。發(fā)芽率耐鹽堿系數最高的是‘津藜1號，胚根長耐鹽堿系數最高的是‘津藜3號，鮮質量耐鹽堿系數最高的是‘津藜4號。2.5 藜麥種子萌發(fā)期隸屬函數值評價

對各品種在發(fā)芽率、胚根長和幼芽鮮質量指標下的耐鹽堿系數進行了隸屬函數值統(tǒng)計，算出了平均隸屬函數值（表2），對各藜麥品種的耐鹽堿性進行綜合分析統(tǒng)計，排名第1的是‘津藜1號，表明其在種子萌發(fā)期具有更好的耐鹽堿性。

3 討論與結論

發(fā)芽率作為衡量種子萌發(fā)能力的指標，能夠體現種子的耐鹽堿程度[13]。植物根系和葉片既是最主要的營養(yǎng)器官，又是直接評價植物耐逆性的器官，所以種子胚根長、幼芽鮮質量也成為主要的衡量指標。植物在鹽堿環(huán)境下生長明顯緩慢，植物的同化作用（包括植物的光合、蒸騰作用）減弱，從而導致植物體內營養(yǎng)物質的產生量、分配量、可利用于植株生長發(fā)育的量均減少[14]。有學者認為，植物根系是在土壤鹽堿化環(huán)境下最先受到影響的部位，逆境脅迫直接影響植物根系的生長形態(tài)，例如根系變短、變細、側根、根毛減少，甚至出現根系腐爛等[15]。鹽堿脅迫環(huán)境引起根系呼吸作用增強，根系的養(yǎng)分消耗增多，根據植物地上部與地下部的相關性，根系受鹽堿脅迫抑制生長，根系向地上部供水及所需礦質元素減少，進而影響了地上部生長[16]。然而只用單一指標難以對各品種的耐鹽堿特性做出正確評價[17]。因此，本研究綜合前人分析方法，選取了不同比例混合鹽堿處理下藜麥種子發(fā)芽率、種子胚根長、幼芽鮮質量3個指標，以各指標的耐鹽堿系數及其隸屬函數值作為衡量藜麥種子耐鹽堿性的依據，結果表明，‘津藜1號耐鹽堿性較強，‘津藜5號耐鹽堿性較弱。通過對津藜系列藜麥芽苗期的耐鹽堿特性進行評價，為鹽堿地區(qū)引種和推廣津藜系列藜麥品種提供基本的理論依據。

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