王萌，劉文君，魯雪莉，陳慶山，楊明亮，呂波，徐宗昌

（1青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東青島 266109；2河北科技師范學(xué)院海洋資源與環(huán)境學(xué)院，河北秦皇島 066044；3中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所海洋農(nóng)業(yè)研究中心，山東青島 266100；4青島市濱海鹽堿地資源挖掘與生物育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266100；5東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150000；6山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東泰安 271018）

0 引言

土壤鹽漬化是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的世界性難題，目前全球超過(guò)100 個(gè)國(guó)家耕地受到土壤鹽漬化影響，鹽漬化土壤面積占可耕地面積的1/3 左右[1]。中國(guó)土壤鹽漬化面積約占世界總面積的1/10，是土地鹽漬化面積的第三大國(guó)[2]。鹽害脅迫對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)造成的影響主要包括兩個(gè)方面，一是土壤鹽溶液濃度增加造成土壤滲透勢(shì)增高從而導(dǎo)致植物根系細(xì)胞吸水困難，形成生理干旱；二是鈉離子大量進(jìn)入胞內(nèi)造成鉀鈉比例失調(diào)，產(chǎn)生離子毒害作用，造成農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育減緩和減產(chǎn)，鹽害如果超過(guò)植物的耐受閾值就會(huì)導(dǎo)致植物萎蔫和死亡，造成絕產(chǎn)[3]。篩選和培育耐鹽堿作物品種是減少鹽漬化土地對(duì)植物生長(zhǎng)抑制的有效方法之一[4]，也是從“由地適種”到“由種適地”理念轉(zhuǎn)變的具體實(shí)踐。

很多研究表明栽培大豆(Glycine max)是中度耐鹽作物，能夠耐受的土壤鹽度閾值上限為5 ds/m[5-6]，篩選耐鹽能力更強(qiáng)的大豆種質(zhì)資源是在鹽漬化土地進(jìn)行生產(chǎn)的前提，因此大豆耐鹽種質(zhì)資源的篩選和鑒定也是一個(gè)研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。邵桂花等[7]采用地下咸水在室內(nèi)和大田對(duì)近2000 個(gè)大豆品種進(jìn)行了全生育期耐鹽鑒定，最終篩選到7個(gè)全生育期耐鹽品種，出苗期耐鹽品種242個(gè)，苗期85個(gè)，花莢期82個(gè)。張彥威等[8]通過(guò)盆栽和大田實(shí)驗(yàn)對(duì)161份黃淮海地區(qū)主栽大豆品種進(jìn)行出苗期、苗期和田間耐鹽性鑒定，最終篩選到35 份苗期耐鹽資源；通過(guò)進(jìn)一步的耐鹽性鑒定和大田生產(chǎn)試驗(yàn)，最終獲得8 份生產(chǎn)表現(xiàn)良好的種質(zhì)資源。姜奇彥等[9]使用1.2% NaCl 溶液在室內(nèi)對(duì)793 份大豆種質(zhì)資源進(jìn)行芽期耐鹽性鑒定，篩選到出芽期和苗期耐鹽種質(zhì)資源117 份和41 份，再經(jīng)大田篩選鑒定后獲得全生育期耐鹽種質(zhì)資源35 份。劉謝香等[10]通過(guò)耐鹽指數(shù)評(píng)價(jià)方法從27 份大豆種質(zhì)資源中鑒定到出苗期高度耐鹽大豆種質(zhì)3份。這些研究表明不同基因型大豆種質(zhì)資源耐鹽能力具有差異性，同一個(gè)種質(zhì)資源在不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期耐鹽性也不相同，因此大豆的“中度耐鹽”只是一個(gè)相對(duì)概念，要在鹽漬化土地上進(jìn)行大豆生產(chǎn)，耐鹽性種質(zhì)資源的篩選和鑒定是必要的。

雖然萌發(fā)期和全生育期的耐鹽性沒(méi)有非常顯著的關(guān)聯(lián)性，但是萌發(fā)是農(nóng)作物生長(zhǎng)的第一個(gè)步驟，也是最先面臨鹽脅迫的生育時(shí)期。大豆的萌發(fā)期和苗期相對(duì)于其它時(shí)期對(duì)鹽脅迫更加敏感[11]，因此萌發(fā)期耐鹽能力是大豆在鹽堿地上生長(zhǎng)和獲得高產(chǎn)的必備特征，研究萌發(fā)期大豆種質(zhì)資源的耐鹽性，是篩選鹽堿地適生大豆種質(zhì)資源的重要工作。本試驗(yàn)旨在通過(guò)設(shè)置不同NaCl濃度對(duì)大豆萌發(fā)期多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，綜合評(píng)價(jià)大豆種質(zhì)資源的耐鹽能力，以期為大豆耐鹽品種改良和鹽堿地引種提供優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)大豆種質(zhì)資源52份（表1），其中50份由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)楊明亮老師提供，另有2 份購(gòu)自富宜春種子公司，用于室內(nèi)萌發(fā)期和苗期耐鹽性鑒定。

表1 試驗(yàn)用52份大豆種質(zhì)資源及綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

續(xù)表1

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2022 年4 月—8 月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所青島市濱海鹽堿地資源挖掘與生物育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院山東省旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。種子萌發(fā)試驗(yàn)設(shè)置0.4%和0.8%兩個(gè)NaCl 處理，不加NaCl 作為對(duì)照。實(shí)驗(yàn)用種挑選籽粒飽滿大小一致無(wú)明顯病斑的種子，按照GBT 5520—2011糧油檢驗(yàn)發(fā)芽試驗(yàn)要求，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)使用50 粒種子進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)。發(fā)芽基質(zhì)參考劉謝香等[10]采用蛭石，在苗盤中先鋪4 cm左右厚的蛭石，然后均勻的鋪上種子，再覆蓋蛭石1 cm左右，從苗盤下面澆透后蓋上塑料蓋子保濕，置于培養(yǎng)間內(nèi)培養(yǎng)（25℃，光周期為8 h黑暗16 h光照）。分別于第4天和第7天統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率以及下胚軸長(zhǎng)和粗。選取的耐鹽和不耐鹽植株按照上述方法培養(yǎng)，于第10天開(kāi)展幼苗表型統(tǒng)計(jì)和各種生理指標(biāo)測(cè)試。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 萌發(fā)期和苗期測(cè)定指標(biāo)與方法 根據(jù)GBT 5520—2011 糧油檢驗(yàn)發(fā)芽試驗(yàn)要求，在第4 天和第7天分別統(tǒng)計(jì)各種質(zhì)資源的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。在第4、7和10 天時(shí)將處理和對(duì)照的種質(zhì)拍照，使用Image J 軟件統(tǒng)計(jì)下胚軸長(zhǎng)和粗，下胚軸粗以距蛭石表面1 cm處為準(zhǔn)，每個(gè)處理統(tǒng)計(jì)10個(gè)單株。相對(duì)指標(biāo)計(jì)算方法見(jiàn)公式(1)。

其中為NaCl處理各指標(biāo)的平均值，為對(duì)照各指標(biāo)平均值。

1.3.2 葉綠素含量測(cè)定方法葉綠素含量參照鄒平[12]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 葉片相對(duì)含水量葉片相對(duì)含水量參照鄒平[12]的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 抗氧化酶SOD 活性測(cè)定方法抗氧化酶SOD 活性參照WANG等[13]的方法測(cè)定。

1.3.5 Na+含量測(cè)定方法Na+含量參照WANG等[13]的方法測(cè)定。

1.4 耐鹽指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法

1.4.1 隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)方法采用隸屬函數(shù)法對(duì)大豆種質(zhì)萌發(fā)期耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，參照李玲等[14]的方法計(jì)算隸屬函數(shù)值，公式見(jiàn)式(2)～(3)。

式中Xij表示某一種質(zhì)資源某個(gè)具體指標(biāo)的實(shí)測(cè)值，Xjmax表示該指標(biāo)在種質(zhì)群體內(nèi)的最大值，Xjmin表示該指標(biāo)在種質(zhì)群體內(nèi)的最小值；U(Xij)表示i種質(zhì)j性狀的隸屬值；Xi表示i種質(zhì)的平均隸屬值，n表示測(cè)定的指標(biāo)個(gè)數(shù)；其中Xi值越大表明該種質(zhì)資源的耐鹽性越強(qiáng)。參照張彥威等[15]的方法，將大豆耐鹽性按照隸屬函數(shù)值劃分為4 個(gè)耐鹽級(jí)別：0.75≤Xi≤1，高耐鹽；0.50≤Xi＜0.75，耐鹽；0.25≤Xi＜0.50，中間型；0≤Xi＜0.25，不耐鹽。1.4.2 聚類分析評(píng)價(jià)方法采用Cluster 3.0軟件對(duì)種質(zhì)資源的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行聚類分析。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

使用Excel 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)等分析，使用SPSS 16.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度鹽脅迫對(duì)種質(zhì)資源群體萌發(fā)和苗期指標(biāo)的影響

與對(duì)照組相比，鹽脅迫對(duì)大豆群體萌發(fā)期和苗期指標(biāo)的影響主要體現(xiàn)在兩方面：一是各個(gè)指標(biāo)基本呈顯著下降態(tài)勢(shì)，二是指標(biāo)在群體內(nèi)的波動(dòng)范圍變大，并且鹽濃度越高這種趨勢(shì)就越明顯（圖1）。0.4%NaCl脅迫下，群體平均發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率兩個(gè)指標(biāo)與對(duì)照相比沒(méi)有顯著性差異，但在0.8%NaCl 脅迫下這兩個(gè)指標(biāo)顯著下降，與對(duì)照相比降幅分別為12.47%和6.23%，最低發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率分別為53.33%和66.67%（圖1A，B）。這說(shuō)明中濃度鹽脅迫對(duì)大豆萌發(fā)影響不大，但隨著鹽度的增加不同種質(zhì)資源的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率表現(xiàn)出了明顯的差異。0.4%和0.8%NaCl脅迫4 d時(shí)，平均下胚軸長(zhǎng)度較對(duì)照分別下降了37.03%和74.34%，平均粗度則分別下降了7.14%和44.92%，說(shuō)明鹽脅迫會(huì)嚴(yán)重抑制大豆的生長(zhǎng)，對(duì)下胚軸長(zhǎng)度的影響程度要高于其粗度（圖1C，D）。7 d 時(shí)下胚軸長(zhǎng)度（平均長(zhǎng)度降幅分別為20.00%和56.28%）與粗度（平均降幅為4.92%和8.63%）（圖1E，F(xiàn)）以及10 d 時(shí)幼苗株高（平均降幅為17.69%和47.41%）（圖1G）結(jié)果與4 d 時(shí)類似，大豆資源的發(fā)芽指標(biāo)受到鹽脅迫的顯著抑制。

圖1 大豆種質(zhì)資源群體在不同濃度NaCl脅迫下的指標(biāo)分布情況

2.2 鹽脅迫在個(gè)體水平對(duì)萌發(fā)和苗期指標(biāo)的影響

如表2所示，除0.4%NaCl脅迫下10 d幼苗高度和0.8%NaCl 脅迫下4 d 和7 d 下胚軸長(zhǎng)度這3 個(gè)指標(biāo)所有個(gè)體均受到抑制外，其余5 個(gè)指標(biāo)均存在鹽脅迫高于對(duì)照的個(gè)體。在0.4% NaCl 脅迫下，相對(duì)發(fā)芽勢(shì)(RGE)、相對(duì)發(fā)芽率(RGR)、4 d 相對(duì)下胚軸長(zhǎng)度(4DRHL)和粗度(4D-RHC)以及7 d 相對(duì)下胚軸長(zhǎng)度(7DRHL)和粗度(7D-RHC)最大值分別較對(duì)照提高10%、11%、14%、7%、10%和6%；7 d下胚軸粗度受鹽脅迫促進(jìn)的個(gè)體最多，占比21.15%，其次為發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率，占比均為19.23%。而在0.8% NaCl 脅迫下，RGE、RGR、4D-RHC、7D-RHC 以及10 d 幼苗高度(10DRPH)的最大值分別較對(duì)照提高14%、13%、6%、7%和14%；發(fā)芽勢(shì)受鹽脅迫促進(jìn)的個(gè)體最多，占比9.62%，其次為發(fā)芽率和7 d下胚軸粗度，占比均為7.69%。這說(shuō)明資源個(gè)體的萌發(fā)生長(zhǎng)在受到鹽脅迫后呈現(xiàn)分化，鹽脅迫作為一種刺激因素能夠促進(jìn)一些種質(zhì)的萌發(fā)或者生長(zhǎng)，這種促進(jìn)作用會(huì)隨著鹽脅迫程度的增加而降低。

表2 52份大豆種質(zhì)資源萌發(fā)期和幼苗期鹽脅迫下各指標(biāo)相對(duì)值比較

在0.4%NaCl脅迫下，4 d下胚軸長(zhǎng)度的變異系數(shù)最大，為28.23%，其次是7 d下胚軸長(zhǎng)度和10 d幼苗高度，分別為16.05%和9.88%；而在0.8% NaCl 脅迫時(shí)，也是4 d下胚軸長(zhǎng)度的變異系數(shù)最大，為91.20%，其次是4 d下胚軸粗度和7 d下胚軸長(zhǎng)度，分別為80.98%和38.25%。這說(shuō)明下胚軸的發(fā)育對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)較為敏感。

2.3 隸屬函數(shù)耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)平均隸屬值的耐鹽等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，篩選獲得耐鹽種質(zhì)18 份，占供試種質(zhì)資源的34.62%，耐鹽性最好的種質(zhì)資源為Gm046(L62-904)，平均隸屬值為0.7407；中間型種質(zhì)資源23 份，占供試種質(zhì)資源的44.23%；不耐鹽種質(zhì)資源11 份，占供試種質(zhì)資源的21.15%，耐鹽性最差的種質(zhì)資源為Gm043(J-766)，平均隸屬值為0.1446（表1）。未鑒定到高耐鹽種質(zhì)資源。

2.4 耐鹽性聚類分析

從圖2 可以看出，52 份大豆種質(zhì)資源很明顯的分成了3個(gè)類群。類群II包括14份耐鹽種質(zhì)資源和4份中間型種質(zhì)資源，類群III包括14份中間型種質(zhì)資源和2份耐鹽種質(zhì)資源；11份不耐鹽的種質(zhì)資源都聚類到了類群I的a和c分支中，b分支則聚類了5個(gè)中間型種質(zhì)資源和2個(gè)耐鹽種質(zhì)資源。聚類結(jié)果與隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果基本一致，反應(yīng)了耐鹽評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖2 52份大豆品種的耐鹽性聚類分析圖

2.5 耐鹽和不耐鹽品種指標(biāo)對(duì)比

為了進(jìn)一步解析耐鹽和不耐鹽大豆種質(zhì)資源的生理差異，在耐鹽和不耐鹽的資源中各隨機(jī)挑選3 個(gè)種質(zhì)開(kāi)展生長(zhǎng)和生理指標(biāo)的檢測(cè)。結(jié)果表明不耐鹽大豆種質(zhì)資源的株高受鹽脅迫抑制較為嚴(yán)重，在0.4%和0.8% NaCl 脅迫下，相對(duì)株高分別降低了15.43%和37.00%；而耐鹽種質(zhì)資源的相對(duì)株高在0.4%NaCl 脅迫下僅下降6.08%，在0.8% NaCl 脅迫下下降幅度為28.76%（圖3A）。在0.4%和0.8%NaCl脅迫下，不耐鹽種質(zhì)資源的相對(duì)根長(zhǎng)分別下降了18.39%和35.97%，而耐鹽種質(zhì)資源的降幅分別為3.96%和27.98%。值得注意的是，在0.4%NaCl 脅迫下Gm050 的相對(duì)根長(zhǎng)提高了14.48%，但統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明差異不顯著（圖3B）。筆者發(fā)現(xiàn)不耐鹽品種Gm022 和Gm024 在正常生長(zhǎng)條件下葉綠素含量要比3 個(gè)耐鹽品種高，但是受到鹽脅迫之后不耐鹽種質(zhì)資源的平均葉綠素含量要比耐鹽種質(zhì)資源分別低5.20%（0.4%NaCl）和4.48%（0.8%NaCl）（圖3C），這說(shuō)明葉綠素含量對(duì)提高大豆的耐鹽能力具有重要作用。葉片相對(duì)含水量是衡量植物耐逆性的一個(gè)重要指標(biāo)，在鹽脅迫條件下，耐鹽種質(zhì)資源的葉片相對(duì)含水量與對(duì)照相比變化不大，但是不耐鹽種質(zhì)資源的葉片相對(duì)含水量在0.4%和0.8%NaCl脅迫下分別下降了28.39%和29.35%（圖3D）。在鹽脅迫條件下，耐鹽種質(zhì)材料的SOD 活性與對(duì)照沒(méi)有顯著差異，但是在0.8%NaCl脅迫下3個(gè)不耐鹽材料的SOD活性較對(duì)照分別下降42.32%(Gm002)，37.25%(Gm013)和24.20%(Gm043)（圖3E），這既表明了大豆種質(zhì)資源內(nèi)在耐鹽機(jī)制的普遍性，也體現(xiàn)了在個(gè)體水平上的差異性。耐鹽和不耐鹽種質(zhì)資源的根、莖和葉中Na+含量均呈現(xiàn)出隨著鹽濃度增加而增加的現(xiàn)象（圖3F-H）。無(wú)論是耐鹽品種還是不耐鹽品種，根都是大豆Na+的主要存儲(chǔ)器官，其次是莖，葉子中Na+的含量相對(duì)較低（圖3FH）。在0.4%NaCl脅迫下，不耐鹽品種根中的Na+平均含量要比耐鹽品種高10.43%，莖中Na+含量則高82.05%；但在0.8%NaCl 脅迫下，耐鹽品種根中的Na+平均含量要比不耐鹽品種高23.06%，而不耐鹽品種莖中的Na+含量則是耐鹽品種的1.20倍（圖3G，H），這說(shuō)明不耐鹽材料莖中的高Na+含量很可能是抑制地上部分生長(zhǎng)的重要原因，其根系的持Na+能力也存在一個(gè)閾值，超過(guò)這個(gè)閾值后Na+便加速向莖中流動(dòng)，進(jìn)一步加劇鹽害作用。

圖3 耐鹽和不耐鹽種質(zhì)資源個(gè)體生理和生化指標(biāo)測(cè)定

3 討論與結(jié)論

篩選合適的耐鹽作物品種在鹽堿地上種植是利用鹽堿地進(jìn)行糧食生產(chǎn)的有效途徑。栽培大豆是中度耐鹽作物，但是鹽脅迫依然會(huì)抑制大豆地上部分和根的生長(zhǎng)，造成產(chǎn)量損失[16-18]。張新草等[19]使用60 mmol/L混合鹽堿溶液處理大豆，幼苗長(zhǎng)、根長(zhǎng)、苗鮮質(zhì)量和根鮮質(zhì)量較未處理大豆都有明顯的下降。張彥威等[8]將篩選得到的35份苗期耐鹽大豆在苗期使用0.5%NaCl溶液連續(xù)澆灌6次，共計(jì)有27份種質(zhì)資源出現(xiàn)不同程度的黃化萎蔫現(xiàn)象，植株受鹽脅迫影響較大。劉謝香等[10]研究指出使用150 mmol/L NaCl處理大豆幼苗時(shí)，其成苗率、株高、地上部鮮重、根鮮重、地上部干重和根干重均顯著降低。這些研究結(jié)果表明無(wú)論使用復(fù)合鹽還是單一鹽，鹽脅迫對(duì)大豆的生長(zhǎng)都會(huì)起到抑制作用，所不同的是，耐鹽種質(zhì)資源受到的抑制程度相對(duì)較低。本研究的試驗(yàn)也得到了類似的結(jié)果，鹽脅迫處理的大豆種質(zhì)其發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、下胚軸的長(zhǎng)度和粗度較對(duì)照都顯著下降，并且這種下降趨勢(shì)隨著鹽濃度的升高也逐漸加大（圖1），但是耐鹽種質(zhì)資源較不耐鹽種質(zhì)資源下降程度要?。▓D3），因此在鹽堿地上進(jìn)行生產(chǎn)，耐鹽品種的篩選和鑒定是非常必要的。

作物的耐鹽性鑒定包括多個(gè)方面，以發(fā)育時(shí)期劃分包括萌發(fā)期、苗期、成株期、開(kāi)花期、產(chǎn)量形成期以及全生育期等；以所用脅迫溶液劃分包括地下咸水、稀釋海水、單一鹽溶液（如NaCl、Na2SO4），以及復(fù)合鹽溶液等；以開(kāi)展試驗(yàn)的場(chǎng)所劃分主要包括室內(nèi)和大田兩個(gè)場(chǎng)景。在實(shí)際生產(chǎn)中，萌發(fā)是農(nóng)作物發(fā)育的第一步，萌發(fā)期耐鹽性能夠直接決定鹽堿地大豆的出苗率，因此萌發(fā)期的耐鹽鑒定是大豆面向鹽堿地生產(chǎn)所必不可少的[5]。相對(duì)于大田鑒定，室內(nèi)鑒定具有通量高、周期短、環(huán)境可控，重復(fù)性高等特點(diǎn)[9]，因此在室內(nèi)使用NaCl 溶液進(jìn)行鹽脅迫模擬篩選大豆耐鹽種質(zhì)資源是目前的主流做法，NaCl 溶液濃度的選擇一般集中在50～200 mmol/L 之間[8-11,15,20]。羅慶云[21]研究指出，使用50 mmol/L（約0.29%）和100 mmol/L（約0.58%）NaCl溶液進(jìn)行脅迫試驗(yàn)，所有大豆種質(zhì)資源均有正常植株生長(zhǎng)，但使用150 mmol/L（約0.88%）NaCl 溶液時(shí)，處理組大豆不能正常生長(zhǎng)發(fā)育。在具體濃度選擇上，邵桂花等[7]指出進(jìn)行資源耐鹽性鑒定時(shí)濃度可低一些，篩選高度耐鹽種質(zhì)資源則可采用高濃度NaCl。一般認(rèn)為土壤含鹽量0.30%和0.60%是輕中度和中重度鹽堿地的分界線，并且一般以0.30%做為農(nóng)作物耐鹽與否的閾值線。在本試驗(yàn)中，為了篩選到耐鹽能力更為突出的大豆種質(zhì)資源，我們使用0.40%（約為68.4 mmol/L）和0.80%（約為136.8 mmol/L）兩個(gè)鹽濃度進(jìn)行試驗(yàn)，最終獲得萌發(fā)期耐鹽種質(zhì)資源18 份（表1）。鹽堿地類型復(fù)雜，根據(jù)所含優(yōu)勢(shì)鹽分組成通常分為鹽地、堿地以及混合鹽堿地[22]。有研究指出，混合鹽堿脅迫對(duì)植物造成的危害程度要遠(yuǎn)大于單純中性鹽或堿性鹽脅迫[3,23]。因此只使用NaCl做為脅迫處理進(jìn)行耐鹽篩選與鑒定也具有一定的局限性，只有在濱海鹽漬土、海水倒灌等土壤鹽分組成主要以NaCl為主的地方，篩選結(jié)果才有匹配性。在中國(guó)西北干旱半干旱區(qū)以及東北鹽堿區(qū)，土壤鹽化與堿化往往相伴發(fā)生，且土壤鹽分組成不盡相同[24]，因此在進(jìn)行大豆資源耐鹽堿鑒定時(shí)，還要考慮篩選到的品種是要在哪些產(chǎn)區(qū)主栽，以主栽區(qū)土壤鹽分組成配置合適的脅迫溶液進(jìn)行耐鹽性篩選和鑒定，篩選到的耐鹽種質(zhì)資源才能在主栽區(qū)更好的生長(zhǎng)[19]。

離子毒害能夠擾亂植物體內(nèi)離子平衡，是鹽脅迫影響作物生長(zhǎng)的一個(gè)關(guān)鍵因素[25]。在本試驗(yàn)中，采用隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)52 份大豆種質(zhì)資源進(jìn)行了耐鹽性劃分，并從中隨機(jī)挑選了3 株耐鹽和不耐鹽的種質(zhì)資源進(jìn)行苗期生理指標(biāo)檢測(cè)，以期解析耐鹽品種和不耐鹽品種的耐鹽性機(jī)理。我們特別注意到，在0.8%NaCl脅迫下，耐鹽品種根中的Na+平均含量要比不耐鹽品種高23.06%（圖3G），而不耐鹽品種莖中的Na+含量則比耐鹽品種高了約1.20倍，莖與根中的Na+含量基本一致（圖3H），這說(shuō)明不耐鹽品種根對(duì)Na+的約束能力存在一個(gè)閾值，超過(guò)這個(gè)閾值之后Na+便向莖和葉中流動(dòng)，從而加劇鹽害。石廣成等[20]的研究表明，在鹽脅迫條件下耐鹽品種汾豆105、Lee68 根和莖中的Na+和Cl-積累較多，葉片中較少；而鹽敏感種質(zhì)資源陜西八月黃和Jackson 則在葉中積累了較多的Na+，鹽敏感材料存在Na+由跟向莖葉轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，這與本研究結(jié)果基本一致。大豆是不耐Cl-作物目前已基本沒(méi)有爭(zhēng)議，相對(duì)與Na+，Cl-積累能夠給大豆的生長(zhǎng)造成更大的傷害[26]。但對(duì)于只用NaCl 做為脅迫溶液的脅迫處理，Cl-在大豆不同組織中的分布規(guī)律與Na+相似[20]，可用Na+來(lái)表征大豆鹽脅迫危害。劉光宇等[27]在1/2 Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液中添加100 mmol/L 的NaCl 后培養(yǎng)大豆，研究大豆不同組織中Na+含量和耐鹽性的關(guān)系，結(jié)果表明大豆莖、葉和子葉Na+含量與耐鹽級(jí)別呈極顯著正相關(guān)，可以用葉片和子葉中Na+含量有效區(qū)分苗期耐鹽和鹽敏感大豆品種。因此，大豆不同組織持Na+能力也是其耐鹽性強(qiáng)弱的一個(gè)重要體現(xiàn)。

本研究以黃三角NaCl 型鹽堿栽培區(qū)做為耐鹽大豆的主要目標(biāo)栽培地，采用0.4%和0.8%NaCl 單鹽溶液對(duì)引進(jìn)的52份大豆種質(zhì)資源進(jìn)行脅迫處理，通過(guò)隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)方法進(jìn)行耐鹽性評(píng)價(jià)，最終獲得耐鹽種質(zhì)資源18 份，中間型種質(zhì)資源23 份以及11 份不耐鹽種質(zhì)資源。耐鹽機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)高葉綠素含量、高葉片相對(duì)含水量和根中較強(qiáng)的Na+持有能力是耐鹽性較強(qiáng)種質(zhì)的基本特征。