摘要：為了對不同品種大豆資源的耐鹽堿性進行挖掘和鑒定，本研究采用盆栽法，以NaCl∶Na2CO3∶NaHCO3∶Na2SO4摩爾比為1∶1∶9∶9的100 mmol·L-1混合鹽堿溶液于3葉1心期對18份不同大豆品種進行脅迫處理，清水處理作為對照，通過相關(guān)性分析和主成分分析對參試大豆耐鹽堿性進行綜合評價。結(jié)果表明，鹽堿脅迫導致大豆的株高降低、節(jié)數(shù)減少，有效分枝、單株莢數(shù)、粒數(shù)和單株粒重變少，無效莢變多，從而影響產(chǎn)量，9個產(chǎn)量相關(guān)性狀中總共提取了3個主成分，累計貢獻率為70.86%，與第1主成分相關(guān)的性狀為株高、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重；與第2主成分相關(guān)的性狀為底莢高度和主莖節(jié)數(shù)；與第3主成分相關(guān)的性狀為有效分枝、無效莢數(shù)和百粒重。18份大豆的耐鹽堿性存在不同差異，通過相對鹽害率對18份大豆資源進行分類，共得到高耐鹽堿材料4份，耐鹽堿材料2份，中耐材料9份，敏感材料3份，其中齊農(nóng)5號耐鹽堿性最好，適宜作為優(yōu)異耐鹽堿資源進行利用。

關(guān)鍵詞：大豆；耐鹽堿；品種篩選

收稿日期：20231219

基金項目：國家重點研發(fā)計劃“耐鹽堿大豆種植模式與產(chǎn)能提升關(guān)鍵技術(shù)”（2023YFD2300100）；齊齊哈爾市科技計劃創(chuàng)新激勵項目（CNYGG2022030，CNYGG2022037）；財政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS04）；國家重點研發(fā)計劃戰(zhàn)略性科技創(chuàng)新合作專項（2022YFE0203300）。

第一作者：張笛（1994-），女，碩士，助理研究員，從事大豆遺傳育種研究。Email：zd8789769@163.com。

通信作者：袁明（1982-），男，碩士，副研究員，從事大豆遺傳育種研究。Email：55677909@163.com。由于全球范圍內(nèi)氣候持續(xù)高溫干旱[13]，以及人為灌溉方式不當、過度使用化肥等原因[45]，使得土壤鹽堿化變成目前普遍存在的環(huán)境問題，世界鹽堿地約9.5億hm2，相當于全球陸地總面積的7.23%[68]。我國的鹽堿地主要分布在華北、東北和西北的內(nèi)陸干旱、半干旱地區(qū)，耕地面積逐年減少[911]，而土壤鹽堿化的趨勢逐年增加，嚴重制約了作物的正常生長發(fā)育、抑制植株組織與器官生長分化，最終影響產(chǎn)量及品質(zhì)[1213]，是限制干旱、半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個重要因素，對生態(tài)環(huán)境存在嚴重的威脅[14]。

大豆是重要的經(jīng)濟、糧食和飼料兼用作物，栽培歷史悠久，蛋白質(zhì)、脂肪含量豐富。齊齊哈爾地處松嫩平原西部地區(qū)，土壤類型主要為蘇打鹽堿土，干旱鹽堿情況發(fā)生嚴重。鹽堿脅迫影響作物從出苗到成熟的整個階段[15]，植物生長發(fā)育過程中受到鹽堿脅迫，主要影響種子的吸脹吸水，延緩種子萌發(fā)并降低萌發(fā)率，導致植株的生物量減少、株高下降，且隨著鹽堿濃度的升高，生物量和干重、株高下降的幅度也不斷增大；苗期鹽堿脅迫會引起幼苗畸形，阻礙葉綠素合成，物質(zhì)積累減少，生長緩慢，甚至死苗；在生殖生長階段鹽堿脅迫，會導致植株整體的干物質(zhì)積累降低、莢數(shù)、粒重、百粒重下降，從而造成減產(chǎn)[16]。栽培大豆屬于中度耐鹽作物，因此研究鹽堿脅迫對不同品種大豆的影響，比較不同品種間對耐鹽堿脅迫響應(yīng)的差異[17]，對耐鹽堿資源進行挖掘和鑒定，了解耐鹽堿機制，明確耐鹽堿機理[18]，是提高大豆生產(chǎn)效益最為經(jīng)濟有效的手段。篩選適宜本地區(qū)種植的高產(chǎn)、抗逆性強、綜合性狀優(yōu)異的大豆品種，合理種植耐鹽堿資源，提高土地利用率，達到增產(chǎn)、增收的目的，從而促進鹽堿地區(qū)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

1材料與方法

1.1材料

供試大豆材料共18份，由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院齊齊哈爾分院大豆研究所提供（表1）。

1.2方法

1.2.1試驗設(shè)計試驗于2022年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學院齊齊哈爾分院試驗基地盆栽場進行，采用盆栽法，自然光照，盆栽規(guī)格為上直徑∶下直徑∶高=25 cm∶25 cm∶20 cm，底部含排水孔，內(nèi)部鋪設(shè)一層細紗網(wǎng)，在盆下墊有直徑28 cm的托盤。試驗用土為過篩栽培土，每盆等量裝土5 kg，土壤有機質(zhì) 15.47 g·kg-1，堿解氮 99.44 mg·kg-1，有效磷33.31 mg·kg-1，速效鉀 169.00 mg·kg-1。播種前挑選籽粒成熟且飽滿、大小均勻一致、無損傷、健康無病蟲害的種子，用1%次氯酸鈉溶液浸泡10 min后，蒸餾水清洗種子5次，將種子晾干用于播種，每盆等距播5穴每穴1粒，3葉期定苗，每盆3株。培養(yǎng)至3葉1心期開始進行脅迫處理，本試驗根據(jù)前人研究大豆耐鹽堿度范圍[19]及齊齊哈爾地區(qū)鹽堿地的主成分，共設(shè)置0（CK）和100 mmol·L-1的混合鹽堿溶液（SL），混合鹽堿溶液（SL）為NaCl∶Na2CO3∶NaHCO3∶Na2SO4摩爾比=1∶1∶9∶9，pH8.9，每盆加入溶液2 L，CK加入等量清水，為防止鹽堿溶液流失，將底部托盤中的水重新倒入盆中。設(shè)有防雨棚，試驗期間定期進行除蟲除草，每個處理3次重復。

1.2.2測定項目及方法成熟后每個處理取3株，測定株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝數(shù)、有效莢數(shù)、無效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重、百粒重。 用單株粒重作為大豆單株的產(chǎn)量，計算相對鹽害率[20]，表示大豆的耐鹽堿性，相對鹽害率（%）=（對照-處理）/對照×100。

耐鹽堿分級標準詳見表2。

1.2.3數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析采用Excel 2017和SPSS 22.0軟件進行相關(guān)性分析與主成分分析。

黑龍江農(nóng)業(yè)科學4期4期張笛等：松嫩平原耐鹽堿大豆品種篩選與利用2結(jié)果與分析

2.1鹽堿脅迫下大豆產(chǎn)量相關(guān)性狀統(tǒng)計

由表3可知，對照處理下，18份大豆材料的平均株高為87.76 cm，底莢高度為19.95 cm，主莖節(jié)數(shù)16.33個，有效分枝1.87個，有效莢數(shù)47.89個，無效莢數(shù)2.06個，單株粒數(shù)108.22個，單株粒重18.00 g，百粒重17.10 g。鹽堿脅迫下，18份大豆材料的平均株高為85.70 cm，底莢高度為19.46 cm，主莖節(jié)數(shù)14.94個，有效分枝1.70個，有效莢數(shù)28.33個，無效莢數(shù)2.28個，單株粒數(shù)65.57個，單株粒重為10.33 g，百粒重為16.39 g。其中，鹽堿脅迫條件下，株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重和百粒重均與對照相比有不同程度的減少，其中有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重在處理之間均呈現(xiàn)極顯著差異，而無效莢數(shù)大于對照。說明鹽堿脅迫會導致植株的株高降低、節(jié)數(shù)減少，有效分枝、單株莢數(shù)、粒數(shù)和單株粒重變少，無效莢變多，從而影響大豆的產(chǎn)量，其中影響最大的性狀是有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重。CK處理下，變異系數(shù)的變化范圍在0.14%～0.84%之間，SL處理下，變異系數(shù)的變化范圍在0.10%～0.57%之間，CK處理下變異系數(shù)的范圍比SL更大，說明品種間的變異程度更加廣泛。

2.2鹽堿脅迫下大豆產(chǎn)量相關(guān)性狀方差分析

由表4可知，18份大豆材料的株高、底莢高度、主莖節(jié)數(shù)、有效分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、百粒重、單株粒重和小區(qū)產(chǎn)量等產(chǎn)量相關(guān)性狀的F測驗比較分析可以看出，鹽堿脅迫條件下，品種間的株高和有效分枝達到極顯著差異，單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重在品種和處理間均達到極顯著相關(guān)。

2.3鹽堿脅迫下大豆產(chǎn)量性狀相關(guān)分析

由表5可知，主莖節(jié)數(shù)和單株粒重呈顯著正相關(guān)（r=0.40），株高和主莖節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重均呈極顯著正相關(guān)（r值分別為0.61，0.46，0.45和0.43），主莖節(jié)數(shù)和有效莢數(shù)、單株粒數(shù)均呈極顯著正相關(guān)（r值分別為0.43和0.44），和單株粒重呈顯著正相關(guān)（r值為0.40），有效莢數(shù)和單株粒數(shù)、單株粒重均呈極顯著正相關(guān)（r值分別為0.98和0.96），單株粒數(shù)和單株粒重呈極顯著正相關(guān)（r值為0.96）。說明鹽堿脅迫條件下，株高、節(jié)數(shù)、有效莢數(shù)和單株粒數(shù)會影響大豆產(chǎn)量。

表5鹽堿脅迫條件下大豆產(chǎn)量性狀相關(guān)分析

相關(guān)系數(shù)株高底莢高度主莖節(jié)數(shù)有效分枝有效莢數(shù)無效莢數(shù)單株粒數(shù)單株粒重百粒重株高1底莢高度0.241主莖節(jié)數(shù)0.61**0.141有效分枝0.16-0.15-0.101有效莢數(shù)0.46**-0.170.43**0.111無效莢數(shù)0.010.040.150.10-0.101單株粒數(shù)0.45**-0.190.44**0.090.98**-0.091單株粒重0.43**-0.210.40*0.050.96**-0.140.96**1百粒重0.18-0.140.10-0.050.16-0.270.100.321

2.4鹽堿脅迫下大豆產(chǎn)量相關(guān)性狀主成分分析

對18份品種的農(nóng)藝性狀進行主成分分析，根據(jù)特征值大于1的原則，總共提取了3個主成分，每個主成分的貢獻率分別為40.20%、16.80%和13.86%，累積貢獻率為70.86%，能夠較為全面地代表鹽堿脅迫條件下不同大豆品種的特征（表6）。

2.5鹽堿脅迫下不同大豆品種耐鹽堿分類

通過單株粒重計算出18份大豆材料的相對鹽害率，共得到4份高耐材料，占供試材料的22.22%，分別為齊農(nóng)5號、東生130、齊農(nóng)7號和吉育303，其中齊農(nóng)5號的相對鹽害率最小，為16.79%，耐鹽堿性最好，適宜作為優(yōu)異耐鹽堿資源進行利用；耐鹽堿材料2份，占供試材料的11.11%，分別為同豆5號和黑農(nóng)531；中耐材料9份，占供試材料的50.00%，分別為白農(nóng)6號、東農(nóng)豆252、吉農(nóng)169、東達1號、星農(nóng)1號、吉大豆30、東生17、農(nóng)慶豆32和齊農(nóng)30；敏感材料3份，占供試材料的16.67%，分別為長農(nóng)203、吉育641和白農(nóng)13，其中白農(nóng)13的相對鹽害率最大，為79.99%，耐鹽堿性最差（表8）。

3討論

目前我國土壤鹽堿化趨勢日益嚴重，對耐鹽堿大豆資源進行挖掘和鑒定，是最為經(jīng)濟有效的手段[19]。齊齊哈爾地處松嫩平原西部，主要土壤類型為蘇打鹽堿土，鹽化與堿化往往相伴發(fā)生[20]，因此本研究采用混合鹽堿進行脅迫試驗，用來模擬復雜的鹽堿脅迫環(huán)境。耐鹽堿性是指作物在鹽堿脅迫時所表現(xiàn)出的忍耐能力，相關(guān)研究表明，鹽堿脅迫會影響植物的生物量和物質(zhì)累積，阻礙葉綠素合成[2122]。韓毅強等[18]研究發(fā)現(xiàn)大豆在不同發(fā)育時期的耐鹽堿機制不同，植物在生長發(fā)育過程中受到鹽堿脅迫，延緩種子萌發(fā)并降低萌發(fā)率，導致植株的生物量減少、株高下降[23]，在生殖生長階段受到影響時，會導致植株整體的干物質(zhì)積累降低、莢數(shù)、粒重、百粒重等下降，嚴重時會造成減產(chǎn)甚至是絕收[24]。林海波[25]研究發(fā)現(xiàn)鹽堿脅迫會影響大豆植株的株高、主莖節(jié)數(shù)、分枝數(shù)、單株莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重。季平等[26]研究發(fā)現(xiàn)，耐鹽堿大豆品種的單株莢數(shù)、單株粒數(shù)、產(chǎn)量、株高顯著高于鹽堿敏感品種。本研究中發(fā)現(xiàn)，鹽堿脅迫會導致植株的株高降低、節(jié)數(shù)減少，有效分枝、單株莢數(shù)、粒數(shù)和單株粒重變少，無效莢變多，從而影響大豆的產(chǎn)量。其中影響最大的性狀是有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重，這與前人的研究結(jié)果保持一致，說明有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重可以作為大豆成熟期耐鹽堿性劃分的重要指標。本試驗中使用混合鹽堿溶液來進行脅迫處理，更加貼近本地區(qū)的實際土壤環(huán)境，通過分析不同大豆品種之間耐鹽堿脅迫的差異，對耐鹽堿資源的挖掘和鑒定，比較耐鹽堿品種和敏感品種之間存在的差異，針對松嫩平原西部地區(qū)鹽堿地的利用和改良具有一定的實際應(yīng)用價值，篩選出適宜本地區(qū)種植的高產(chǎn)、抗逆性強、綜合性狀優(yōu)異的大豆品種齊農(nóng)5號，合理種植耐鹽堿資源，提高土地利用率，達到增產(chǎn)、增收的目的，從而促進鹽堿地區(qū)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

4結(jié)論

鹽堿脅迫條件下，大豆的株高、有效分枝、單株有效莢數(shù)、單株粒數(shù)、單株粒重均達到極顯著差異。鹽堿脅迫會導致大豆植株的株高降低、節(jié)數(shù)減少，有效分枝、單株莢數(shù)、粒數(shù)和單株粒重變少，無效莢變多，從而影響產(chǎn)量。通過對9個農(nóng)藝性狀進行主成分分析，總共提取了3個主成分，累積貢獻率為70.86%，與第1主成分相關(guān)的性狀為株高、有效莢數(shù)、單株粒數(shù)和單株粒重，貢獻率分別40.20%；與第2主成分相關(guān)的性狀為底莢高度和主莖節(jié)數(shù)，貢獻率為16.80%；與第3主成分相關(guān)的性狀為有效分枝、無效莢數(shù)和百粒重，貢獻率為13.86%。18份大豆品種中篩選出高耐鹽堿材料4份，耐鹽堿材料2份，中耐材料9份，敏感材料3份。其中齊農(nóng)5號耐鹽堿性最強，適宜作為高產(chǎn)、抗逆性強、綜合性狀優(yōu)異的大豆品種進行應(yīng)用。

參考文獻：

［1］宋秋來，王麒，孫羽，等.松嫩平原鹽堿稻田耕整地方法研究進展[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2022（8）：7982.

[2]朱治佳，袁明，韓冬偉，等.黑龍江省松嫩平原西部大豆品種耐鹽堿適應(yīng)性試驗[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2023（4）：9396.

[3]劉睿敏，馬學軍，劉文瑜，等.鹽堿脅迫下藜麥種質(zhì)幼苗生理特性及耐鹽堿性評價[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2023，41（6）：1726.

［4］周偉，余忠浩，孫思思，等.耐鹽堿高粱親緣關(guān)系分析及農(nóng)藝性狀評價[J].種子，2023，42（9）：7379.

［5］王曉春，楊天輝，王川，等.復合鹽堿脅迫對苜蓿種子萌發(fā)的影響及耐鹽堿性評價[J].揚州大學學報（農(nóng)業(yè)與生命科學版），2023，44（3）：112119.

[6]王慧敏，李明昊，李云，等.谷子品種（系）萌發(fā)期耐鹽堿性鑒定及評價[J].作物雜志，2023（2）：5766.

[7]張靜，高文博，晏林，等.燕麥種質(zhì)資源耐鹽堿性鑒定評價及耐鹽堿種質(zhì)篩選[J].作物學報，2023，49（6）：15511561.

[8]李祥祥，王艷麗，章紅運，等.冀東地區(qū)野生大豆幼苗期耐鹽堿特性鑒定[J].河北科技師范學院學報，2022，36（2）：19.

[9]朱治佳，袁明，韓冬偉，等.大豆耐鹽堿研究進展[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2023（7）：25.

[10]任鵬飛，尚麗霞，蔡勤安，等.植物耐堿性研究進展及其在大豆中的應(yīng)用展望[J].大豆科學，2019，38（6）：977985.

[11]曹帥，杜仲陽，向殿軍，等.18份大豆品種耐鹽堿性篩選與綜合鑒定[J].大豆科學，2019，38（3）：344352.

[12]WANG T Y， XUN H W， WANG W， et al. Mutation of GmAITR genes by CRISPR/Cas9 genome editing results in enhanced salinity stress tolerance in soybean[J]. Frontiers in Plant Science， 2021， 12： 779598.

[13]YU Z J， NIU L， CAI Q N， et al. Improved salttolerance of transgenic soybean by stable overexpression of AhBADH gene from Atriplex hortensis[J]. Plant Cell Reports， 2023， 42（8）： 12911310.

[14]李曉婷，胡暢麗，李鑫，等.花生萌發(fā)期耐鹽性鑒定及耐鹽種質(zhì)篩選[J].花生學報，2022，51（4）：3543.

[15]韓笑，馬文東，王桂玲，等.水稻耐鹽堿生理與遺傳機制研究進展[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2022（8）：6267.

[16]曹良子，孫世臣，劉凱，等.黑龍江省耐鹽堿水稻種質(zhì)資源鑒定及篩選[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2022（8）：1013.

[17]黃雅婕，任丹，李生梅，等.陸地棉苗期的耐鹽堿性評價及鑒定指標篩選[J].中國農(nóng)業(yè)科技導報，2022，24（5）：4655.

[18]韓毅強，高亞梅，杜艷麗，等.大豆耐鹽堿種質(zhì)資源鑒定[J].中國油料作物學報，2021，43（6）：10161024.

[19]牛遠，楊修艷，戴存鳳，等.大豆芽期和苗期耐鹽性評價指標篩選[J].大豆科學，2018，37（2）：215223.

[20]汪波，文靜，張鳳華，等.耐鹽堿油菜品種選育及修復利用鹽堿地研究進展[J].科技導報，2021，39（23）：5964.

[21]楊婭坤，趙飛，劉建，等.鹽堿脅迫對水稻的影響及其相關(guān)機制的研究進展[J].分子植物育種，2022，20（15）：51505157.

[22]張慶昕，張玉霞，陳衛(wèi)東，等.飼用高粱品種種子萌發(fā)期耐鹽堿指標篩選及耐鹽堿性綜合評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2022，50（1）：4042，62.

[23]張美珍，王麗娜，劉權(quán)，等.耐鹽堿溶磷菌的篩選鑒定及其在大豆生長中的功能驗證[J].河南農(nóng)業(yè)科學，2022，51（5）：3444.

[24]魏志園，楊杰，王宇，等.野生大豆耐鹽堿種質(zhì)鑒定及其機制研究進展[J].河北科技師范學院學報，2020，34（3）：2632.

[25]林海波.大豆品種耐鹽堿鑒定與篩選研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2023，51（16）：2225.

[26]季平，張鵬，徐克章，等.不同類型鹽堿脅迫對大豆植株生長性狀和產(chǎn)量的影響[J].大豆科學，2013，32（4）：477481.