沿海滩涂耐盐水稻高效筛选

姚立生 何冲霄 孙明法 严国红 唐红生 王爱民 朱国永

(江苏沿海地区农业科学研究所，江苏 盐城 224002)

我国盐碱土地资源约9913万hm2，并且尚有1733万hm2的潜在盐碱土，主要分布在东北、华北、西北内陆地区和长江以北沿海地带［1］。江苏的沿海滩涂面积有70万hm2，占全国滩涂面积的四分之一以上。仅盐城市境内沿海滩涂面积46.7万hm2，占江苏省滩涂总面积的四分之三，而且每年仍以0.2万hm2的成陆速度向东延伸，是江苏省最大的一块土地后备资源。但是沿海滩涂盐渍化土壤是农作物高产稳产的主要障碍之一，种稻改良盐碱地是古今传承的科学方法，盐碱地种稻“寓改良于利用”［2］，是劳动人民的伟大贡献。目前，培育和推广耐盐碱的水稻品种是发展盐碱地水稻生产的最为经济有效的措施。所以提高水稻耐盐力，发展沿海滩涂稻作已成为水稻研究的一项重要课题。

水稻是中度感盐作物，不同品种耐盐性有显著差异［3］。在丰富的稻种资源中，如何迅速而准确地将耐盐性好的材料筛选出来，是培育耐盐品种和直接应用的重要前提，而依据一种科学的筛选标准，建立水稻耐盐性快速高效鉴定方法，将是筛选耐盐水稻的重要环节。目前国内外有关水稻耐盐性鉴定标准有两个。一是国际水稻研究所于1979年提出了水稻目测法分级标准与平均死叶百分比分级标准［4］。二是我国于1982年，在“全国水稻耐盐鉴定协作方案”中规定了水稻耐盐鉴定标准——水稻单茎 (株)评定分级法［5］。另外，辽宁盐碱地研究所提出的盐害度法与耐盐力法也有较大影响。

目前，水稻的耐盐碱性研究大多都参考上述标准。但是水稻耐盐性鉴定虽然方法众多，却没有一个既快速准确又能大批量处理的方法。显然，选择的初期是从众多育成品种和中间品系材料中迅速而准确地将耐盐性好的材料筛选出来，降低基数便于耐盐性的进一步鉴定，这对水稻的耐盐育种非常重要，本文就目前国内外有关耐盐水稻筛选方法予以简述，并提出一种低成本，快速、高效、可以大批量筛选适合沿海滩涂的耐盐水稻的方法。

1 水稻耐盐鉴定的常用方法

目前国内外筛选耐盐水稻的方法很多，大部分方法可以根据水稻生长的时期划分为三大类，分别为种子萌发期鉴定，苗期鉴定，全生育期鉴定三大类。

1.1 种子萌发期鉴定

主要是通过设定合理的水稻种子发芽所需的盐碱胁迫溶液浓度，在种子萌发期考察种子发芽的相关指标，一般认为同等条件下，发芽势、发芽率、发芽指数与耐盐性正相关，该方法快速、简便被广泛用于水稻初期的耐盐碱鉴定与评价［6-7］，但是由于水稻全生育期内，发芽期的耐盐性最强，与苗期的耐盐性相关性低［8-9］，我们提高胁迫条件，筛选到的有可能是吸水能力强，或是有较高渗透压的个体。所以，种子萌发鉴定法虽方便、快捷但准确性不高。

1.2 苗期鉴定

幼苗鉴定的方法根据鉴定指标可分成两类:一是设定盐胁迫条件考察幼苗的形态伤害，二是测量幼苗的生物量大小。由于水稻的幼苗期对盐分胁迫非常敏感，所以苗期鉴定相对准确［4-5，8］。由盐分胁迫导致的不同幼苗生理、形态的变化差异可以通过定量测量及定性目测来区分，并有相关标准来衡量［4-5］，所以幼苗期的形态鉴定也被广泛采用。这一方法虽然能测试大量的材料，但是主要不足是测定项目、步骤较多，影响因子复杂，衡量的标准也会因人和品种的不同而产生较大的差异［4，8］，特别是在育种后代筛选数量较大，实验室工作繁重，一般科研单位人手不足的情况下，此种方法难以开展。而苗期生物量检测相对简单，详见下文塑盘盐土育苗全生物量检测法。

1.3 全生育期鉴定

对水稻农业耐盐性考察的主要手段，依据水稻对盐胁迫的耐受性特点，只有对水稻进行全生育期鉴定才能准确地评价一个水稻资源的耐盐性［5，8］，具体通过盆栽、盐池、田间设施模拟及胁迫环境实地种植等方法来实现。盆栽、盐池等方法容易控制实验条件可以同时对多个品种进行准确的比较，但是实验投入较大，适宜对较少材料的检测，不适用大批量的材料筛选，一般用来进行大批量鉴定之后的补充鉴定。

2 塑盘盐土育苗全生物量检测法

2.1 试验材料

2.1.1 育苗塑盘。长55 cm，宽32 cm，每盘54个穴，塑料盒:长65 cm，宽40 cm，高15 cm。

2.1.2 盐土浸出液。取沿海滩涂盐碱地实际种植区的高盐分耕作层土壤 (盐分0.5%以上)，用稻田灌溉用水调和成泥浆，取上清液，并用稻田灌溉用水调至盐浓度0.3%备用 (也可根据试验要求调高或降低浓度)。

2.1.3 将参试种子晒干去杂，每个参试品种选饱满无破损的籽粒60粒 (如果条件允许可以加量，每重复30粒)。

2.2 试验方法

2.2.1 盒内浸种。塑料盒内加入0.3%滨海盐土浸出液1.5 cm(以刚好浸没种子为准)，放入塑盘，每穴放入一个参试品种30粒，每穴边缘用记号笔编上号;设清水对照，方法同上。塑盘每穴底部的小孔联通于塑料盒内的溶液，可以保证每穴内的种子处于相同盐分环境。

2.2.2 温室催芽、育苗。将塑料盒放置于25℃以上环境催芽、育苗10～15 d左右，当塑料盒内液面降低时应当及时补充淡水至原液面高度，这样可以尽量保持盐分浓度不变。

2.2.3 当幼苗生长至适合鉴定时，取出塑盘风干至恒重，检测每穴内的干物重 (包括籽粒残留与幼苗的根、茎、叶等全部营养体)。

2.3 分析数据

根据每穴内的干物质重量大小和相应清水处理(对照)干物质的重量差异分析结果，除了嗜盐品种，一般对照的干物重明显高于相应盐分处理，所以实验数据的干物重越高且与对照差异越小的品种越耐盐。耐盐品种筛选比例根据试验的目的而定，如从大量的现有品种中筛选耐盐种质应当从严掌握，从中确定耐盐核心种质用于亲本配组。如果是从育种高代材料中筛选耐盐品系，则可以根据实际条件适当放宽，例如我们从一千多份原始材料中筛选了盐丰47、盐156、582S等核心种质10份，用做杂交配组的骨干亲本;2012年而对常规粳稻高代鉴定的1400多份材料我们从中筛选了362个进入盐池和海边梯度盐碱地鉴定，最终从中筛选出的11个品种 (系)，在千分之三盐分的围垦滩涂示范种植了3.4 hm2，产量达508 kg/667 m2，很好地验证了此方法的准确性。

3 讨论

塑盘盐土育苗全生物量检测法是通过带孔塑盘在滨海盐土浸出液中培育幼苗，然后比较幼苗生物量，通过生物量的大小来筛选耐盐品种的一种新方法。在水稻生长期间，植株的根、茎、叶、花、籽粒等营养体的生长，都会受外界盐碱胁迫的影响而改变，从植物生理学角度讲，作物营养体是光合作用的产物也是运输光合产物的载体，它的质量很大程度上决定了作物的产量及品质［5］，而苗期干物重的快速积累是后期高产的基础，这是苗期生物量检测法的理论依据。水稻苗期的营养体对盐分胁迫非常敏感，不同品种差异显著，而且苗期较小的生物量容易定量测定，要求不高时目测即可，所以水稻苗期生物量测定法成为我们耐盐育种大批量选种环节的首先的方法。此方法采用与种植地区的土壤环境尽可能的相似的盐土浸出液育苗，可以尽量减少误差。前人的胁迫溶剂调配比较单一，大多采用NaCl和Na2C03或Na2C03和NaHCO3的混合液［10-12］，而实际大田中的盐碱地多为复盐分布，所以鉴定结果可能与实际不符。育苗过程我们用塑盘配合塑料盒作为筛选器皿不但大大减低了成本而且提高了效率，一个塑盘可以育苗54份，仅需0.85元/盘，同时塑料盒内的溶液浓度与每穴相通，保持液面高度不变就不会因为个别容器的水分蒸发而导致处理的差异。总之，不论采取何种方法，沿海地区要想筛选出可以直接应用于盐渍土壤推广的品种，最终还要以其盐碱地较大面积种植的产量、品质及稳产性等作为终极标准。

［1］牛东玲，王启基.盐碱地治理研究进展 ［J］.土壤通报，2002，33(6):449-455

［2］赵国甬，崔金虎.吉林盐碱地水稻栽堵技术 ［M］.长春:吉林科学技术出版社，2002

［3］方先文，汤陵华，王艳平.耐盐水稻种质资源的筛选［J］.植物遗传资源学报，2004，5(3):351-355

［4］杨 福，梁正伟，王志春.水稻耐盐碱鉴定标准评价及建议与展望 ［J］.植物遗传资源学报，2011，12(4):625-628，633

［5］祁栋灵，韩龙植，张三元.水稻耐盐/碱性鉴定评价方法 ［J］.植物遗传资源学报，2005，6(2):226-231

［6］王秀萍，张晓东，鲁雪林.盐胁迫对冀东滨海稻区优良水稻种子发芽率的影响 ［J］.河北科技师范学院，2004，18(1):76l-78

［7］乔永利，张嫒嫒，安永平，等.粳稻芽期耐冷鉴定方法研究 ［J］.植物遗传资源学报，2004，5(3):295-298

［8］张启星.水稻耐盐筛选、鉴定及评价 ［J］.河北农垦科技，1989(4):4-9

［9］殷延勃，马洪文.宁夏耐盐水稻种质资源的筛选.宁夏农林科技，2007(4):1-2

［10］程海涛，苏 展，曹 萍，等.NaCl和 Na2CO3胁迫对水稻籼梗杂交后代群体发芽与幼苗生育的影响［J］.沈阳农业大学学报，2010，41(1):73-77

［11］李 霞，曹 昆，阎丽娜，等.盐碱胁迫对不同水稻材料苗期生长特性的影响 ［J］.中国农学通报，2008，4(8):252-255

［12］祁栋灵，张三元，曹桂兰，等.水稻发芽期和幼苗前期耐碱性的鉴定方法研究 ［J］.植物遗传资源学报，2006，7(1):74-80