APP下载

甜菜种质资源耐盐性的初步筛选

2013-03-02於丽华耿贵崔平孙菲赵慧杰孙学伟

中国糖料 2013年4期
关键词:耐盐耐盐性叶柄

於丽华,耿贵,崔平,孙菲,赵慧杰,孙学伟

(1.黑龙江省普通高等学校甜菜遗传育种重点实验室,哈尔滨150080;2.中国农业科学院甜菜研究所,哈尔滨150080;3.沈阳农业大学土地与环境学院,沈阳110866)

甜菜种质资源耐盐性的初步筛选

於丽华1,2,3,耿贵1,2,崔平1,2,孙菲1,赵慧杰1,孙学伟1

(1.黑龙江省普通高等学校甜菜遗传育种重点实验室,哈尔滨150080;2.中国农业科学院甜菜研究所,哈尔滨150080;3.沈阳农业大学土地与环境学院,沈阳110866)

以收集到的146份甜菜种质材料为研究对象,在280mmol/L NaCl胁迫条件下,通过20d室内的营养液培养试验,根据各材料干物质积累量的差异,初步筛选出耐盐性强弱的材料,再以初选出的材料为研究对象进行复选,进一步确定初选出材料的耐盐性。结果表明:经过初选试验得到15份耐盐性强的种质材料和5份耐盐性弱的材料,共20份。在对这20份材料的复选后得到6份耐盐性强的材料,分别是266号、265号、08-5号、07-6号、24号和2N-1号;3份耐盐性弱的材料,分别是82号、25号和268号。同时对市面上出售的48个甜菜品种也进行了初选,筛选出2份耐盐性强的材料ST13092和TD13829,2份耐盐性弱的材料巴士森和HI0474。

甜菜;种质资源;耐盐性;筛选

黑龙江省的盐碱土分布广大,面积近66.7万hm2,其中含盐量≥1%的盐碱土超过10万hm2[1-3]。盐碱土属于中低产土壤,然而在主要种植的农作物中,绝大多数的耐盐性差,产量低,因此筛选耐盐性强的种质资源对于合理利用盐碱土,提高作物产量具有重大意义。甜菜是糖料作物,又是能源作物,且耐盐性比玉米、大豆、马铃薯等农作物强,是适合于在盐碱地上种植发展的作物。一些试验已表明,甜菜不同基因型的耐盐性差异很大[4-8]。本文对146份甜菜种子资源进行耐盐性试验,从中筛选和鉴定出一批耐盐性材料和适合盐碱地种植的品种,为进一步研究甜菜的耐盐机理提供试验材料,为甜菜育种、分子标记、转基因等研究提供耐盐性材料,同时也为盐碱地区农民提供选种耐盐品种的依据。

1 材料与方法

1.1供试种子

供试种子有两部分来源:一部分来自中国农科院甜菜研究所种质资源库;一部分是农民广泛种植的市面上购买的品种,共146份。

1.2试验处理

试验选定NaCl的浓度为280mmol/L,1个空白对照,3次重复。甜菜种子经过酒精,氯化汞消毒杀菌后,以蛭石为基质,在25℃培养箱中催芽。播种6d后,选择其中长势良好的幼苗移入1/2浓度的Hoagland营养液中进行培养,移苗后第二天开始加盐处理,盐分在停止光照后分6次加入,以免幼苗过度萎蔫。培养室内条件为:光照强度为240~250μmol,每日连续光照14h,相对湿度60%~70%,白天温度25~27℃,夜间19~20℃,培养液昼夜连续通气,并及时向容器中补充蒸馏水。盐处理20d后收获。收获时对干物质、叶面积进行测定。

耐盐性初选:将146份甜菜种子分成4批,在280mmol/L的NaCl营养液中培养,移苗20d后,测定每个材料的干物质重,根据干物质重选出耐盐性强弱的材料。耐盐性复选:将初选得到的甜菜种子再次筛选。

表1 初步筛选出耐盐性强的材料及其干物质积累量

2 结果与分析

2.1盐处理初选结果

2.1.1 盐胁迫后甜菜不同品种(系)干物质积累的差异由于收集到的甜菜种子材料较多,因此进行了耐盐性初步筛选。在移苗20d后,即加完盐14d收获,4批的单株平均干物质积累分别在0.459~0.203g、0.431~0.16g、0.383~0.159g、0.386~0.183g。在同一批次的筛选中,不同品种(系)甜菜表现出的耐盐能力差异较大,耐盐性最强的材料干物质比最弱的分别提高了1.26倍、1.58倍、1.41倍、1.11倍。

根据干物质积累量,从98份材料中初步筛选出了15份耐盐性强和5份耐盐性弱的种质材料(详见表1),为进一步复选提供了材料。

2.1.2 甜菜叶柄颜色与耐盐性对甜菜幼苗培养的过程中发现有些同一品种幼苗由于叶柄的颜色不同,其耐盐性有较大的差异,因此对22份出现红绿叶柄材料的耐盐性进行了比较分析。由表2可见,仅有3份材料盐胁迫后,幼苗的单株干物质积累没有因为叶柄颜色的不同而造成差异;其余19份材料,由于叶柄的颜色不同,造成盐胁迫条件下干物质积累不同程度上有所差异,其中普瑞宝的差异最大,绿叶柄干物质积累较红叶柄提高了0.096g,提高了近57.5%,其次是中多0701,红叶柄干物重较绿叶柄提高了0.067g,提高了近40.6%。由此可见,对于同一份有红绿叶柄的材料,了解叶柄颜色与耐盐性的关系十分重要,不但可以指导农业生产实践,同时也能够为甜菜遗传育种提供理论依据。

表2 不同甜菜品种(系)叶柄的颜色与耐盐性

表3 20份甜菜种质材料的复选结果

2.2盐处理复选结果

将初选得到的20份种质材料进行了复选,以进一步较为客观地确定每份材料的耐盐性。胁迫系数在一定程度上能够说明植株耐盐性的强弱,胁迫系数大,植株耐盐能力强,反之,耐盐能力弱。从表2中可以看出材料265与材料08-5的胁迫系数最大,都达到了0.472,在耐盐性强的品种中,105号材料的胁迫系数最小。盐胁迫下,266号材料获得了最大的干物质积累,而117号和77号是强耐盐性材料干物质最少的。因此衡量某一材料耐盐性的强弱,需综合考虑。本试验是为进一步研究甜菜的耐盐机理筛选耐盐性不同的材料,所以更侧重用干物质积累来衡量不同材料的耐盐性。

表4 50份甜菜种质材料的干物质及叶片面积

2.3市面上出售的甜菜种质耐盐性的筛选

在市面上共收集到48份种质材料,对它们进行了耐盐筛选,为了能与以前的筛选更好地比较,同时加入了前面复选过的两个耐盐性不同的品种25(耐盐性弱)和24(耐盐性强)材料。从表4中可以看出,盐胁迫条件下,这48份种质材料的干物质积累量差异较大,有9份材料的干物质都高出了对照24材料,高出了0.002~0.037g,其中ST13092、SD13829和937比24高出5%以上。同时筛选出3份耐盐性弱的材料,这3份材料的干物质积累量低于对照材料25,其中材料HI0474干物质积累最低,较25材料低0.0230g,降低了10.3%。

叶面积是衡量植物耐盐性的一个重要指标。耐盐性弱的材料,在盐胁迫条件下叶片不能正常伸展,造成叶片面积小而且叶片较厚。从表4中可以看出ST13092、SD13829两份材料也获得了较大的叶面积,可见这两份材料无论是从干物质积累还是在叶面积角度衡量都是耐盐性较好的材料。对于耐盐性弱的材料,叶片面积都比较小,仅有400cm2多,是耐盐性强材料的一半。

通过对市面上出售的品种的初选,筛选出2份耐盐性强的材料ST13092和TD13829,2份耐盐性弱的材料巴士森和HI0474。

3 结果与讨论

经过初选试验得到15份耐盐性强的种质材料和5份耐盐性弱的材料,共20份。在对这20份材料的复选后得到6份耐盐性强的材料,分别是266号、265号、08-5号、07-6号、24号和2N-1号;3份耐盐性弱的材料,分别是82号、25号和268号。同时对市面上出售的品种也进行了初选,筛选出2份耐盐性强的材料ST13092和TD13829,2份耐盐性弱的材料巴士森和HI0474。

随着土壤盐渍化的加剧,目前对植物耐盐性研究越来越多,很多科研工作者进行了植物耐盐性的筛选工作[9-11]。黑龙江省甜菜的种植面积广大,而且甜菜的耐盐性较其它作物强,筛选出耐盐性强的种质材料,进一步研究甜菜不同基因型的耐盐性机理,不但能够为甜菜的遗传育种提供依据,也可以在农业生产上指导实践。本文为今后甜菜耐盐机理研究工作,打下了坚实的基础。

[1]刘功,李锐,王连敏,等.浅谈黑龙江省盐碱地利用[J].黑龙江农业科学,2007(2):108-109.

[2]尹喜霖,王勇,柏钰春.浅论黑龙江省的土地盐碱化[J].水利科技与经济,2004,10(6):361-363.

[3]王逊,尹喜霖,张杜芬,等.黑龙江省环境地质调查报告[R].哈尔滨:黑龙江省第二水文地质工程地质勘察院,2001.

[4]耿贵,汪景宽,陈丽,等.氯化钠胁迫对甜菜幼苗生长、叶绿素含量和硝酸还原酶活性的影响[J]..中国糖料,2007(1):25-27.

[5]F.Moreno,F.Cabrera,E.Fernandez-Boy,I.F.Giron,J.E.Fernandez,B.Bellido.Irrigation with saline water in the reclaimed marsh soils of south-west Spain:impact on soil properties and cotton and sugar beet crops[J].Agricultural Water Management, 2001,48:133-150.

[6]耿贵.甜菜不同品种(系)耐盐特性的研究[D].北京:中国农业科学院,2000.

[7]Cherki Ghoulam,Ahmed Foursy,Khalid Fares.Effects of salt stress on growth,inorganic ions and praline accumulation in relation to osmotic adjustment in five sugar beet cultivars[J].Environmental and Experimental Botany,2002,47:39-50

[8]Marschner,H.Mineral Nutrition of Higher Plants(Scond Edition)[M].Academic,London,1995.

[9]方文先,汤陵华,王艳平.耐盐水稻种质资源的筛选[J].遗传资源学报,2004,5(3):295-298.

[10]王聪,朱月林,杨立飞.菜用大豆耐盐品种的筛选及其耐盐生理特性[J].江苏农业学报,2009,25(3):621-627.

[11]马雅琴,翁跃进.引进春小麦种质耐盐性的鉴定评价[J].作物学报,2005,31(1):58-64.

Preliminary Studies on Salt Tolerance of Sugarbeet Germplasm Resources

YU Li-hua1,2,3,GENG Gui1,2,CUI Ping1,2,SUN Fei1,ZHAO Hui-jie1,SUN Xue-wei1
(1.The Key Laboratory of Sugarbeet Genetics and Breeding,Heilongjiang University,Harbin 150080,China; 2.Sugarbeet Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150080,China; 3.College of Land and Environment,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China)

Hundred forty-six sugarbeet samples cultivated in 280 mmol/L NaCl cultivation liquid were tested to measure the dry matter of the samples at 20th day and to determine the level of salt tolerance varieties according to dry matter.Then the a second screening was done to validate the level of salt tolerance.Results showed that 15 high level of salt tolerance varieties and 5 low level of salt tolerance varieties were screened after the first screening.Six high level of salt tolerance varieties(266,265,08-5,07-6,24,2N-1)and 3 low level of salt tolerance varieties(82,25,268)were validated after the second screening.Meanwhile,48 commercial varieties were screened as a result of found 2 high level of salt tolerance varieties(ST13092,TD13829)and 2 low level of salt tolerance varieties(Bastion,HI0474).

sugarbeet;germplasm resources;salt tolerance;screening

S566.3

A

1007-2624(2013)04-0039-03

2013-06-25

黑龙江省教育厅项目(11541279);国家科技支撑计划项目(2009BADA7B02)。

於丽华(1978-),女,辽宁凌海市人,在读博士,助理研究员,主要从事植物营养研究工作。

猜你喜欢

耐盐耐盐性叶柄
斗 草
绿豆种质资源苗期耐盐性鉴定及耐盐种质筛选
大豆种质萌发期和苗期耐盐性评价
斗草
碱蓬来源耐盐菌相关研究进展
有了这种合成酶 水稻可以耐盐了
扭动的小蚕
不同类型水稻芽期的耐盐性差异
扭动的小蚕
郁金香耐盐性鉴定方法研究