海南普通野生稻耐旱和耐盐资源的鉴定与评价

唐清杰+王效宁+邢福能

摘要：为筛选海南普通野生稻耐旱和耐盐资源，分别在防雨透光的薄膜棚内和0.7%盐溶液的环境下，对49个居群490份材料进行苗期耐旱性和耐盐性鉴定。结果表明，490份普通野生稻材料中有9份材料表现1级高耐旱且存活率大于80%，占1.84%；31份材料3级耐旱，占6.33%；没有发现高耐盐材料，但有28份材料耐盐3级且死叶率介于5%～25%之间，占鉴定总数的5.71%。这些耐旱和耐盐普通野生稻资源分别来自海南省海口市、文昌市、澄迈县等沿海地区，本研究可为海南普通野生稻资源进一步研究和育种利用提供参考。

关键词：普通野生稻；苗期；耐旱性；耐盐性；鉴定；育种利用

中图分类号： S511.02 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）11-0096-03

粮食生产受制于许多环境因素，干旱和盐害是制约水稻产量和种植面积的两大非生物逆境因素[1-2]。随着全球变暖趋势加剧，中国作为水资源相对匮乏的国家，水短缺问题日趋严重。据统计，干旱造成水稻的减产量超过其他因素，严重影响水稻的产量和品质[3]。2015年5月以来，海南岛出现持续高温天气，南部、西南部和中部8个县（市、区）出现不同程度干旱，部分地区出现河流断流、水库干涸等灾情，农业生产受到严重威胁，据海南省农业厅数据可知，全省农作物受旱情灾害面积已经超过1.67万hm2，其中处于生长旺季的水稻生产和蔬菜受害尤为严重。

中国盐碱地约为2 000 万hm2，由于人类活动等诸多因素的影响，土壤盐碱化正不断地吞噬着人类赖以生存的土地，可供耕种的土地面积正日趋减少[4]。海南岛每年都会发生造成潮灾风暴潮，频繁风暴潮引发海水倒灌，导致沿海灾区土壤盐渍化。2014年7月“威马逊”台风引起海水倒灌，仅文昌罗豆农场被海水倒灌的农田达到674.47 hm2，形成严重的盐渍化土壤[5]。水稻属中度感盐作物，多数水稻品种在盐胁迫下大幅度减产或死亡。土壤盐渍化及次生盐渍化已成为限制水稻生产发展、威胁粮食安全的一个重要因素。因此，积极开展水稻种质资源耐盐性鉴定评价研究，筛选强耐盐性水稻种质并用于耐盐育种至关重要[6]。普通野生稻具有较丰富的优良性状，国内外科研人員对普通野生稻在抗病虫、抗旱、耐冷等方面[7-16]开展了大量研究，但在耐盐性研究方面开展较少，对于海南普通野生稻也未开展耐旱研究。因此，本研究鉴定了海南普通野生稻耐旱和耐盐资源，为筛选强耐性水稻种质和育种利用提供了参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料

2002—2012年，海南省农业科学院粮食作物研究所联合中国农业科学院作物科学研究所对海南省18个县（市、区）野生稻资源开展大规模野外调查，收集来自海口、文昌、万宁等地80个居群，入海南省野生稻异位保存圃保护。本次鉴定选择居群内个体数量多于10株且长势旺盛的49个居群490份材料普通野生稻。

1.2 试验方法

1.2.1 耐旱性鉴定[17] 选择之前做过稻瘟病鉴定的49个海南普通野生稻居群，每个居群取10份野生稻5～7叶期种茎苗，共490份材料，每盆栽种1份材料（1株苗），放入防雨透光的薄膜棚内，20 d后停止供水。随机分布种植10盆含羞草，作为枯竭指示植物。待盆内水分日渐枯竭直至用手触动含羞草叶子时无刺激反应为止，之后连续7 d对秧苗受害状况进行观察。干旱受害观察结束后，将种质移出棚外，恢复供水。供水恢复生长后第7天，详细调查秧苗恢复生长速度及存活度，即叶片和植株的返青程度（参照受害表现），从而确定种质苗期耐旱性。初鉴5级以上种质复鉴，方法相同（表1）。

1.2.2 耐盐性鉴定[17] 49个海南普通野生稻居群，每个野生稻居群取10份野生稻4～6叶期再生苗，共490份材料，每盆栽种1份材料（1株苗），栽于人工盐化土壤（0.7% NaCl溶液）盆。移栽好种质放置于防雨透光的薄膜遮阴棚内，每天观察水位变化情况，适量补充盐水。移栽后30、60 d分别调查受害情况，测定死叶率，分级评价。初鉴5级以上种质复鉴，方法相同（表2）。

2 结果与分析

2.1 海南普通野生稻耐旱鉴定

如表3所示，停止供水7 d后调查发现134份材料表现1级耐旱。恢复供水第7天，136份材料存活度大于80%，2项合并评价，96份材料表现1级耐旱且存活度大于80%，占 19.59%。153份材料表现3级耐旱，102份材料存活度介于60%～80%之间，2项合并评价，71份材料表现3级耐旱且存活度介于60%～80%，占14.49%。96份材料表现5级中级耐旱，66份材料存活度介于40%～60%之间，2项合并评价，35份材料表现5级中级耐旱且存活度介于40%～60%之间。此外，移栽后90 d发现只剩下9份野生稻材料表现1级耐旱且存活率大于80%；31份材料表现3级耐旱存活率介于60%～80%之间，数据仅作参考。

2.2 海南普通野生稻耐盐鉴定

如表4所示，移栽后30 d调查受害情况，测定死叶率，分级评价。调查结果显示，490份材料中有2份材料高耐盐1级且死叶率≤5%，占0.4%；146份材料表现耐盐3级，156份材料死叶率介于5%～25%之间，2项合并评价，138份材料耐盐3级且死叶率介于5%～25%之间，占总数的 28.16%。295份材料表现5级中级耐盐，301份材料死叶率介于25%～50%之间，2项合并评价，282份材料表现5级耐盐和死叶率介于25%～50%之间。

移栽后60 d调查受害情况，测定死叶率，分级评价。经调查发现，490份材料中没有材料高耐盐1级且死叶率≤5%。130份材料耐盐3级，156份材料死叶率介于5%～25%之间，2项合并评价，84份材料耐盐3级且死叶率介于5%～25%之间，占17.14%。206份材料表现5级中级耐盐，301份材料死叶率介于25%～50%之间，2项合并评价，162份材料表现5级耐盐和死叶率介于25%～50%之间，占 33.06%。

移栽后90 d，只剩下28份野生稻材料表现3级耐盐且存活，占鉴定总数的5.71%，其余叶片枯黄或死亡。

2.3 海南普通野生稻资源耐盐和耐旱综合评价

从海南普通野生稻资源耐旱和耐盐鉴定结果来看，28份耐盐资源分别来自19个居群，9份1级高耐旱资源来自9个不同居群，31份3级耐旱资源来自21个居群。从49个居群耐性鉴定结果来看，9号居群耐旱资源最多，有4份；24、52号居群各有3份耐旱资源；5号居群耐盐资源最多，有4份；45号居群其次，有3份。5、11、13、22、17、34、45、51、52号等9个居群中，每个居群都有材料同时表现出耐盐、耐旱等双重耐受性，具体居群号和耐性等见表5。3、5、7、20、25～27、29、31、32、36、43、44、46、58～50、53、55号等18个居群没有耐性材料。

3 小结

3.1 与国内外其他相关研究的比较

胡标林等通过鉴定江西东乡野生稻（东野）群体发现，叶片相对含水量、单株分蘖数、穗实粒数、千粒质量、株高、单株有效穗数等6个性状与水稻抗旱性相关显著，可作为全生育期抗旱鉴定指标[10]。谢建坤等对来自3个居群4份东野与15份栽培稻进行苗期抗旱性比较，认为东野比栽培稻更抗旱，其中茎长、最长根长、根干质量、根鲜质量及根系相对含水量对水稻苗期抗旱性影响更大[11]。付学琴等也对东野渗入系苗期抗旱遗传及生理机制进行初步分析[12]。这些研究主要还是对水稻（野生稻渗入系等）进行耐旱鉴定，对单纯野生稻耐旱鉴定研究较少。应用的指标多采用单株有效穗数、穗实粒数、千粒质量、茎根等，而本研究纯粹是针对普通野生稻开展鉴定，指标也是采用野生稻特有的叶片、叶色、存活率等耐旱指标。耐盐性研究方面，Brar等对野生稻后代材料进行了苗期的耐盐性鉴定[18-19]，与本研究的对象和所用指标完全不同。

3.2 海南普通野生稻所在地环境条件与耐旱性、耐盐性的关系

耐旱资源最多的9号居群位于海口市河沟，经常受到干旱的影响，生长习性为半匍匐状态；耐旱资源次多的24号居群位于海口市荒野，生长习性为半匍匐状态；耐旱资源同样次多的52号居群資源位于海口市溪水中，生长习性为半匍匐状态。耐盐资源最多的5号居群位于海口市田洋，比较靠近海边，生长习性为半匍匐状态。耐盐资源次多的45号居群位于澄迈县永发镇，南渡江附近，生长习性为直立状态。表现出耐盐、耐旱双重特性的5、11、13、22、51、52号来自海口市，17、34号居群来自文昌市，都是滨海地区，但有些地况又比较干旱，所以表现出双重耐性。在海南盐碱地面积逐渐扩大、干旱发生较重的情况下，这些材料为开展耐盐耐旱水稻新品种（组合）的选育提供了较好的资源，促进了海南水稻育种的可持续发展。

3.3 通过选育耐盐水稻新种质改良利用盐碱地

国内外有关耐盐植物和盐土农业的研究主要集中在2个方面：一是对具有经济价值的野生耐盐植物进行筛选、驯化，使其逐步达到能被作物化生产利用的目的；二是借助常规杂交育种和现代生物技术，改良现有农作物栽培种的耐盐性，培育耐盐作物新品种。2013年4月，国际水稻研究所Gregorio等利用1份水稻育种材料与在盐水中发现的野生稻杂交，已经培育出1个可在海水侵蚀的滨海土地种植的耐盐水稻新品系[20]。我国水稻耐盐碱品种的选育主要通过对各地现有的种质材料进行耐盐碱性鉴定，以选择耐盐性强的材料用于杂交[21-22]。本研究通过对海南普通野生稻进行耐盐鉴定，筛选出耐盐材料，进而通过杂交回交手段，获得耐盐水稻材料。下一步主要研究重点应该在选育生育期适中、产量中等且适合海南生态区域滩涂种植的耐盐水稻新种质。

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