50个小麦品种的苗期耐盐性比较

阮建�├钅饶� 崔海燕 张斌 宫永超 丁汉凤 彭振英

摘要：

选取50个具有不同耐盐性的小麦品种种子作为试验材料，用水培法在1.3% NaCl胁迫处理下进行芽期和苗期耐鹽性检测，于8天时测量小麦种子的发芽率、株高以及根长，并以此评价这50个小麦品种的苗期耐盐性差异。结果从中筛选出1级耐盐性小麦品种5个，分别为烟农5158、鲁麦21、烟农19、烟农0428和山农紫麦1号；2级耐盐性小麦品种14个；盐敏感型小麦品种4个，分别为石H68-366、滕麦3号、碧蚂4号和泰农18。通过对50个供试材料的耐盐隶属函数综合值进行聚类分析，可将其分为五类。本研究可为小麦耐盐育种提供一定的理论支持。

关键词：小麦；萌发率；株高；根长；耐盐性

中图分类号：S512.101 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2017）04-0005-06

Salt-Tolerance Comparison of Fifty Wheat Varieties at Seedling Stage

Ruan Jian1，2，Li Nana3，Cui Haiyan4，Zhang Bin2，Gong Yongchao3，Ding Hanfeng3，Peng Zhenying1，2

（1. College of Life Sciences， Shandong University， Jinan 250100， China；

2. Biotechnology Research Center， Shandong Academy of Agricultural Sciences/Shandong Provincial

Key Laboratory of Crop Genetic Improvement， Ecology and Physiology， Jinan 250100， China；

3. Shandong Centre of Crop Germplasm Resources， Jinan 250100， China；

4. Maize Research Institute， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China）

Abstract The seeds of 50 wheat varieties with different salt-tolerance were taken as experimental materials. They were used for water culture with 1.3% NaCl to investigate their salt-tolerance during germination and seedling stages. The germination rate， plant height and root length on the 8th day were measured and analyzed to evaluate the salt-tolerance differences of the 50 wheat cultivars.The results showed that five first-grade salt-tolerant varieties （Yannong 5158， Lumai 21， Yannong 19， Yannong 0428 and Shannong Purple Wheat 1）， fourteen second-grade salt-resistant varieties and four salt-sensitive varieties （Shi H68-366， Tengmai 3， Bima 4 and Tainong 18） were screened out. Through cluster analysis based on the salt-tolerant membership function value of 50 wheat germplasm materials， they were divided into five categories. This research could provide certain theoretical supports for salt-resistant breeding in wheat.

Keywords Wheat；Germination rate；Plant height； Root length；Salt tolerance

世界范围内的土壤盐渍化程度越来越严重，已经成为限制农作物生长的主要胁迫环境，严重制约农业的发展。据联合国粮农组织统计，全世界盐渍土壤面积约9.5×108 hm2，占世界陆地总面积的7.26%[1]。根据农业部全国土壤普查资料统计，我国盐渍土面积为3 466.7×104 hm2 ，其中已开垦种植的约有666.7×104 hm2。我国盐渍土壤主要分布于新疆、内蒙、青海以及山东黄河三角洲地带，并且有逐年增加的趋势[1-4]。盐渍土是我国重要土地资源的一部分。我国盐渍土壤的改良利用已经取得巨大成就，将不少盐碱地改造成了良田。但是许多盐碱地地处偏远，降雨又少，改良相当困难。因此，培育耐盐作物品种是一种既经济又环保的措施[4-6]。

小麦是我国三大粮食作物之一，也是盐碱地的主要栽培作物之一，但是不同小麦品种（系）的耐盐性差异很大。在人口、粮食、土地矛盾日益加剧的今天，筛选和培育耐盐性强的小麦品种（系），研究小麦耐盐机制，对于充分利用盐碱地和解决目前粮食问题具有非常重要的现实意义[7]。

到目前为止，我国已经培育出一些耐盐小麦品种，如山融3号、茶淀红、科遗26、德抗961、德选1号、冀5418、新冬26等，已经成为目前公认的典型耐盐品种[8]。由中国科学院新疆生态与地理研究所选育的新冬34号，具有较强的抗盐碱能力和显著的丰产优势，单产可达6 045.0 kg/hm2[9]。2013年，青岛农业大学选育的青麦6号旱地小麦良种参加“渤海粮仓”示范，实现盐碱地单产6 270.0 kg/hm2的高产，突破了全国盐碱地小麦产量纪录[10]。

但是目前我国能够高效用于小麦耐盐性品种培育的资源仍然比较缺乏，因此有必要对我国的小麦种质资源进行深入的筛选鉴定。种子萌发是小麦整个生长发育过程的起始，种子在盐胁迫下萌发率的高低反映出个体或品种的耐盐性差异，因此可以作为个体或品种早期耐盐性筛选的依据[11， 12]，而且小麦芽期和苗期是整个生育期中对盐害比较敏感的阶段[13]。本试验挑选50个耐盐性不同的小麦品种为材料，用水培法进行种子发芽率和苗期的耐盐性鉴定，初步分析盐胁迫对小麦萌发的影响，比较不同小麦品种之间的耐盐性差异，筛选耐盐小麦材料，为今后筛选耐盐小麦资源和培育耐盐品种奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究选用50个小麦品种为材料（表1）进行试验，材料由本实验室自存。

1.2 盐胁迫处理

用1/2 Hoagland营养液配制含1.3% NaCl的盐处理溶液。挑选饱满且大小均匀一致的小麦种子用0.1%升汞溶液消毒15 min后用自来水反复清洗干净。用1.3% NaCl盐处理溶液浸種16 h，待种子充分吸胀后置于铺有窗纱的培养盒中，每盒整齐摆放72粒种子，下面盛有800 mL盐处理溶液，使溶液浸没1/3粒种子。将培养盒置于25℃、16 h光照/8 h黑暗条件下培养，及时补充适量蒸馏水使每个培养盒内溶液体积保持在800 mL左右。对照用1/2 Hoagland营养液培养，其它条件完全相同。试验设3次重复。

1.3 调查项目与方法

1.3.1 种子发芽势和发芽率测定 按照小麦种子发芽实验标准[14]，在第4天时测发芽势，第8天时调查发芽率。试验前期观察到部分种子虽能萌发，但后期芽不能正常伸长，因此将其视为不发芽。以根长、芽长超过2 cm视为发芽来计算发芽率。

种子发芽率（%）=发芽种子数/供试种子总数×100

1.3.2 株高和根长调查 种子萌发8天时，每盒随机挑选10株正常生长的小麦测量其株高和根长（不足10株者按照实际数量进行测量），去掉一个最大值和一个最小值后分别取平均值。

1.3.3 各项指数调查统计与数据分析 采用文献[15]中的方法计算各小麦品种在盐胁迫下的相对耐盐系数：

相对耐盐系数（%）=盐胁迫值/空白对照值×100

利用Microsoft Excel分别计算各调查性状的平均值（X）、标准差（S）和变异系数（CV）。根据各性状平均值和标准差将供试材料分为5级，从第1级的X1﹤X-2S到第5级的X5﹥X+2S，每个S为一级，并依此计算遗传多样性指数（Shannon-Weaver）：

式（1）中，Pi为某性状第i级别内材料个数占总个数的百分比，ln为自然对数。

通过Microsoft Excel对各性状进行隶属函数度的计算，公式[16]如下：

式（2）中，X为小麦各品种的某一指标测定值，Xmax为所试品种中该指标测定值的最大值，Xmin为该指标中的最小值。

根据各性状的隶属函数度计算出隶属函数度综合值。隶属函数度综合值计算方法：将各项调查指标的隶属函数度相加，即为隶属函数度综合值。采用SPSS分层聚类方法进行最短距离（nearest neighbor）、欧氏距离平方（squared Euclidean distance）聚类分析。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对供试小麦品种发芽势的影响

在种子培养4天时测其发芽势（表1）。结果表明，不同小麦品种发芽势从9.78%至78.70%不等，反映出各小麦品种的耐盐性差异较大。其中烟农5158、鲁麦21等5个品种的发芽势在70%以上，属于1级耐盐性品种；耐盐级数为2级的小麦品种发芽势也相对较高，耐盐性相对较强；泰农18、石H68-366等4个品种的发芽势均在15%以下，属于盐敏感型小麦品种。

2.2 盐胁迫对供试小麦品种发芽率、株高和根长的影响

盐处理对小麦的发芽率、株高和根长均有不同程度的抑制。从表2中可以看出，与对照相比，盐处理下株高的减少量从23.4%～59.2%不等，耐盐性较强的品种株高减少量较少，如烟农0428和山农紫麦1号。盐处理下根长的减少量从31.1%～72.4%不等，比株高的减少幅度略大。盐处理对发芽率的影响较大，盐处理下发芽率从10.99%～79.05%不等，耐盐性差的小麦品种的发芽率降低近90%，而耐盐性强的小麦品种的发芽率仅降低20%左右，如烟农5158和鲁麦21。

2.3 盐胁迫处理下不同品种小麦苗期性状的多样性分析

在1.3% NaCl处理下，50个供试小麦品种的4个苗期性状差异较大（表3）。发芽势的最大值为78.70%，最小值为9.78%，变异系数为47.63%，而对照情况下发芽势的变异系数仅为1.24%，增加37.4倍。与对照相比，盐处理下发芽率的变异系数则增加29.1倍。盐处理下株高和根长的变异系数则分别比对照增加2.0倍和5.2倍。由此可见，发芽势和发芽率对盐胁迫表现较为敏感，而株高和根长对盐胁迫表现相对不敏感。然而各性状的遗传多样性指数在盐处理与对照之间相差不大。

2.4 盐胁迫处理下各小麦品种隶属函数综合值与聚类分析

由表4可以看出，这50个小麦品种的隶属函数综合值差异较大，从0.08～3.86不等，说明各小麦品种的耐盐性有较大差异。根据隶属函数度综合值用SPSS分层聚类方法进行聚类分析，结果见图1。表明，这50个小麦品种根据其耐盐性可大体上聚为5个分支，与其耐盐级数基本吻合。

3 讨论与结论

农作物不同生育阶段的耐盐性鉴定评价可采用多种方法进行，其中发芽期耐盐性鉴定可在较短时间内对大量品种进行鉴定，具有可操作性强、周期短、效率高的特点，可用于大批量小麦品种耐盐性初步评价，有助于小麦耐盐品种的选育。

盐胁迫对小麦的整个生长发育过程都具有较大影响，其中以对芽期的影响更为显著。芽期是小麦盐害较为敏感的时期之一，直接决定了种子

在盐害环境下能否出苗。在种子萌发初期，通过统计种子发芽势就可以初步看出品种的耐盐强弱程度。本研究用1.3% NaCl处理，对50个小麦材料的芽期耐盐性进行了比较，鉴定出芽期相对耐盐系数在70%以上的品种5个；相对耐盐系数在50%～70%之间的小麦品种14个。通过芽期耐盐性鉴定，可以筛选出芽期耐盐性较强的小麦材料，为小麦芽期耐盐性研究提供基础信息。

有研究认为小麦的苗期耐盐性是最为重要的，苗期是小麦生长由异养过渡到自养的时期，是小麦一生对盐渍逆境最敏感的时期[8，20]。本研究以苗期的相对根长和相对株高作为小麦耐盐性筛选的两种参考指标进行苗期耐盐性鉴定。结果表明，在盐胁迫下，根长减少量从31.1%至72.4%不等，株高减少量从23.4%至59.2%不等，根长的减少幅度略大于株高的减少幅度，说明小麦根系对盐胁迫的敏感性更大一些，这与前人研究结果相一致[8，17-19，21，22]。根长减少量低于30%的小麦有5个，这与通过发芽势筛选得到的耐盐小麦品种结果相一致。

本研究通过对50个小麦材料进行芽期和苗期耐盐性鉴定，筛选出耐盐性较强的小麦品种5个，分别是烟农5158、鲁麦21、烟农19、烟农0428和山农紫麦1号。该研究结果可为小麦耐盐育种提供理论和技术支撑，同时也可为进一步提高盐渍化土壤小麦改良提供技术支撑。

参 考 文 献：

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