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小麦耐盐性育种技术途径简述

2017-05-19尹龙泉许春辉

中国农业信息 2017年3期
关键词:盐渍化耐盐耐盐性

周 娜,尹龙泉,许春辉

(1.山东省滨州市秋田种业有限责任公司,滨州 256653;2.黄河三角洲/滨州国家农业科技园区管理委员会,山东滨州 256600)

小麦耐盐性育种技术途径简述

周 娜1,尹龙泉1,许春辉2

(1.山东省滨州市秋田种业有限责任公司,滨州 256653;2.黄河三角洲/滨州国家农业科技园区管理委员会,山东滨州 256600)

文章总结小麦耐盐机理及耐盐小麦品种的表现,简述了提高作物耐盐性的一些常用措施,以期为在盐碱地小麦育种中提高品种的耐盐碱性、增加产量提供指导。

小麦 耐盐性 育种

盐碱地(即盐渍化土地)是盐类集积的一个种类,是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长。在全世界,存在着大面积的盐渍化土地,据不完全统计,约有3.8亿hm2不同程度盐渍化土地。在中国,23个省、市、自治区都分布着不同程度的盐渍化土壤,盐渍化和次生盐渍化土壤约占我国耕地面积的10%左右。而且随着工业污染加重、灌溉用水质量下降和化肥使用过度等原因,次生盐碱化土壤面积还在不断加剧,严重影响了粮食生产[1]。盐碱是农业生产的大害,严重影响着作物尤其是主要农作物之一的小麦的产量。小麦是我国主要的粮食作物,为了提高其耐盐性,增加其在盐碱地上的产量,因此,文章简单介绍小麦的耐盐机理及耐盐小麦品种的表现,简述了提高作物耐盐性的一些常用措施,以期为在盐碱地小麦育种中提高品种的耐盐碱性、增加产量提供指导。

1 小麦的耐盐机理及耐盐小麦品种的表现

小麦的耐盐机理主要是渗透调节作用,小麦是拒Na+典型的植物,细胞内Na+的吸收或排放直接影响植株的耐盐性[2],细胞内Na+含量低,K+/Na+比值较高,植株耐盐性强。经过观察和研究表明[3],耐盐小麦在植株形态上有以下特点:(1)有强大的根系且根系生长快、入土深,有利于迅速避开地表含盐量较高的土层,根深入地下吸收土壤深层含盐量低的水分,减少盐分对植株的伤害;(2)叶片蜡质厚,茸毛多;(3)有较好的保水结构,失水速度相对较慢,自由水/束缚水比值小,耐生理干旱;(4)由于根系发达,耐盐小麦在株高上比普通小麦要稍高,分蘖能力更强,成穗率更高等特点。

2 耐盐小麦品种的选育

2.1 耐盐品种的筛选

由于各小麦品种的耐盐性不同,在不同品种中筛选出耐盐性好的品种种植,这是盐碱育种中简单、快捷的一种方法,此法经济实用,适合同时对大量品种的筛选。在不同的盐分浓度下对同一品种或在同一盐分条件下对不同品种进行耐盐能力的筛选、鉴定,选出耐盐能力强的品种,在盐碱地上种植,以提高小麦种子单位面积产量。

2.2 杂交培育耐盐品种

充分利用小麦抗盐碱基因的遗传,选出耐盐品种,这是目前耐盐品种选育最根本、最普遍和最有效的方法。

利用抗盐性好的品种与综合性状好的品种杂交,从后代中选出耐盐性好、产量又高的小麦新品种,提高品种的抗盐性。目前,我国通过杂交育种已经育出了德选1号、鲁麦10号、轮抗6号、轮抗7号等品种。

2.3 分子育种技术培育耐盐品种

分子生物学技术的发展,为小麦育种提供了重要手段,也为耐盐性小麦育种提供了新的途径。小麦的耐盐性是受多基因控制的数量性状,澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)从1粒小麦(Triticum monococcum)中分离到2个耐盐基因Nax1和Nax2,并利用分子标记方法将这2个耐盐基因导入了硬粒小麦品系,导入耐盐基因的小麦品种耐盐性有明显提高。Gorham等[4]研究表明,4DL染色体上Knal基因的存在能够明显提高K+/Na+的比值,Knal基因控制K+/Na+比值和Na+的含量,把该基因导入小麦体中,显著提高小麦品种的耐盐能力。现在利用自花授粉后外源DNA导入技术育成了抗旱耐盐小麦新品种济南18号。

3 适当的栽培措施

3.1 种子处理

种植前,种子经过钙处理后可明显提高盐渍条件下的出苗率;多效唑浸种可使幼苗根系发达,提高耐盐性;利用盐、微量元素、激素等溶液处理小麦籽粒,均可一定程度上提高小麦的耐盐碱能力。

3.2 增施氮磷钾肥

增施肥料可以加速小麦植株的生长,相对降低植株体内盐分浓度,使盐分危害的程度相对降低,植物的耐盐性相对提高。同时施用钾肥可以提高植株体内K+/Na+的比值,提高植株的耐盐能力。

3.3 适当增加群体密度

构成小麦产量的3要素是单位面积穗数、穗粒数、千粒重,它们共同影响着小麦单位面积的产量。盐碱地产量低的主要原因是苗期死苗严重,致使基本苗不足,从而大幅降低了单位面积穗数。因此,适当增加群体密度,提高单位面积穗数,可以一定程度提高产量。

4 土壤改良措施

有秸秆还田,施用有机肥,合理灌溉,深耕松土等土壤改良措施。盐碱土大都是无机盐含量丰富,有机盐大量缺乏,土壤板结严重。秸秆还田,增施有机肥可以改善土壤结构,减少土壤板结,有利于土壤pH值的调整;合理灌溉,在播种前大水漫灌矿化度低的淡水;深耕松土,可以相对降低土壤内盐分浓度,有利于出苗及幼苗的生长。

5 小结

小麦是我国主要的粮食作物,对盐碱危害十分敏感。耐盐能力是多基因控制的复合性状,由于耐盐种质资源的缺乏,耐盐品种的筛选和杂交培育耐盐品种,可以考虑从小麦近缘属中寻找耐盐基因,希望利用分子育种辅助手段发现更多的耐盐基因加以利用,这对培育耐盐新品种和新种质有重要的意义。小麦的耐盐机理很复杂,提高小麦的耐盐性也有很多方法,但是要想显著提高小麦的耐盐性,增加小麦产量,使用单一的技术手段很难达到,需要几种措施配合使用才能达到很好的效果。

[1] 赵可夫,李法曾.中国盐生植物.北京:科学出版社,1999

[2] Colmer TD,Flowersand TJ,Munns R.Use of wild rela-tives to improve salt tolerance in wheat.Journal of Experimental Botany,2006,57∶1059~1078

[3] 刘艳丽,许海霞,刘桂珍,等.小麦耐盐性研究进展.中国农学通报,2008,24(11):202~207

[4] Gorham J,Hardy C,Wyn Jones RG,et al.Chromosomal location of a K/Na discrimination char-acter in the D genome of wheat.Theor Appl Gen-et,1987,74∶584~588

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