油菜苗期耐盐性差异与耐盐指标选择

申玉香， 李洪山， 封功能， 徐 华， 程秀珠

(盐城工学院海洋与生物工程学院，江苏盐城 224051)

土壤盐碱化是全球面临的重要环境问题。目前我国拥有的盐碱土面积为2 700万hm2，大量的盐碱土和不断出现的土壤次生盐渍化是影响农业生产中粮食安全的主要障碍之一。提高盐碱土作物的生产能力一直是农业工作者追求的目标，其中最为直接有效的方法是选育耐盐作物品种。

油菜为中度耐盐作物，选择合适的耐盐油菜品种在沿海滩涂种植，不仅可以改良盐碱土，而且对增加油菜种植面积、满足市场对油料和蛋白质的需求意义重大。

早期(发芽期和苗期)的耐盐生理指标选择对缩短育种年限的意义较大。龙卫华等通过不同浓度的盐分胁迫芽期试验，研究盐分胁迫下发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、胚芽长、鲜质量和干质量等指标，鉴定出一批芽期耐盐的油菜品种资源，并对芽期耐盐指标进行了探索[1-3]。多数研究认为，发芽率、发芽指数与耐盐性关系密切，李源龙认为，低盐处理可以通过株高区分耐盐性，高盐处理可以通过干质量来区分[4]。油菜芽期耐盐亦与内部生理有关，低盐和高盐处理可以通过超氧化物歧化酶(SOD)的增加量差别来区分耐盐性，高盐处理可以通过过氧化物酶(POD)来区分。刘自刚等认为，耐盐品种(系)游离脯氨酸含量、抗氧化酶活性高于盐敏感品种[5]；丁娟等研究了苗期盐分胁迫对各生理指标的影响，认为苗期耐盐性与芽期一致[6]。

相对于芽期研究结果来说，盐分胁迫对油菜苗期生长与生理影响的研究并不多。本研究以3个芽期耐盐性不同的油菜品种浙双72、沪油杂4号、黔油28为材料，研究不同NaCl浓度对3个品种苗期生长与生理指标的影响，鉴定其苗期耐盐性，同时选出适合油菜的耐盐性评价指标，为油菜耐盐品种选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

3个油菜品种分别为浙双72、沪油杂4号、黔油28，经芽期耐盐性鉴定分别为耐盐、中等、敏感品种，购于盐城市种子公司。

1.2 试验设计与方法

采用单因素随机区组设计，设5个NaCl处理浓度，分别为0、75、150、225、300 mmol/L。

采用盆栽试验的方法，每个花盆(12 cm×10 cm×15 cm)放入2.5 kg经过过筛处理的土壤，浇透水后于每个盆中相对应地加入颗粒饱满、大小相近的10粒油菜种子，当种子发芽长成幼苗后，每盆留5株长势相近的植株，幼苗长至5叶1心时进行不同浓度的NaCl处理，每盆浇200 mL NaCl溶液，每 4 d 处理1次，5次处理后第10天采集油菜植株样品，用于生长指标(株高、叶面积、干质量)和生化指标[丙二醛含量(MDA)、SOD活性、POD活性、叶绿素和可溶性蛋白含量]的测定。

1.3 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2007进行数据处理和图表绘制，用SPSS 22.0软件进行方差分析与多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同浓度盐分胁迫对油菜苗期生长的影响

由表1可知，随着NaCl胁迫浓度的增加，3个油菜品种的株高逐渐下降。但是对于不同品种而言NaCl浓度对株高的影响不同，在75～150 mmol/L NaCl浓度胁迫下，浙双72的幼苗株高与对照相比未达到显著差异，≥225 mmol/L NaCl胁迫下其幼苗株高与对照相比差异达到极显著水平；在 75 mmol/L NaCl胁迫下，沪油杂4号幼苗株高与对照相比未达到显著水平，≥150 mmol/L NaCl胁迫下其幼苗株高与对照相比差异达到极显著水平；所有NaCl胁迫下黔油28幼苗株高与对照相比差异达到极显著水平。3个油菜品种在 300 mmol/L NaCl胁迫下其株高与对照相比下降幅度分别为14.20%、26.49%、30.73%，排序为浙双72<沪油杂4号<黔油28。3个油菜品种的叶面积随着NaCl浓度的增加而下降，除了75 mmol/L NaCl浓度胁迫下浙双72的幼苗叶面积与对照相比差异不显著外，其他品种和浓度处理的叶面积与对照相比差异均达到极显著水平，各个浓度下叶面积的减少幅度表现为浙双72<沪油杂4号<黔油28，NaCl浓度为 300 mmol/L 时，3个油菜品种叶面积的下降幅度分别为32.06%、55.20%、60.59%；与叶面积趋势一致，3个油菜品种的地上部干质量随着NaCl浓度的增加而下降，地上部干质量在3个品种间的变化趋势同叶面积，NaCl浓度为300 mmol/L 时，地上部干质量的下降幅度分别为42.21%、55.55%、67.22%。NaCl对油菜生长有明显影响，对叶面积的影响明显大于对株高的影响，进而影响地上部干质量。综合株高、叶面积、干质量3个生长指标，3个油菜品种的耐盐性依次为浙双72>沪油杂4号>黔油28。

表1 不同浓度盐分胁迫下的油菜幼苗生长指标

2.2 不同浓度盐分胁迫对油菜幼苗叶片膜脂过氧化指标及保护酶活性的影响

由表2可知，随着NaCl处理浓度的增加，3个品种油菜叶片中丙二醛含量呈现上升的趋势。在低盐浓度胁迫下，丙二醛含量的增加幅度小于高盐浓度。3个品种中，丙二醛含量上升幅度存在差异，在低盐胁迫下(75 mmol/L NaCl)沪油杂4号和浙双72丙二醛含量与对照相比差异不显著，黔油28丙二醛含量与对照相比差异极显著。各盐分浓度下的丙二醛含量增加幅度均表现为浙双72<沪油杂4 号< 黔油28；当盐浓度为300 mmol/L时，各品种油菜的丙二醛含量均达到了试验浓度范围内的最大值，相较于对照分别增长51.86%、140.35%、189.03%。随着NaCl浓度的增加，黔油28的SOD活性随着盐浓度的升高而降低，与对照相比，SOD活性均达极显著水平；沪油杂4号和浙双72的SOD活性随着盐浓度的升高先上升后下降，沪油杂4号在NaCl浓度为150 mmol/L时达到峰值，浙双72在NaCl浓度为 225 mmol/L 时达到峰值，2个品种在各盐浓度下的SOD活性均极显著高于对照；3个品种中，浙双72的SOD活性明显高于沪油杂4号和黔油28，黔油28的SOD活性除了在对照条件下高于沪油杂4号，在其他浓度盐分胁迫下均低于沪油杂4号。

表2 不同浓度盐分胁迫下的油菜幼苗叶片膜脂过氧化指标

在0～150 mmol/L盐浓度范围内，浙双72的POD活性呈现下降趋势，在150 mmol/L浓度时POD活性降到最低值，在150～300 mmol/L浓度范围内呈现上升趋势，但POD活性始终未能超过对照组。沪油杂4号的POD活性随着盐浓度的升高呈现上升趋势，黔油28的POD活性变化不是很明显。黔油28的POD活性低于其他2个品种，对于减轻活性氧对机体产生的伤害的效果最弱。

2.3 不同浓度盐分胁迫对油菜叶绿素含量的影响

由表3可知，随着NaCl浓度的增加，3个油菜品种叶片中叶绿素含量(SPAD值)呈先上升后下降的趋势。在0～225 mmol/L NaCl浓度范围内，随着盐分浓度增加，叶绿素含量(SPAD值)增加，NaCl浓度为225 mmol/L时达到最大值，NaCl浓度为300 mmol/L时下降。3个油菜品种中浙双72叶绿素含量(SPAD值)受盐分胁迫影响最小，各处理间差异未达显著水平，其次为沪油杂4号，仅在NaCl浓度为225 mmol/L 时与对照相比差异达显著水平，黔油28受盐分胁迫的叶绿素含量(SPAD值)变化最大，75～225 mmol/L NaCl处理时与对照相比差异均达极显著水平。

表3 不同浓度盐分胁迫下的油菜叶片叶绿素含量(SPAD值)

所有处理中，3个品种油菜叶片中叶绿素含量(SPAD值)均表现为沪油杂4号>黔油28>浙双72。

2.4 不同浓度盐胁迫对油菜叶片中可溶性蛋白含量的影响

由表4可知，盐分浓度对油菜叶片中可溶性蛋白含量的影响规律不明显。经过盐分胁迫的浙双72可溶性蛋白含量均比对照高，但差异均未达显著水平。低盐胁迫下沪油杂4号可溶性蛋白含量显著低于对照，在300 mmol/L高盐胁迫下高于对照。经过盐分胁迫的黔油28可溶性蛋白含量均比对照低，差异达到极显著水平。

2.5 盐分浓度与生长、生理指标的相关性分析

由表5可知，盐分浓度与3个品种的株高、叶面积、干质量、丙二醛含量和SOD活性的相关性达显著或极显著水平，盐分浓度与沪油杂4号的POD活性和叶绿素含量的相关性达显著或极显著水平，盐分浓度与黔油28和浙双72的POD活性和叶绿素含量的相关性不显著，盐分浓度与3个品种的蛋白质含量的相关性不显著。

表4 不同浓度盐分胁迫下油菜叶片中可溶性蛋白含量

表5 盐分浓度与生长、生理指标的相关性

3 结论与讨论

油菜苗期生长对盐分胁迫的响应效应明显。研究表明，盐分胁迫导致植株外部形态出现矮小，叶色变浓，叶片皱缩。植株生长指标随着盐分浓度的增加，株高、叶面积、干物质质量下降，油菜品种不同，株高、叶面积、干物质质量下降幅度不同，与大多数研究结果[7-10]一致。综合考察表明，3个品种的耐盐性表现为浙双72>沪油杂4号>黔油28，与笔者发芽试验研究的结果一致，即利用芽期的耐盐性可以预测苗期的耐盐性，与丁娟等研究结果[6]相同。

盐分导致油菜生长指标下降与盐分胁迫下油菜幼苗叶片膜脂过氧化有关。盐分胁迫下3个油菜品种的MDA含量随着盐分浓度的增加而增加。品种间的耐盐性差异与叶片SOD活性有关，盐敏感品种黔油28的SOD活性随着盐分浓度增加而降低，耐盐品种浙双72的SOD活性仅在 300 mmol/L 高盐胁迫下下降。POD活性对于油菜品种耐盐性的影响不如SOD活性明显。与李源龙的低盐和高盐处理可以通过SOD的增加量差别来区分耐盐性，高盐处理可以通过POD的增加量来区分的研究结果[4]相似。

盐分胁迫引起油菜叶色变浓，与中低盐导致油菜叶绿素含量增加有关。盐分胁迫下耐盐品种浙双72的叶绿素含量相对稳定，盐敏感品种黔油28的叶绿素含量受盐分胁迫波动较大。与丁娟等在油菜中的研究结果[6]和孙璐等在高粱中的研究结论[11]一致。

盐分胁迫下不同油菜品种的可溶性蛋白质含量亦可能与品种的耐盐性有关[12-13]，盐敏感品种黔油28的可溶性蛋白质含量极显著低于对照，耐盐品种浙双72的可溶性蛋白质含量相对稳定，对盐分胁迫有一定渗透调节作用。与前人研究的耐盐品种的可溶性蛋白含量要么不受盐分胁迫影响，要么拥有相对高的蛋白质含量结论[14-15]一致。

根据盐分浓度与生理指标的相关性分析可以看出，3个品种中，株高、叶面积、干质量、丙二醛含量、SOD活性与盐分浓度间的相关性较大，这些指标可以作为油菜耐盐性鉴定的依据，POD活性、蛋白质含量和叶绿素含量与盐分浓度间的相关性存在品种间差异，不宜作为油菜苗期耐盐性鉴定的指标，可以作为参考指标。