盐碱环境对常用小麦品种幼苗根系形态特征的影响
2019-10-08孙传颖
孙传颖
摘 要:为阐明沧州常用小麦品种根系对盐碱环境的响应特征,以捷麦19、沧麦6002和轮选169 为材料,通过水培不同盐分浓度处理试验,研究盐碱环境对供试小麦品种幼苗根长、根系数、根鲜重和根冠比的影响。结果表明,供试小麦品系幼苗根长、根鲜重和根冠比均随着盐碱环境强度的增加呈下降趋势,幼苗根系数量在不同品系及盐碱环境下的差异较小。与轮选169相比,捷麦19和沧麦6002幼苗根系生长受到盐碱环境的抑制程度相对较轻,表明上述品系在小麦耐盐遗传改良中具有较重要的应用前景。
关键词:小麦;盐碱环境;幼苗;根部性状
小麦(Triticum aestivum L.)是世界上三大主要粮食作物之一,也是我国重要的农作物。小麦生产中经常遭遇非生物逆境的影响,其中盐碱环境已经是影响世界范围内小麦生产的重要逆境因子。据联合国粮农组织统计,全世界盐渍土壤面积约9.5×108 hm2,占世界陆地面积的7.26% ,而中国现有盐渍土270×106 hm2,其中约7×104 hm2分布于农田,并且有逐年增加的趋势。盐碱环境对种子萌发、幼苗生长和产量形成产生负向调控。本研究针对盐碱环境对小麦苗期根系生长和性状调控效应有待进一步深入的现状,以沧州常用小麦品种的3个品系为材料,通过水培试验,研究了盐碱环境对小麦幼苗根系生长的影响,并对各品系间抗盐性的差异进行了比较,为今后小麦耐盐栽培实践和遗传改良提供理论基础。
一、材料和方法
1.试验材料与培养
供试小麦品种为沧州常用小麦品种,品种包括捷麦19、沧麦6002和轮选169。人工挑选大小均匀一致、籽粒饱满的100粒种子,70%酒精杀菌1 min,ddH2O冲洗四至五次后,摆放在铺有滤纸的培养皿中,每个培养皿中加入适量蒸馏水后密封,25℃黑暗条件下萌发24 h。各挑选长势一致的15粒发芽种子放置于培养床(有支架的尼龙丝网;孔径0.25 cm,架于面积34 cm×23 cm,深8 cm的聚乙烯盒内),网下是水培液,水培液液面与网面平齐,根可从网孔扎入下面的液体中。
2.测定内容与方法
在一叶一心时,将各供试小麦幼苗转入含有不同盐分浓度的Hogland营养液进行盐碱环境处理。共设置四个盐碱环境水平,依次为 0(CK)、100 mmol·L-1(S100)、 200 mmol·L-1(S200)、300 mmol·L-1(S300),三次重复。从小麦幼苗三叶期开始每隔7天进行指标测定。测定根长、根系数、根鲜重和地上部鲜重,计算根冠比。
根长:根系拉直后量取分蘖节至拉直根系后的尖端的距离即根系长度。
根系数:查数各植株根系的初生根数量。
根鲜重:将测量好的植株地上部与根部分开,用吸水纸吸干根系后,用天平量取根系的重量。
地上部鲜重:将测量好的植株地上部与根部分开,用吸水纸吸干地上部后,用天平量取地上部的重量。
根冠比:根部与地上部的比值。
3.数据处理
采用Excel 2003软件进行数据处理和作图。
二、结果与分析
1.盐碱环境对沧州常用小麦品种品种幼苗根长的影响
盐碱环境条件下沧州常用小麦品种3个供试品系的根长的增加均随盐碱环境程度加重而降低,其中在轻度胁迫(S100)条件下,3个品系降幅差异不大,盐分处理21 d后捷麦19、沧麦6002和轮选169较对照分别下降了16.25%、19.12%和19.68%;中度胁迫(S200)条件下处理14 d后3个品系出现明显差异,沧麦6002和轮选169分别下降30.21%和30.07%差异不大,而捷麦19下降了17.05%;重度胁迫(S300)条件下处理7 d后已出现明显差异,捷麦19、沧麦6002和轮选169分别下降了19.42%、33.26%和47.43%。由此可见,在轻度胁迫(S100)和中度胁迫(S200)条件下,轮选169和沧麦6002对盐碱环境的抵抗能力差异不大,沧麦6002略大于轮选169,二者均小于捷麦19;在重度胁迫(S300)条件下,轮选169的根系生长明显受到抑制,根长增幅小于沧麦6002二者均小于捷麦19。
2.盐碱环境对沧州常用小麦品种品种幼苗根系数的影响
盐碱环境对沧州常用小麦品种3个品系小麦幼苗生根具有抑制作用,小麦幼苗生根数目均随盐碱环境浓度增加而降低势,但盐碱环境对沧州常用小麦品种3个品系小麦根系数的影响不显著。
3.盐碱环境对沧州常用小麦品种品种幼苗根鲜重的影响
盐碱环境条件下沧州常用小麦品种3个供试品系的根鲜重的增加均随盐碱环境程度加深而降低,其中在轻度胁迫(S100)条件下,捷麦19和沧麦6002降幅差异不大,盐分处理21 d后较对照分别下降了15.82%和15.17%,而轮选169下降了19.14%;中度胁迫(S200)条件下处理7 d后3个品系出现明显差异,捷麦19、沧麦6002和轮选169分别下降15.82%、20.54%和26.80%;重度胁迫(S300)条件下处理7 d后出现明显差异,捷麦19、沧麦6002和轮选169分别下降了27.29%、28.13%和36.13%。由此可见,在轻度胁迫(S100)条件下,捷麦19和沧麦6002对盐碱环境的抵抗能力差异不大,捷麦19略优于沧麦6002,二者均强于轮选169;在重度胁迫(S300)条件下,轮选169的根系生长明显受到抑制,根长增幅显著小于捷麦19和沧麦6002,捷麦19和沧麦6002间差异不大。结果表明,在根鲜重这一指标上,捷麦19对盐碱环境的抵抗能力最强,轮选169对盐碱环境的抵抗能力最差。
4.盐碱环境对沧州常用小麥品种品种幼苗根冠比的影响
盐碱环境条件下沧州常用小麦品种3个供试品系的根冠比的增加均随盐碱环境程度加深而降低,且在相同盐碱环境条件下,捷麦19和沧麦6002根冠比降幅差异不大,轮选169根冠比降幅明显低于二者。
三、结语
盐碱环境条件下,捷麦19、沧麦6002和轮选169幼苗根长、根鲜重和根冠比的增长均受到抑制,且盐碱环境增强抑制程度增大。盐碱环境对捷麦19、沧麦6002和轮选169幼苗根系数影响不显著。与轮选169相比,捷麦19和沧麦6002幼苗根长、根鲜重和根冠比受到盐碱环境的抑制程度相对较轻。
参考文献:
[1] 蔺吉祥, 李晓宇, 唐佳红, 等. 盐碱胁迫对小麦种子萌发、早期幼苗生长及Na~+、K~+代谢的影响[J].麦类作物学报, 2011, 31(06): 1148-1152.
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