馬鈴薯抗蘇打鹽堿性研究離體試驗(yàn)

趙海紅

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院，黑龍江 佳木斯 154007）

目前，我國(guó)約有鹽堿地0.27億hm2，主要分布在東北、華北、西北內(nèi)陸地區(qū)及長(zhǎng)江以北沿海地帶，其中黑龍江省的鹽堿地土壤是以NaHCO3和Ca（HCO3）2為主的蘇打鹽堿地[1]。在這些蘇打鹽堿地上很難找到正常生長(zhǎng)的作物，因此，培育和引種適應(yīng)高鹽堿環(huán)境的優(yōu)良耐鹽堿作物，對(duì)改善廣大鹽堿地生態(tài)系統(tǒng)，提高土地生產(chǎn)力，增加經(jīng)濟(jì)收益無疑具有現(xiàn)實(shí)而深遠(yuǎn)的意義。

馬鈴薯是我國(guó)廣為種植的重要糧菜兼用型作物，屬鹽敏感型[2]。鹽漬化土壤影響著馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育，特別是對(duì)其出苗有抑制作用[3-4]，目前推廣應(yīng)用的品種大多耐鹽性差，個(gè)別耐鹽品種因綜合性狀差，不適應(yīng)市場(chǎng)需求[5]。因此，選育抗鹽堿馬鈴薯品種便成為亟待解決的問題。

馬鈴薯耐鹽性的研究大部分集中在NaCl上[6-9]，極少數(shù)進(jìn)行了抗NaHCO3的研究[10]，而以主栽的馬鈴薯品種為試驗(yàn)材料，在離體條件下對(duì)耐蘇打鹽堿性兩方面進(jìn)行試驗(yàn)研究的卻鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)主要研究在離體條件下15個(gè)主栽馬鈴薯品種的抗蘇打鹽堿性強(qiáng)弱，試圖篩選出表現(xiàn)好、抗蘇打鹽堿性強(qiáng)的優(yōu)良種質(zhì)，為我國(guó)馬鈴薯品種在鹽堿地區(qū)的種植提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

克新3號(hào)、克新12號(hào)、克新13號(hào)、克新18號(hào)、克新19號(hào)、克新20號(hào)、克新21號(hào)、中薯1號(hào)、尤金、大西洋、抗疫白、夏波蒂、晉薯2號(hào)、興佳1號(hào)和費(fèi)烏瑞它15個(gè)馬鈴薯品種的脫毒試管苗，依次用A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N和O代表。

1.2 試驗(yàn)方法

以馬鈴薯增殖培養(yǎng)基[11]為對(duì)照培養(yǎng)基，附加瓊脂8 g·L-1，蔗糖30 g·L-1，模擬蘇打鹽堿地土壤成分，分別向增殖培養(yǎng)基中加入不同量的NaHCO3，使培養(yǎng)基中NaHCO3濃度和pH分別達(dá)到下列要求：

CK:NaHCO3濃度為0%，pH 5.9

處理Ⅰ:NaHCO3濃度為0.1%，pH 7.5

處理Ⅱ:NaHCO3濃度為0.2%，pH 8.0

處理Ⅲ:NaHCO3濃度為0.3%，pH 8.5

處理Ⅳ:NaHCO3濃度為0.4%，pH 9.0

將25 d苗齡的不同品種馬鈴薯試管苗莖段分別接種到上述5種培養(yǎng)基上，設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)分別接種10支試管。置于溫度25℃，濕度80%，2 500 lx，16 h光照條件下培養(yǎng)，觀察其長(zhǎng)勢(shì)。28 d后記錄試管苗的存活、生根情況、株高和生物產(chǎn)量等，應(yīng)用DPS和Excel數(shù)據(jù)軟件分析，應(yīng)用新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較，判斷各品種的抗（耐）鹽堿能力。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽堿濃度對(duì)脫毒試管苗成活率的影響

由圖1可知，隨著含鹽量與pH值的增加，各品種的成活率均減少，但減少程度不同。晉薯2號(hào)（M）、尤金（I）和興佳1號(hào)（N）在鹽堿處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中的成活率均較高，在鹽堿濃度較高的處理Ⅳ中的成活率分別為50%、43%和50%，而且成活的植株多數(shù)能夠正常生長(zhǎng)?？诵?9（E）和克新20（F）兩個(gè)品種在鹽堿處理Ⅳ中的成活率分別為40%和33.33%。其余10個(gè)品種的成活率均低于30%。其中中薯1號(hào)（H）和夏波蒂（L）在處理Ⅳ中的成活率為0，在鹽堿處理Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中成活率也較其他品種低。

由此推斷，不同鹽堿濃度對(duì)各品種的馬鈴薯均有不同程度的迫害。馬鈴薯莖段能否成活，主要取決于品種材料的抗（耐）鹽堿能力。抗（耐）鹽堿的品種，在鹽堿濃度高的培養(yǎng)基上成活率較高，能夠正常生長(zhǎng)的植株較多。不抗（耐）鹽堿的品種，在鹽堿濃度低的培養(yǎng)基上成活的植株就較少，雖然有的植株能長(zhǎng)出腋芽，但幾天后便枯黃死亡，而且成活的植株多數(shù)也不能正常生長(zhǎng)。

2.2 不同鹽堿濃度對(duì)脫毒試管苗株高的影響

接種在含鹽堿培養(yǎng)基的馬鈴薯莖段，在培養(yǎng)的第一周內(nèi)各處理試管苗生長(zhǎng)狀況無明顯差異，隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，含鹽量及pH高的培養(yǎng)基中植株生長(zhǎng)明顯變慢，與對(duì)照相比株高顯著降低。

由表1可知，晉薯2號(hào)（M）在各鹽堿處理中的株高均顯著低于對(duì)照，但處理Ⅰ和處理Ⅱ中的株高差異不顯著，處理Ⅲ和處理Ⅳ中的株高也沒有顯著差異，而且在各鹽堿處理中多數(shù)植株能夠正常生長(zhǎng)，較其它品種長(zhǎng)勢(shì)旺，說明晉薯2號(hào)（M）抗（耐）鹽堿能力較強(qiáng)。

尤金（I）等其他14個(gè)品種在各鹽堿處理中的株高均極顯著低于對(duì)照，但尤金（I）品種在鹽堿處理中植株的長(zhǎng)勢(shì)較好，莖粗，葉大，根壯，枯黃現(xiàn)象較少，說明尤金（I）抗鹽堿能力強(qiáng)于其它品種。

克新3號(hào)（A）和夏波蒂（L）兩個(gè)品種在處理Ⅱ中的株高顯著高于處理Ⅰ，抗疫白（K）和大西洋（J）兩個(gè)品種在處理Ⅲ中的株高顯著高于處理Ⅱ，雖然這4個(gè)品種的株高在重鹽堿處理中有高于輕鹽堿處理的現(xiàn)象，但它們?cè)谥佧}堿處理中的試管苗生長(zhǎng)細(xì)弱，不展葉緣的葉片較多，而且葉片失綠干枯現(xiàn)象較重，導(dǎo)致試管苗的生物產(chǎn)量較低，說明這4個(gè)品種在鹽堿條件下的生長(zhǎng)受到了一定的抑制。

克新18號(hào)（D）、克新21號(hào)（G）和克新12號(hào)（B）3個(gè)品種在鹽堿處理中大部分植株只能生長(zhǎng)出腋芽，多數(shù)腋芽生長(zhǎng)緩慢。說明這一部分材料對(duì)鹽堿的脅迫較為敏感，在鹽堿條件下植株生長(zhǎng)會(huì)受到比較強(qiáng)烈的抑制。

2.3 不同鹽堿濃度對(duì)脫毒試管苗生物產(chǎn)量的影響

生物產(chǎn)量是衡量植株生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)之一，其與植株產(chǎn)量呈正相關(guān)。

由圖2可知，晉薯2號(hào)（M）和尤金（I）兩個(gè)品種在處理Ⅰ和處理Ⅱ中兩個(gè)品種的生物產(chǎn)量差異不明顯，晉薯2號(hào)（M）在兩個(gè)處理中的生物產(chǎn)量相同，都為0.23 g；尤金（I）在兩個(gè)處理中的生物產(chǎn)量分別為0.25 g和0.24 g?？诵?8號(hào)（D）、克新21號(hào)（G）和克新12號(hào)（B）3個(gè)品種在各鹽堿處理中的生物產(chǎn)量都較低，在處理Ⅱ中的生物產(chǎn)量分別為 0.11 g、0.08 g和0.08 g，而且各處理間生物產(chǎn)量的差異也較大，其中克新12號(hào)在5個(gè)處理中的生物產(chǎn)量分別為0.25 g，0.18 g，0.08 g，0.04 g和0.03 g。

由成活率、株高和生物產(chǎn)量分析結(jié)果綜合判斷，晉薯2號(hào)（M）和尤金（I）兩個(gè)品種在鹽堿濃度高的處理中有較多的植株能夠正常生長(zhǎng)，說明這兩個(gè)品種抗(耐)鹽堿能力較強(qiáng)；興佳1號(hào)（N）、克新19號(hào)（E）和克新20號(hào)（F）兩個(gè)品種在含鹽量和pH值低的條件下植株能夠正常生長(zhǎng)，在含鹽量和pH值高的條件下植株生長(zhǎng)則受到明顯抑制，說明這些品種有一定的抗(耐)鹽堿性；克新18號(hào)（D）、克新21號(hào)（G）和克新12號(hào)（B）3個(gè)品種在鹽堿處理上的株高和生物產(chǎn)量與對(duì)照差異都達(dá)到顯著水平，說明這三個(gè)品種抗（耐）鹽堿能力較弱。

表1 不同鹽堿濃度對(duì)各品種株高的影響（cm）Table 1 Effects of various levels of saline-sodic treatment on the height of cultivars

3 討論

對(duì)物種抗（耐）鹽堿性篩選的方法是重要的育種基礎(chǔ)資源研究。本試驗(yàn)從鑒定的15份馬鈴薯品種（系）中選出晉薯2號(hào)（M）和尤金（I）兩份抗（耐）鹽的品種（系），可以作為選育抗（耐）蘇打鹽堿品種的優(yōu)質(zhì)資源。

在離體條件下進(jìn)行鑒定試驗(yàn)，季節(jié)和土地資源不再是束縛試驗(yàn)的條件，同時(shí)也能節(jié)省大量的人力、物力。但試管苗培養(yǎng)條件與大田有較大差別，材料的抗（耐）鹽堿性能否穩(wěn)定遺傳也要經(jīng)過多次檢驗(yàn)才能驗(yàn)證。所以上述試驗(yàn)材料還應(yīng)于鹽堿耕地中進(jìn)行大田試驗(yàn)，直接用所獲經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的高低來衡量品種抗（耐）鹽堿性的強(qiáng)弱。田間鑒定結(jié)果是否與離體試驗(yàn)結(jié)果相符還需要作進(jìn)一步研究。

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