番茄品種與砧木苗期耐鹽性指標評價及耐鹽品種篩選

王 毅 門立志 曹云娥 黃 健 高麗紅 田永強 陳青云*

（1中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學與生物技術(shù)學院，設施蔬菜生長發(fā)育調(diào)控北京市重點實驗室，北京 100193；2北京市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷服務站，北京 100101）

番茄品種與砧木苗期耐鹽性指標評價及耐鹽品種篩選

王 毅1門立志1曹云娥1黃 健2高麗紅1田永強1陳青云1*

（1中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學與生物技術(shù)學院，設施蔬菜生長發(fā)育調(diào)控北京市重點實驗室，北京 100193；2北京市優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷服務站，北京 100101）

為了篩選出耐鹽的番茄品種和砧木品種，確定番茄幼苗的可適應鹽濃度、篩選強度和可用于鑒別番茄苗期耐鹽性的指標，試驗以19個番茄栽培品種和3個砧木品種為試材，在苗期澆灌不同鹽濃度的營養(yǎng)液，對幼苗生長等相關(guān)指標進行測定并進行相關(guān)分析。結(jié)果表明佳西娜（產(chǎn)地荷蘭，櫻桃番茄，紅果）和瑰麗絕粉（產(chǎn)地甘肅，大果，粉果）為耐鹽的番茄品種，番茄砧木406（產(chǎn)地山東，大果，紅果）為耐鹽的番茄砧木品種。在每隔2 d 1次的灌溉強度下，番茄苗期可適應鹽濃度為4 g·L-1，篩選強度為8 g·L-1?？梢宰鳛殍b別番茄幼苗耐鹽性的指標為全株干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、株高、莖粗、功能葉片數(shù)和壯苗指數(shù)，而根冠比則不可作為番茄幼苗耐鹽性的鑒別指標。

番茄；苗期；耐鹽指標；篩選強度

番茄是世界上主要蔬菜栽培品種之一，富含VC、碳水化合物、蛋白質(zhì)以及鈣、鐵等多種營養(yǎng)成分。近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們對番茄的需求也越來越大，保護地番茄的栽培面積隨之迅速擴大。但是，由于栽培過程中種植制度單一、灌溉不當和施肥過量等原因，使鹽分在土壤中積累，導致番茄地次生鹽漬化問題也日益加劇，同時引起病蟲害加重和作物產(chǎn)量下降（李廷軒 等，2001；寧運旺和張永春，2001；黃易和張玉龍，2004）。

土壤鹽漬化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的一個重要因素。據(jù)統(tǒng)計，全世界的鹽土約占陸地面積的1/3（Epstein，1993），許多國家存在不同程度的鹽漬化問題。我國有2 700萬hm2鹽漬土，其中26%分布于農(nóng)田（瞿鳳林和曹鳴慶，1986），給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大危害。另外淡水資源短缺也是一個重要問題，解決淡水資源短缺問題主要有兩個方面：一是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，即節(jié)水灌溉（朱永達 等，1998）；二是使用（微）咸水灌溉，即通過灌溉技術(shù)調(diào)控和耐鹽品種培育等方法，對那些原本被認為是農(nóng)業(yè)灌溉中不能被利用的微咸水或咸水資源加以利用（李加宏和俞仁培，1997；蘇瑩 等，2005；Sharma ＆ Minhas，2005）。因此，無論從土壤鹽漬化還是水資源緊缺方面看，尋找耐鹽番茄材料和研究番茄耐鹽性都是利用鹽漬土的有效途徑（李維江和李景嶺，1998）。

近二十年來，國內(nèi)外研究者對植物耐鹽性的機理進行了廣泛研究，并且提出衡量植物的耐鹽性指標主要有兩個：一是植物在對照和鹽脅迫下的相對產(chǎn)量或生長量（Foolad & Jones，1991）；二是高鹽下植株的存活率（Epstein & Norlyn，1977；Rush & Epstein，1981）。番茄被認為是中等耐鹽植物，大部分的栽培品種雖然對鹽中度敏感，但是在進化過程中受到人類和環(huán)境選擇，逐漸演化為耐鹽脅迫。植物在生長發(fā)育過程中 ，種子萌發(fā)期和幼苗期對鹽脅迫最為敏感 ，所以在耐鹽品種篩選時一般選擇這兩個時期進行（邵秋玲 等，2005；王乃強 等，2009）。番茄栽培主要采用育苗移栽方法，所以

提高番茄幼苗期耐鹽性要比開花坐果期更為重要（Foolad，2004）。人們一直在尋找簡便易行的番茄耐鹽篩選方法，以便能夠在早期便確定番茄的耐鹽性強弱，Saranga等（1992）和Dasgan（2002）認為番茄在鹽脅迫下干物質(zhì)的積累更能體現(xiàn)番茄幼苗的耐鹽性；李乃堅（1999）認為干鮮質(zhì)量比可作為番茄幼苗耐鹽性指標之一。但對于在設施條件下多個番茄品種在不同篩選強度下幼苗各指標之間的相關(guān)性以及可作為苗期耐鹽性的鑒別指標未見報道。

本試驗在日光溫室條件下，采用沙子作為基質(zhì)，利用NaCl模擬不同鹽脅迫濃度，對生產(chǎn)中常用的番茄品種進行篩選，旨在通過不同篩選強度下番茄及砧木品種生長情況，確定番茄幼苗的可適應鹽濃度、篩選強度和可以鑒別番茄苗期耐鹽性的指標，為耐鹽品種選育及微咸水的合理應用提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選 取 19個 番 茄（Lycopersicon esculentum Mill.）栽培品種和3個番茄砧木品種為試驗材料，具體品種名稱及其特征特性見表1。其中編號1～19為番茄栽培種，20～22為作為砧木使用的番茄品種。

表1 供試番茄與砧木品種名稱及特性

1.2 試驗設計

試驗于2012年2～4月在中國農(nóng)業(yè)大學西校區(qū)科技園日光溫室內(nèi)進行，溫室日平均溫度為26℃，夜平均溫度為15℃。于2012年2月10日播種，采用72孔穴盤育苗。為了減少基質(zhì)對鹽脅迫的緩沖作用，待番茄幼苗長至三葉一心時（3月14日前后），移栽到裝有沙子（pH 8.73，EC 0.778 mS·cm-1）的營養(yǎng)缽中，期間根據(jù)幼苗生長需要用1/2園試營養(yǎng)液進行澆灌，緩苗15 d。每處理8株，3次重復，隨機區(qū)組排列。3月29日起用添加不同NaCl濃度（0、2、4、6、8 g·L-1）的1/2園試營養(yǎng)液對番茄苗進行處理，各營養(yǎng)液pH、EC值見表2。每隔1 d澆1次營養(yǎng)液，共澆9次，共計18 d，于4月16日取樣。

表2 不同NaCl濃度的1/2園試營養(yǎng)液的EC、pH值

1.3 指標測定

4月16日取樣及調(diào)查形態(tài)指標，每個處理取6株番茄幼苗，3次重復，分別測定地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、株高、莖粗、全株干質(zhì)量、功能葉片數(shù)，計算壯苗指數(shù)和根冠比。其中地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量和全株干質(zhì)量用千分之一天平測定，株高用直尺（精確度0.1 cm）測量，莖粗用游標卡尺測量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)處理，計算平均值和標準偏差，用SPSS軟件進行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl濃度對番茄幼苗生長的影響

由圖1可以看出，隨著營養(yǎng)液中NaCl濃度的增加，番茄幼苗的地上部生長、株高、莖粗和功能葉片數(shù)都呈現(xiàn)了下降的趨勢。當NaCl濃度為2～4 g·L-1時，大部分番茄品種可以生長，但生長速度

減慢，真葉部分出現(xiàn)黃斑；當NaCl濃度為8 g·L-1時，16、7、8、13、19等品種出現(xiàn)全部或大部分黃化及葉片脫落。由圖1還可看出，隨著鹽濃度的增加，番茄的功能葉片數(shù)顯著減少，可見鹽脅迫影響了番茄幼苗的生長。

番茄幼苗各生長指標與營養(yǎng)液中NaCl濃度之間的關(guān)系如圖2所示。隨著NaCl濃度的升高，不同番茄品種幼苗的地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、株高、莖粗、全株干質(zhì)量、壯苗指數(shù)、功能葉片數(shù)均呈顯著下降趨勢，但根冠比并無顯著變化。這表明隨著NaCl濃度的升高，番茄幼苗的干物質(zhì)積累、株高、莖粗、壯苗指數(shù)和功能葉片數(shù)都受到不同程度的抑

制。幼苗根冠比受NaCl濃度的影響較小，可能是因為隨著NaCl濃度的升高，地上部干質(zhì)量和根干質(zhì)量同時受到抑制；此外，這也可能與番茄品種本身的特性有關(guān)。

圖1 營養(yǎng)液中不同NaCl濃度對不同番茄和砧木品種幼苗表觀形態(tài)的影響

2.2 番茄苗期耐鹽指標評價

圖2 營養(yǎng)液中NaCl濃度與番茄幼苗生長指標的關(guān)系

干物質(zhì)積累量是衡量NaCl環(huán)境下番茄幼苗生長水平的重要指標之一。Saranga等（1992）認為干物質(zhì)及產(chǎn)量可以作為番茄耐鹽性篩選的相關(guān)參數(shù)。因此，本試驗以全株干質(zhì)量為主要指標，通過分析其與其他生長指標間的相關(guān)性，篩選了其他可作為番茄耐鹽性的鑒別指標。

由表3可以看出全株干質(zhì)量與地上部干質(zhì)量、

根干質(zhì)量、株高、莖粗、壯苗指數(shù)在所有NaCl濃度下都極顯著相關(guān)，表明這些指標都能反映全株干質(zhì)量的變化；而功能葉片數(shù)在NaCl濃度為8 g·L-1時與全株干質(zhì)量相關(guān)性不顯著，在其他濃度下則都與全株干質(zhì)量顯著或極顯著相關(guān)，這是由于在NaCl濃度為8 g·L-1時部分品種的番茄幼苗出現(xiàn)死亡，從而影響功能葉片數(shù)與全株干質(zhì)量的相關(guān)性；而根冠比與全株干質(zhì)量的相關(guān)性在所有NaCl濃度下都不顯著，表明根冠比與植株的干物質(zhì)積累沒有顯著相關(guān)關(guān)系，這與圖2的結(jié)果也是一致的。

表3 全株干質(zhì)量與其他幼苗生長指標間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)（n = 132）

注：*表示顯著相關(guān)（α=0.05），**表示極顯著相關(guān)（α=0.01）。

2.3 耐鹽番茄品種和砧木品種篩選分析

變異系數(shù)又稱標準差系數(shù)，是標準差與均值的比率，用于區(qū)分不同數(shù)據(jù)間的離散程度。NaCl濃度為0、2、4、6、8 g·L-1時，變異系數(shù)分別為14.15%、14.08%、12.44%、16.23%、20.33%，不同番茄品種在NaCl濃度為8 g·L-1時的變異系數(shù)最大，表明在這個濃度下不同番茄品種各指標離散程度最大，便于區(qū)分不同番茄品種的耐鹽性。因此，試驗選擇NaCl濃度8 g·L-1下的指標進行耐鹽番茄品種和砧木品種的篩選分析。

從生長量中選取地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、株高、莖粗、功能葉片數(shù)、全株干質(zhì)量、壯苗指數(shù)和根冠比作為指標，分別作為X1～X8，進行主成分分析，根據(jù)相關(guān)系數(shù)列出相關(guān)矩陣，利用SPSS軟件求出特征根以及特征向量。

如表4所示，第1主成分的貢獻率為59.60%，第2主成分的貢獻率為19.73%，第3主成分的貢獻率為12.66%，前3個主成分累計貢獻率達到91.99%，即說明前3個主成分足以說明數(shù)據(jù)的變化趨勢，符合主成分分析的要求。因此可以選擇前3個主成分作為數(shù)據(jù)分析的有效成分，由此得出各個變量的成分矩陣，見表5。

表4 各成分的特征值及貢獻率

由表5可以看出，在第1主成分中根冠比的得分最低，這與圖2和表3的分析結(jié)果是一致的。由表5計算可得出各因子的得分公式，這里的ZX1～ZX8指的是經(jīng)過SPSS標準化后的X1～X8。

F1=0.403ZX1+0.390ZX2+0.354ZX3+0.379ZX4+ 0.307ZX5+0.420ZX6+0.360ZX7+0.153ZX8

F2=-0.229ZX1+0.336ZX2+0.335ZX3-0.189ZX4+ 0.038ZX5-0.130ZX6-0.422ZX7+0.700ZX8

F3=-0.356ZX1-0.231ZX2-0.060ZX3+0.473ZX4+ 0.682ZX5-0.351ZX6+0.023ZX7+0.062ZX8

以每個主成分所對應的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重計算主成分綜合得分模型，可以得到以下模型：

表5 成分矩陣

F=0.163ZX1+0.293ZX2+0.293ZX3+0.264ZX4+ 0.301ZX5+0.196ZX6+0.146ZX7+0.258ZX8

由此綜合模型可以得到各個品種的綜合得分，見表6。

由表6可知，瑰麗絕粉和佳西娜得分最高，在19個番茄栽培種中屬于較耐鹽的品種，盡管20號（番茄砧木406）在番茄砧木中綜合得分最高，但與栽培種相比其綜合得分處于中間水平，因此屬于較耐鹽的番茄砧木品種。19號（中雜201）在番茄栽培種中得分最低，是鹽敏感的栽培品種；22號（板

砧18號）是砧木中綜合得分最低的，是鹽敏感的番茄砧木品種。

表6 各品種主成分綜合得分

3 結(jié)論與討論

長時間以來，人們一直在努力尋找比較簡便易行的篩選耐鹽植物的方法，尤其是早期能夠進行作物耐鹽性篩選的生理生化參數(shù)，從而加速作物耐鹽品種的育種過程。Saranga等（1992）認為干物質(zhì)及產(chǎn)量可以作為番茄耐鹽篩選的相關(guān)篩選參數(shù)，吳運榮等（1999）認為相對株高及葉片葉綠素含量可以鑒別番茄耐鹽性。此外，有研究表明鮮干質(zhì)量比可作為耐鹽品種篩選的判斷指標之一（李乃堅，1999）。

本試驗利用全株干質(zhì)量作為篩選參數(shù)，來判斷其與其他指標間的相關(guān)性。不同品種的番茄幼苗的地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、全株干質(zhì)量、株高、莖粗、壯苗指數(shù)、功能葉片數(shù)受鹽濃度的顯著影響，而不同品種的根冠比受鹽濃度的影響較小，這與Dasgan等（2002）研究鹽脅迫下番茄幼苗的干質(zhì)量更能體現(xiàn)番茄耐鹽性強弱的結(jié)果相一致。此外，皮爾遜相關(guān)性分析表明番茄幼苗根冠比與全株干質(zhì)量間的關(guān)系也不顯著。本試驗結(jié)果表明，可作為鑒別番茄幼苗耐鹽性的指標為番茄幼苗的全株干質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根干質(zhì)量、株高、莖粗、功能葉片數(shù)和壯苗指數(shù)，而根冠比用于鑒別番茄幼苗耐鹽性是不可靠的，這與劉翔等（2007）、楊鳳軍等（2009）的研究結(jié)果相近。本試驗中根冠比受鹽濃度影響不顯著，這與董志剛和程智慧（2009）的研究結(jié)果不同，可能是由于處理幼苗的時期不同造成的，本試驗從幼苗三葉一心時開始處理，而董志剛和程智慧（2009）從幼苗六葉一心時開始處理，可能是由于根系發(fā)育時間不同造成了番茄幼苗根冠比差異，需要進一步深入試驗進行探討。

本試驗中在2～4 g·L-1NaCl濃度時大部分番茄幼苗可以正常生長，而在8 g·L-1時變異系數(shù)達到最大，表明在這個鹽濃度下不同品種的番茄幼苗的各指標離散程度最高，便于區(qū)分不同品種的耐鹽性，因此選擇篩選強度為8 g·L-1。通過對NaCl濃度為8 g·L-1時的各指標進行主成分分析，計算各品種的綜合得分后，佳西娜（產(chǎn)地荷蘭，小果型，紅果）和瑰麗絕粉（產(chǎn)地甘肅，大果型，粉果）是19個番茄栽培品種中較耐鹽的品種，而中雜201（產(chǎn)地北京，大果型，粉果）是其中鹽敏感的番茄栽培品種；在番茄砧木品種中，番茄砧木406（產(chǎn)地山東）是3個砧木中較耐鹽的番茄砧木，板砧18號（產(chǎn)地日本）是砧木中鹽敏感的番茄砧木。

董志剛，程智慧．2009．番茄品種資源芽苗期和幼苗期的耐鹽性及耐鹽指標評價．生態(tài)學報，29（3）：1349-1355．

黃易，張玉龍．2004．保護地生產(chǎn)條件下的土壤退化問題及其防治對策．土壤通報，35（2）：212-216．

李乃堅．1999．栽培番茄的耐鹽篩選．園藝學報，17 （4）：299-303．

李加宏，俞仁培．1997．礦化灌溉水—土壤—作物系統(tǒng)中鹽分遷移和循環(huán)的分室模型．土壤通報，28（5）：197-201．

李廷軒，張錫洲，王昌全．2001．保護地土壤次生鹽漬化的研究進展．西南農(nóng)業(yè)學報，14（s）：103-108．

李維江，李景嶺．1998．以色列鹽水灌溉及研究狀況．作物雜志，（3）：14-15．

劉翔，許明，李志文．2007．番茄苗期耐鹽性鑒定指標初探．北方園藝，（3）：4-7．

寧運旺，張永春．2001．設施土壤次生鹽漬化的發(fā)生與防治．江蘇農(nóng)業(yè)科學，（4）：49-52．

瞿鳳林，曹鳴慶．1986．植物的耐鹽性及其改良．北京：農(nóng)業(yè)出版社：15．

邵秋玲，劉玉新，于德花，徐化凌，崔宏偉．2005．耐鹽品種東科1號和東科2號的選育．中國蔬菜，（5）：24-26．

蘇瑩，王全九，葉海燕，史曉楠．2005．咸淡輪灌土壤水鹽運移特征研究．灌溉排水學報，24（1）：50-53．

王乃強，胡曉輝，李瑞，劉桃溪，楊東，邱傳勛．2009．不同種類外源多胺緩解番茄鹽脅迫傷害的研究．中國蔬菜，（6）：31-35．

吳運榮，易可可，祝金明，吳平．1999．利用表型相關(guān)分析篩選番茄耐鹽指標．浙江大學學報：農(nóng)業(yè)與生命科學版，25（6）：645-649．

楊鳳軍，李天來，臧忠婧，何曉蕾．2009．不同基因型番茄種子萌發(fā)期和幼苗期耐鹽性評價．中國蔬菜，（22）：39-44．

朱永達，朱冬麟，婁世忠．1998．高產(chǎn)高效機械化節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體

系初探．農(nóng)業(yè)工程學報，14（2）：1-6．

Dasgan H Y，Aktas H，Abak K，Cakmak I．2002．Determination of screening techniques to salinity tolerance in tomatoes and investigation of genotype responses．Plant Science，163 （4）：695-703．

Epstein E．1993．Better crops for food．London：Pitman：61-82．

Epstein E，Norlyn J D．1977．Seawater-based crop production：a feasibility study．Science，197：249-251．

Foolad M R．2004．Recent advances in genetics of salt tolerance in tomato．Plant Cell Tissue and Organ Culture，76（2）：101-119 ．

Foolad M R，Jones R A．1991．Genetic analysis of salt tolerance during germination in Lycopersicon．Theoretical and Applied Genetics， 81：321-326．

Rush D W，Epstein E．1981．Breeding and selection for salt tolerance by the incorporation of wild germplasm into a domestic tomato．Journal of the American Society for Horticultural Science，106：699-704．

Saranga Y，Cahaner A，Zamir D，Rudich J．1992．Breeding tomatoes for salt tolerance：inheritance of salt tolerance and related traits interspecific populations．Theoretical and Applied Genetics，84：390-396．

Sharma B R，Minhas P S．2005．Strategies for managing saline/alkali waters for sustainable agricultural production in South Asia．Agricultural Water Management，78：136-151．

Evaluation of Seedling Stage Salt-tolerance Indexes of Tomato Variety and Rootstock and Screening of Salt-tolerant Varieties

WANG Yi1，MEN Li-zhi1，CAO Yun-e1，HUANG Jian2，GAO Li-hong1，TIAN Yong-qiang1，CHEN Qing-yun1*

（1CollegeofAgronomy&Biotechnology，ChinaAgriculturalUniversity，BeijingKeyLaboratoryofGrowthandDevelopmentRegulationforProtectedVegetableCrops，Beijing 100193，China；2Beijing Production and Marketing Service Station for Superiors Agricultural Products，Beijing 100101，China）

s：In order to screen salt-tolerant tomato （Lycopersicon esculentum Mill．） and rootstock varieties，to determine the salt concentration adaptable by tomato seedlings，and to identify the intensity and the reliable salt-tolerance indexes of tomato seedlings，this study investigated the salt-tolerance of 19 tomato cultivars and 3 rootstock varieties at the seedling stage，tested and analyzed the relevant index．The result showed that the‘Jiaxina’（Netherland varieties，cherry tomato，red in color） and‘Guilijuefen’（Gansu varieties，large fruit，pink in color） were salt-tolerant cultivars，while ‘Fanqiezhenmu 406’（Shandong varieties，large fruit，red in color） was salt-tolerant tomato rootstock cultivar．Under 2-days interval irrigation condition，the intensity of salt concentration adaptable by tomato seedlings 4 g·L-1and 8 g·L-1．The reliable identification indexes of salt-tolerance were plant dry mass，shoot dry mass，root dry mass，plant height，stem diameter，fuctional leaves and seedling index．However，the root shoot ratio could not an identification index of tomato salt-tolerance．

Tomato； Seedling stage； Salt-tolerance indexes； Screening intensity

王毅，碩士研究生，專業(yè)方向：設施蔬菜栽培生理與環(huán)境調(diào)控，E-mail：wcmwcm520@126.com

*通訊作者（Corresponding author）：陳青云，教授，博士生導師，專業(yè)方向：設施園藝工程與無土栽培技術(shù)，E-mail：caucqy@163.com

2013-10-08；接受日期：2013-12-11

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201203003，201303014），北京市科技計劃項目（D131100000713001）