不同濃度鹽脅迫對南瓜幼苗的影響

邢乃林，張蕾琛，應(yīng)泉盛，王迎兒，王毓洪（寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江寧波 315040）

不同濃度鹽脅迫對南瓜幼苗的影響

邢乃林，張蕾琛，應(yīng)泉盛，王迎兒，王毓洪*
（寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江寧波 315040）

為了研究鹽脅迫對南瓜幼苗生長發(fā)育的影響，本研究以3份耐鹽性存在顯著差異的南瓜幼苗為材料，通過5個不同濃度的NaC1溶液處理，對其株高、地上部鮮質(zhì)量、根長等性狀的影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明，240 mmol·L-1NaC1處理后3個材料間差異最顯著。隨著NaC1濃度的提高，葉片相對葉綠素含量表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，地上部鮮質(zhì)量、葉長、葉寬和株高均表現(xiàn)為逐漸下降趨勢，而根長則表現(xiàn)為先下降再上升，最后下降的趨勢。株高及根長最先受到脅迫，然后是地上部鮮質(zhì)量，葉片大小，受影響最小的為葉片相對葉綠素含量。鹽害程度與株高、地上部鮮質(zhì)量、葉片大小、根長的變化程度具有極顯著正相關(guān)關(guān)系。

NaC1；南瓜；幼苗生長

文獻(xiàn)著錄格式：邢乃林，張蕾琛，應(yīng)泉盛，等.不同濃度鹽脅迫對南瓜幼苗的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，57（7）：1078-1081.

土壤鹽堿化是農(nóng)作物生產(chǎn)中存在的非生物脅迫之一，已成為限制我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個主要因素。全世界鹽堿地面積約10億hm2，而我國鹽堿地約3 400萬hm2，且其面積仍在不斷地擴大［1-2］。隨著設(shè)施栽培面積的日益擴大，以及栽培措施及化肥的過度使用，溫室土壤的次生鹽漬化已成為設(shè)施栽培中普遍存在的問題和技術(shù)難題。作為經(jīng)濟(jì)效益和社會效益日漸凸顯的保護(hù)地栽培方式，改良方式主要有2種：其一，人工換土、脫鹽水灌溉等方式改善土壤環(huán)境條件，但成本較高；其二，通過鹽害生理機制研究，培育優(yōu)良抗鹽及耐鹽品種來適應(yīng)土壤高鹽環(huán)境，進(jìn)而達(dá)到改良土壤的目的，此方法成本較低，切實可行。因此在耕地需求較高且農(nóng)業(yè)安全日益受到重視的今天，研究植物耐鹽性具有重要的現(xiàn)實意義［3］。

南瓜為葫蘆科南瓜屬一年生草本植物，在全球范圍內(nèi)廣泛栽培，具有食用、藥用、籽用、嫁接用、油用、飼用等廣泛用途。南瓜是浙江省的重要蔬菜作物，年種植面積在1.3萬hm2，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會效益，是農(nóng)民增收的重要農(nóng)作物。南瓜根系發(fā)達(dá)、抗性強、易栽培，常作為葫蘆科瓜菜作物嫁接栽培的砧木材料。因此篩選和培育耐鹽性強的南瓜品種具有重要意義。棉花和大豆等作物中均有研究表明，作物苗期對鹽脅迫敏感性最高，是進(jìn)行耐鹽性鑒定及其機理研究的最佳時期［4-5］。對于南瓜，其耐鹽機理仍無系統(tǒng)報道，且耐鹽品種缺乏。耐鹽性研究目前主要集中在材料鑒定及鹽脅迫對其生理生化指標(biāo)的影響，但對其農(nóng)藝性狀的研究較為缺乏，特別是根部性狀與鹽脅迫之間的關(guān)系［6］。本研究通過對前期篩選出的耐鹽性材料NM083，不耐鹽材料XBZM和TLZ的幼苗進(jìn)行不同NaC1濃度處理，鑒定其耐鹽性及葉片大小、莖粗、株高、地上部鮮質(zhì)量、根長，分析鹽脅迫下性狀表現(xiàn)及相互間的關(guān)系，為耐鹽材料鑒定及鹽脅迫機理研究提供參考。

1　材料與方法

1.1材料

實驗選用3份南瓜自交系，耐鹽材料NM083（P74），不耐鹽材料XBZM（P73）和TLZ（P71），均由寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。

1.2方法

1.2.1浸種催芽

針對各材料，選取飽滿、均勻、健康的南瓜種子，75%乙醇消毒8 min，清水沖洗后用蒸餾水浸種6 h，用干凈的濕毛巾包裹后放入33℃的恒溫箱中進(jìn)行催芽36 h。3個材料各選取105粒出芽的南瓜種子，播入拌有基質(zhì)的32孔穴盤中。

1.2.2實驗設(shè)計及處理

實驗設(shè)5個梯度，每個梯度3次重復(fù)，每個重復(fù)中3個材料各7株。各梯度按隨機區(qū)組設(shè)計分布。幼苗長至1葉1心時進(jìn)行氯化鈉溶液處理，5個處理濃度梯度分別為0、60、120、240、480 mmol·L-1，每株澆灌20 m L NaC1溶液，每2 d處理1次。6 d后進(jìn)行性狀考察。

1.2.3性狀考察及數(shù)據(jù)分析

利用SPAD對真葉相對葉綠素含量進(jìn)行了檢測，同時考察了地上部鮮質(zhì)量（g）、株高（cm）、葉片長度（cm）、葉片寬度（cm）、最大根長（cm）及鹽害等級。其中鹽害等級分級如下。0級：正常，無鹽害癥狀；1級：子葉葉緣萎蔫失水，真葉完好，下胚軸直立；2級：子葉及真葉葉緣失水萎蔫；3級：子葉及真葉葉緣失水萎蔫并有焦枯；4級：下胚軸失水萎蔫倒伏；5級：植株死亡［7］。

方差分析等均采用Exce12010進(jìn)行。

2　結(jié)果與分析

2.1重復(fù)間差異顯著性分析

通過對重復(fù)間差異顯著性分析，由P值結(jié)果可見，除480 mmol·L-1處理的葉寬在3個重復(fù)間具有顯著性差異外，其余性狀在各濃度處理下3個重復(fù)間差異均不顯著（表1）。表明本實驗重復(fù)性好，數(shù)據(jù)結(jié)果可靠。

表1　重復(fù)間差異顯著性分析

2.2不同濃度NaC l對南瓜幼苗生長的影響

NaC1處理后，南瓜幼苗葉片顏色變深變小，植株生長受到明顯抑制（圖1）。隨著處理鹽濃度的提高，植株受抑制程度逐步增加。60 mmol·L-1NaC1處理后，植株生長遲緩，P71子葉葉緣出現(xiàn)失水萎蔫，P73和P74葉片正常略小。120 mmol·L-1時，植株生長進(jìn)一步遲緩，P71真葉表現(xiàn)出鹽害癥狀，葉緣開始表現(xiàn)焦黃，P73和P74葉片進(jìn)一步變小，顏色變深。240 mmol·L-1時，P71子葉及真葉均表現(xiàn)出失水萎蔫，真葉葉緣焦黃，P73表現(xiàn)出葉片失水萎蔫，P74相對正常。鹽濃度提高至480 mmol·L-1時，南瓜幼苗生長嚴(yán)重不正常，葉片嚴(yán)重卷曲，出現(xiàn)倒伏甚至死亡，特別是P71最嚴(yán)重。

圖1　不同濃度NaC1處理后的南瓜幼苗

2.3不同濃度NaC l對南瓜鹽害指數(shù)的影響

通過對鹽害指數(shù)的分析，結(jié)果顯示60、120、240 mmol·L-1NaC1處理時3個處理材料中的2個材料間表現(xiàn)出顯著或極顯著性差異（表2）。其中240 mmol·L-1濃度處理時3個處理材料兩兩之間均有顯著差異，差異性最豐富，3個材料鹽害程度分別為2.67級、0.83級和0級。而在480 mmol· L-1濃度處理時鹽害程度均超過3級，其中P71超過4級，3個材料間無顯著性差異。

2.4不同濃度NaC l對南瓜植株性狀的影響

NaC1處理后，葉片相對葉綠素含量、地上部鮮重、株高、葉長、葉寬和根長均受到顯著影響（圖2）。在60 mmol·L-1NaC1處理后，NaC1敏感的P71除相對葉綠素含量外，其余性狀均表現(xiàn)為下降。而NaC1相對不敏感的P74僅有株高和根長表現(xiàn)為降低。在120 mmol·L-1NaC1處理后，鮮質(zhì)量與株高所受影響較大，葉片長寬所受影響次之，根長表現(xiàn)為微弱的上升，相對葉綠素含量依然為上升。其中P71的株高、鮮質(zhì)量、葉片長寬降低程度高于P74，而根長上升的程度則低于P74。在240 mmol·L-1NaC1處理后，各性狀表現(xiàn)趨勢同120 mmol·L-1NaC1處理，株高所受影響最高，其中P71的葉片長寬受影響程度顯著升高。在480 mmol·L-1NaC1處理后，鮮質(zhì)量、葉片長寬和根長均受劇烈影響，株高及相對葉綠素含量所受影響相對240 mmol·L-1NaC1處理變化不大?？傮w上，株高及根長先受影響，然后為鮮質(zhì)量、葉片長寬。其中株高所受影響隨NaC1濃度的提高變化不大，而根長則在低濃度NaC1處理時受害，增加NaC1濃度，根長則增加以逃避鹽害，當(dāng)鹽濃度過高，則根長受劇烈鹽害。

表2　不同濃度NaC1處理后各材料的鹽害指數(shù)

圖2　不同濃度鹽處理后植株性狀表現(xiàn)

隨著NaC1濃度的提高，葉片相對葉綠素含量表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，地上部鮮質(zhì)量、葉長、葉寬和株高均表現(xiàn)為逐漸下降趨勢，而根長則表現(xiàn)為先下降、再上升，最后下降的趨勢。總體上，P71對鹽脅迫敏感程度最高，生長發(fā)育受影響最大。P74對鹽脅迫敏感程度最低，生長發(fā)育受影響最小，與鹽害指數(shù)結(jié)果一致。

2.5各性狀相關(guān)性分析

NaC1處理后各性狀的變化程度之間的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，鹽害等級與除葉片相對葉綠素含量外的其他性狀間均表現(xiàn)為極顯著的正相關(guān)，其中與葉長變化的相關(guān)性最高，為0.90（表3）。葉片相對葉綠素含量的變化僅與根長的變化有極顯著正相關(guān)，與其余性狀間的相關(guān)性均不顯著。地上部鮮質(zhì)量、株高、葉長、葉寬和根長變化之間的相關(guān)性中，除株高與根長的變化間相關(guān)性不顯著外，均表現(xiàn)為極顯著的正相關(guān)。其中葉長和葉寬變化之間相關(guān)性最高，達(dá)到0.98。

表3　各性狀變化程度間的相關(guān)性

3　討論

鹽脅迫對植物整個生長發(fā)育周期均有顯著影響，其中幼苗期是植物生長發(fā)育的重要時期，對環(huán)境變化較為敏感，因此研究鹽脅迫對幼苗期生長發(fā)育的影響非常重要。本研究通過5個不同濃度NaC1對南瓜幼苗進(jìn)行處理，結(jié)合苗期生長情況及鹽害程度，對南瓜幼苗鹽脅迫抗性鑒定的濃度進(jìn)行分析，結(jié)果表明，240 mmol·L-1為最佳鑒定濃度，稍高于王迎兒等［6］篩選的對種子萌發(fā)期鑒定的180 mmol·L-1，低于李衛(wèi)欣等［7］對南瓜幼苗鑒定的300 mmol·L-1。

大量研究表明，鹽脅迫導(dǎo)致植物幼苗葉綠素含量及光合作用下降，干物質(zhì)合成量降低，植物生長遲緩［8-10］。鹽分對植物地上部分生長的抑制作用大于地下部分［11］。本試驗結(jié)果同樣表明，鹽脅迫使地上部生長受到抑制，地上部鮮質(zhì)量、葉片大小及株高均表現(xiàn)降低，植株總?cè)~綠素含量降低，且受抑制程度高于地下部分。其中耐鹽材料P74在低濃度鹽脅迫下葉片變大，高鹽濃度下，葉片變小，與張曉磊等［12］在苜蓿中的研究結(jié)果一致。而鹽敏感材料P71在60 mmol·L-1鹽處理時即表現(xiàn)出葉片變小，表明葉片變大為植物一定濃度的低鹽脅迫抗性的一種適應(yīng)形式，而鹽敏感程度不同的材料適應(yīng)范圍不同。不同濃度NaC1處理后，各性狀的受影響程度不同［11］。植物面對土壤逆境脅迫時，最先感應(yīng)脅迫的是根部。本試驗中，南瓜的株高和根長對鹽脅迫的響應(yīng)最為敏感，其次是地上部鮮質(zhì)量及葉片長寬。株高隨著鹽濃度提高變化相對不大，而根長則是先變小，再變大，當(dāng)鹽濃度達(dá)到一定程度時則受到損傷，急劇變小，與張曉磊等［12］在苜蓿中的研究結(jié)果類似。

傳統(tǒng)的對鹽脅迫研究主要集中在對植株葉片的影響，本試驗通過研究鹽害等級與南瓜苗期生長之間的關(guān)系，探明鹽害等級與株高等性狀的相關(guān)性，說明可通過株高、葉片大小、地上部鮮質(zhì)量等性狀變化反映鹽害程度，可為南瓜耐鹽性機理研究及耐鹽品種選育提供一定的參考。

［1］ 周和平，張立新，禹鋒，等.我國鹽堿地改良技術(shù)綜述及展望［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2007（11）：159-162.

［2］ 張建鋒.鹽堿地生態(tài)修復(fù)原理與技術(shù)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，2008：14-15.

［3］ 趙利.南瓜幼苗對鹽脅迫的生理反應(yīng)及適應(yīng)性研究［D］.保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

［4］ 王俊娟，王德龍，樊偉莉，等.陸地棉萌發(fā)至三葉期不同生育階段耐鹽特性［J］.生態(tài)學(xué)報，2011，31（13）：3720-3727.

［5］ 張海波，崔繼哲，曹甜甜，等.大豆出苗期和苗期對鹽脅迫的響應(yīng)及耐鹽指標(biāo)評價［J］.生態(tài)學(xué)報，2011，31（10）：2805-2812.

［6］ 王迎兒，高旭，王毓洪，等.南瓜耐鹽種質(zhì)的篩選鑒定及耐鹽基因的標(biāo)記［J］.浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，27（3）：372-379.

［7］ 李衛(wèi)欣，陳貴林，趙利，等.NaC1脅迫下不同南瓜幼苗耐鹽性研究［J］.植物遺傳資源學(xué)報，2006，7（2）：192-196.

［8］ HAN JS，PARK K I，JEON S M，et al.Assessments of salt tolerance in a bottle gourd line expressing the Arabidopsis H+-pyrophosphatase AVPl gene and in a waterme1on plant grafted onto a transgenic bottle gourd rootstock［J］.Plant Breeding，2015，134：233-238.

［9］ 王東明，賈媛，崔繼哲.鹽脅迫對植物的影響及植物鹽適應(yīng)性研究進(jìn)展［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2009，25（4）：124-128.

［10］ 趙俊香，任翠梅，吳鳳芝，等.16份菊芋種質(zhì)苗期耐鹽堿性篩選與綜合鑒定［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，23（5）：620-627.

［11］ 郭洪海，董曉霞，孔令安，等.鹽脅迫下飼料酸模植株生長及其與Na、K、C1的關(guān)系［J］.山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998（6）：26-29.

［12］ 張曉磊，劉曉靜，齊敏興，等.混合鹽堿脅迫對紫花苜蓿苗期生長特性的影響［J］.草原與草坪，2013，33（1）：16-20.

（責(zé)任編輯：張 韻）

S641.2

A

0528-9017（2016）07-1078-04

10.16178/j.issn.0528-9017.20160739

2016-02-15

瓜類砧木育種創(chuàng)新團(tuán)隊（2014B81002）；國家西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-26）；寧波市瓜菜育種重點實驗室（2014A22007）

邢乃林（1985—），男，河南封丘人，助理研究員，博士，從事瓜類砧木分子育種研究工作，E-mai1：xingnailin@ hotmai1.com。

王毓洪，E-mai1：yhwangsc@163.com。