大豆種質(zhì)資源苗期耐鹽性鑒定與耐鹽材料篩選

孔令功

（河北省邯鄲市廣平縣綜合職業(yè)技術(shù)教育中心 057650）

大豆種質(zhì)資源苗期耐鹽性鑒定與耐鹽材料篩選

孔令功

（河北省邯鄲市廣平縣綜合職業(yè)技術(shù)教育中心 057650）

1 引言

可耕地鹽堿化是一個全球性的問題。尤其在干旱、半干旱及依賴灌溉的種植區(qū)，土壤鹽堿化更為嚴(yán)重，世界灌溉地受鹽堿化影響的面積達(dá)1/3左右（Pitman和Lauchli 2002）[1]。這是導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至是絕收的主要原因，已引起世界各國學(xué)者的高度重視。大量研究結(jié)果表明,篩選利用耐鹽植物新品種的生物措施是改良鹽堿地最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一[2-4]。

栽培大豆（Glycine max.）是世界上最重要的油料作物和人類最主要的植物蛋白源[5]。隨著人們對植物脂肪和蛋白質(zhì)需求量的增加,大豆在世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地位愈來愈重要。栽培大豆屬于中度耐鹽植物,土壤鹽漬化導(dǎo)致其正常的生理生化活動及生長發(fā)育進(jìn)程受到抑制,并直接影響大豆的產(chǎn)量和品質(zhì)[6-7]。國內(nèi)外科學(xué)家已對大豆耐鹽性進(jìn)行了多方面的研究。大豆耐鹽性研究對提高鹽堿地區(qū)作物產(chǎn)量并緩解土壤鹽漬化危害具有重要意義。大豆種質(zhì)資源耐鹽性評價是大豆耐鹽研究和種質(zhì)創(chuàng)新應(yīng)用的基礎(chǔ),近年來一直是國內(nèi)外非?；钴S的研究領(lǐng)域。因此,作物耐鹽性的提高、鹽漬土的生物治理和綜合開發(fā)是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大課題[8]。

本試驗旨在通過對鹽脅迫下不同大豆品種苗期耐鹽性鑒定，初步探討不同大豆品種之間耐鹽性的差異，并篩選耐鹽材料，以期對大豆耐鹽性生理研究及育種工作等有所裨益。我們對49份國內(nèi)外大豆品種進(jìn)行耐鹽性鑒定，初步篩選出耐鹽材料10份，為改良大豆品種抗鹽性提供了優(yōu)質(zhì)種質(zhì)材料。

2 材料和方法

2.1 試驗材料

國內(nèi)外大豆種質(zhì)材料49份，其中國外材料5份，野生大豆1份，其余43份均來自黃淮海夏大豆產(chǎn)區(qū)及遼寧省等8省市。詳見表1。

2.2 試驗設(shè)計與方法

2.2.1 試驗設(shè)計

試驗在河北省糧油作物研究所溫室中進(jìn)行，本試驗設(shè)處理2個，分別為鹽處理（濃度為120mmol的Nacl溶液）和清水對照，3次重復(fù)。試驗條件：晝夜溫度為28±20℃/19±20℃，每日光照13h。

2.2.2 試驗方法

試驗設(shè)在溫室花盆中，將一層吸水紙放入花盆底部，遮住出水孔。為保證大豆苗期的營養(yǎng)需求，在大田土中摻入營養(yǎng)土，其中大田土與營養(yǎng)土的比例為20:1。將混勻土壤裝入花盆，在水中浸泡2min～3min，待充分吸收水份后，即表土有水浸出，方可播種。每個花盆播種9粒種子，播深2cm，播種后覆土，插上標(biāo)簽。播種后出苗前每天噴水、保濕。當(dāng)?shù)谝粚φ嫒~展開時（Vc），調(diào)查各品種的出苗株數(shù)。當(dāng)?shù)谝黄鰪?fù)葉出現(xiàn)時（V1）定苗，將小苗、弱苗拔除，每盆留苗5株。測定各品種的葉綠素含量。大豆生長期間分別在處理前和處理后第4d、8d、11d和15d測定葉綠素含量。采用定株測定的方法，每盆測定2株，每株選取一片真葉，分別用紅色和黑色記號筆涂色，每片葉測上、中、下三個部位的葉綠素含量。

表1 參試材料名稱及來源地

鹽處理過程中，每天上午9:00～11:00將各品種浸泡在濃度為120mmol的Nacl溶液中，同時將對照浸泡在清水中。每天觀察各品種生長發(fā)育情況（如有特殊情況，注意及時記錄）。10d后各品種將會出現(xiàn)鹽害癥狀，開始調(diào)查記載。處理15d后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查記載鹽害程度。計算鹽害指數(shù)、各品種葉綠素含量、各品種根系長度。并分析耐鹽性與根系、葉綠素含量、籽粒大?。ò倭Ｖ兀⑵焚|(zhì)（蛋白質(zhì)、脂肪含量）等相關(guān)性分析，對品種進(jìn)行耐鹽級別分級。表2為耐鹽目測分級標(biāo)準(zhǔn)。

表2 耐鹽目測分級標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 苗期鹽脅迫下大豆品種耐鹽級別

表3 大豆苗期鹽脅迫耐鹽級別

大豆兩葉一心期開始用濃度為120mmol的Nacl溶液進(jìn)行鹽處理，觀察各品種的生長情況，處理15d后對其耐鹽性進(jìn)行分級。表3為120mmolNaCl處理15d后，各品種的耐鹽級別。青皮平頂香、文豐1號、魯豆10號、冀豆19、晉豆29、齊茶豆2號、邯豆3號、水里站、美國Lee和Osage等10個品種的耐鹽級別為1，是最耐鹽品種；早熟17、科新5號、中黃13等19個品種的耐鹽級別為2，是較耐鹽品種；遼豆14、鐵豐31、鐵豐28等10個品種耐鹽級別為3，是中耐鹽品種；中黃19、五星2號、徐豆11等8個品種耐鹽級別為4，是較敏感品種；晉遺30和豫豆15兩個品種耐鹽級別為5，是敏感品種。

在人工肺液中，白藜蘆醇DPPC脂質(zhì)粉霧劑同原料藥相比，具有明顯的緩釋效果（圖5）。原料藥存在明顯的突釋現(xiàn)象，1 h內(nèi)釋放接近60%；相比之下，白藜蘆醇DPPC脂質(zhì)粉霧劑釋放緩慢，沒有突釋現(xiàn)象，釋放24 h后，累積釋放達(dá)到60%。通過釋放方程擬合，白藜蘆醇DPPC脂質(zhì)粉霧劑釋放機(jī)制符合Higuchi釋放模型（Ft＝9.346 t1/2＋12.88， r2＝0.824 2），即藥物以骨架型擴(kuò)散為主，隨著時間推移，脂質(zhì)體的破裂，藥物從脂質(zhì)空隙中滲漏。白藜蘆醇DPPC脂質(zhì)粉霧劑釋藥特點證明DPPC脂質(zhì)體的多囊結(jié)構(gòu)使藥物具有緩釋效果，在肺內(nèi)緩慢釋藥發(fā)揮作用，避免突釋帶來的不良反應(yīng)。

圖1 鹽脅迫下大豆耐鹽品種和敏感品種的比較

3.2 鹽脅迫對大豆苗期根生長的影響

苗期的鑒定結(jié)果可以作為大豆耐鹽性強(qiáng)弱的參考指標(biāo)，鹽對大豆植株性狀有很大影響。15d的鹽處理結(jié)束后，將幼苗從土中拔出用清水洗凈，測定幼苗的主根長度、最長側(cè)根長。由圖2可知，在鹽脅迫下的生理指標(biāo)有明顯的變化，幼苗的主根長度、最長側(cè)根長均受鹽的影響。處理組和對照組主根長的相對變化值分別為：0.14、0.19、0.14、0.14、0.17。處理組和對照組最長側(cè)根長的相對變化值分別為：0.23、0.24、0.23、0.18、0.31。

圖2 鹽脅迫下不同大豆品種在苗期的生長變化

3.3 耐鹽級別與大豆主根長、側(cè)根長、根干重、百粒重、蛋白和脂肪的相關(guān)性

通過用SPSS軟件對耐鹽級別與大豆主根長、側(cè)根長、根干重、百粒重、蛋白和脂肪的相關(guān)性進(jìn)行分析，分析數(shù)據(jù)表明：耐鹽級別與大豆主根長、側(cè)根長、根干重、百粒重、蛋白和脂肪相關(guān)性不顯著。

表4 耐鹽級別與大豆主根長、側(cè)根長、根干重、百粒重、蛋白和脂肪的相關(guān)性

3.4 耐鹽級別與不同時期葉綠素含量的相關(guān)性

在大豆苗期對葉綠素含量進(jìn)行了兩個階段的測量，第一階段是在大豆長出真葉時對大豆真葉葉綠素含量進(jìn)行測量，每隔三天測一次，共測3次；第二階段是等大豆長出三出復(fù)葉時對葉綠素含量進(jìn)行測量，也是每隔三天測一次，共測3次。

表6的分析數(shù)據(jù)表明：耐鹽級別與第1次測得的處理組三出復(fù)葉葉綠素含量的相關(guān)性不顯著；與第2次和第3次所測得的葉綠素含量的相關(guān)性極顯著，相關(guān)系數(shù)分別為-0.252、-0.527；隨著鹽處理時間的增長，相關(guān)系數(shù)由不顯著到極顯著。

表5 耐鹽級別與大豆真葉綠素含量的相關(guān)性

表6 耐鹽級別與大豆三出復(fù)葉綠素含量的相關(guān)性

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

在相同的鹽脅迫環(huán)境條件下，不同大豆品種主根長、側(cè)根長、根干重和葉綠素含量反映了不同大豆品種的耐鹽性大小。不同大豆品種對鹽脅迫的適應(yīng)性不同，耐鹽性有差異。在這49個品種中，10個品種為耐鹽品種，分別為青皮平頂香、文豐、魯豆10號、冀豆19、晉豆29、齊茶豆2號、邯豆3號、水里站、美國Lee品種和Osage品種，晉遺30和豫豆15為最不耐鹽品種。苗期鹽脅迫條件下，不同大豆品種長勢差異較大，冀豆29、冀豆12和五星1號長勢較好，豫豆15、中黃19、Y9和美國品種Dare長勢最差。

4.2 討論

大豆苗期的耐鹽性鑒定在溫室恒定條件下進(jìn)行，這種方法快速、簡單且受環(huán)境影響小，鑒定結(jié)果可以作為大豆品種耐鹽性評價的參考，對大量篩選耐鹽性品種具有極其重要的理論和實踐意義。但耐鹽品種最終要應(yīng)用于生產(chǎn)實際，還必須在更接近于大田生產(chǎn)實際的田間進(jìn)行全生育期的耐鹽性鑒定[9]。

鹽害會引起大豆葉片枯萎脫落[10]，使地上部和根部生長顯著下降[11]。也有研究表明鹽脅迫會導(dǎo)致株高和植物干重降低[12,13]。一些研究表明鹽脅迫條件下,大豆株高降低,主莖節(jié)數(shù)和分枝數(shù)減少[14-16]。這些研究說明鹽害會影響大豆的生物量,且對耐鹽品種和鹽敏感品種的影響是不同的。鹽脅迫還會導(dǎo)致大豆子粒產(chǎn)量下降,產(chǎn)量的降低幅度與品種耐鹽能力有密切關(guān)系。Abel等[12]研究指出,加鹽導(dǎo)致大豆產(chǎn)量和百粒重分別下降30%和23%。邵桂花等[14]研究鹽堿地對大豆產(chǎn)量的影響,經(jīng)多次產(chǎn)量測定,發(fā)現(xiàn)鹽造成大豆減產(chǎn)的趨勢是一致的。

大豆的耐鹽性不能一概而論，就大豆對鹽分最敏感的發(fā)芽期和苗期而言，有的品種或品系表現(xiàn)耐鹽，而有的則表現(xiàn)不耐鹽。播種出苗期是大豆對鹽漬的敏感期，大豆的一生中，芽期較耐鹽，苗期較敏感，以后隨生育期的推進(jìn)，耐鹽性有增強(qiáng)的趨勢。耐鹽性不同的大豆的變化與其耐鹽性之間缺乏明顯相關(guān)性。劉太林等[17]用10個栽培大豆種子進(jìn)行不同鹽濃度處理，統(tǒng)計種子的生理指標(biāo)及隸屬函數(shù)，綜合評價了各品種的耐鹽性。

Nacl脅迫下，苗期栽培大豆所受的離子脅迫作用主要是由Cl-毒害所引起的[18-20]，通過分子育種途徑提高栽培大豆的耐性對改良栽培大豆的耐鹽性具有非常明顯的意義。大豆的生理指標(biāo)雖然可以作物耐鹽鑒定的指標(biāo)，但要進(jìn)一步研究耐鹽機(jī)制還要從分子遺傳水平做深入研究。

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S473

B

1005-6114（2017）01-036-005

2016-10-11

孔令功，男，從事技術(shù)教育與研究。Tel：15833413217。