42份豇豆種質(zhì)資源芽期及苗期耐鹽性評(píng)價(jià)

曾文靜，汪李平，楊靜

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，武漢，430070；2.江西贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所）

科研園

42份豇豆種質(zhì)資源芽期及苗期耐鹽性評(píng)價(jià)

曾文靜1，2，汪李平1，楊靜1

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，武漢，430070；2.江西贛州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所）

汪李平

男，1964年生，博士，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院教授，湖北省蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系設(shè)施蔬菜崗位專家。長(zhǎng)期堅(jiān)持在蔬菜生產(chǎn)第一線，規(guī)劃蔬菜生產(chǎn)，指導(dǎo)蔬菜種植，為廣大農(nóng)民脫貧致富做出較大貢獻(xiàn)，在蔬菜栽培、設(shè)施園藝等學(xué)科領(lǐng)域有較為深入的研究，主持和參與近百項(xiàng)農(nóng)業(yè)園區(qū)和項(xiàng)目規(guī)劃，是多家蔬菜生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)顧問，很多成為區(qū)域知名龍頭企業(yè)。在自科類核心期刊發(fā)表科研論文100余篇，編寫科普專著5部，參編教材6本。2012年被湖北省科技廳授予湖北省“農(nóng)業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研合作優(yōu)秀專家”稱號(hào)，連續(xù)多年被湖北省科技廳聘為“科技特派員”和湖北省農(nóng)業(yè)廳聘為“湖北省蔬菜作物標(biāo)準(zhǔn)園創(chuàng)建專家指導(dǎo)組”成員。自費(fèi)創(chuàng)辦的“華中蔬菜網(wǎng)”，向農(nóng)民傳達(dá)最新的科技成果和市場(chǎng)信息，深受廣大菜農(nóng)歡迎。

以42份豇豆種質(zhì)資源為試驗(yàn)對(duì)象，于75 mmol/L NaCl下進(jìn)行鹽脅迫處理，在種子萌發(fā)階段進(jìn)行發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)的測(cè)定，在苗期進(jìn)行株高、單株質(zhì)量、葉數(shù)的測(cè)定，并采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行耐鹽性綜合評(píng)價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果表明，豇豆種子萌發(fā)階段與幼苗生長(zhǎng)階段的耐鹽性不完全一致，42份豇豆種質(zhì)資源中，龍飛飛在2個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期都表現(xiàn)出較高的耐鹽性，而卡羅米則對(duì)鹽害表現(xiàn)較為敏感。

豇豆；耐鹽性；種質(zhì)資源；芽期；苗期；評(píng)價(jià)

在全球范圍內(nèi)，鹽脅迫是最主要的影響農(nóng)作物產(chǎn)量的非生物脅迫之一。隨著大棚蔬菜生產(chǎn)的發(fā)展，化肥過量投入以及化學(xué)藥劑大量使用，使大棚土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變，土壤鹽漬化程度不斷加重，有些大棚土壤鹽漬化程度甚至已經(jīng)達(dá)到毀苗程度，在此現(xiàn)狀下，對(duì)菜農(nóng)來說，選用耐鹽性蔬菜專用品種顯得尤為重要。本試驗(yàn)借鑒經(jīng)濟(jì)作物耐鹽性評(píng)價(jià)方法，對(duì)42份豇豆種質(zhì)資源進(jìn)行了耐鹽性初步評(píng)價(jià)，為指導(dǎo)豇豆大棚生產(chǎn)給出了重要參考。

1 材料與方法

1.1 供試品種

試驗(yàn)于2016年在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。以42份豇豆種質(zhì)資源為材料，其中35份購自武漢種子市場(chǎng)，7份來自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的自交系，種質(zhì)資源的名稱、代號(hào)及來源見表1。

1.2 試驗(yàn)方法

①芽期耐鹽性評(píng)價(jià) 將豇豆種子用蒸餾水清洗，再用5%NaClO消毒15 min，后用蒸餾水清洗3次。以0、20、45、75 mmol/L NaCl的升序鹽梯度依次對(duì)種子進(jìn)行浸種，每種溶液浸種1 h，共浸種4 h。將浸泡好的種子放在墊有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，以蒸餾水處理作為對(duì)照（CK1），各品種每個(gè)處理3次重復(fù)，每次重復(fù)40粒種子；在（26±2）℃培養(yǎng)室內(nèi)發(fā)芽，及時(shí)補(bǔ)充培養(yǎng)瓶中的溶液，保持種子發(fā)芽所需的水分和滲透勢(shì)。發(fā)芽7 d后調(diào)查處理組和對(duì)照組的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)。

表1 豇豆種質(zhì)資源及來源

發(fā)芽率=（發(fā)芽種子粒數(shù)/供試種子粒數(shù)）×100%；發(fā)芽指數(shù)=∑（Gt/t），其中Gt為在第t天的發(fā)芽數(shù)。

②苗期耐鹽性評(píng)價(jià) 將種子采用上述方法清洗、消毒，后用蒸餾水浸種4 h，放入墊有2張濕潤(rùn)濾紙的9 cm培養(yǎng)皿中，在（26±2）℃環(huán)境下催芽。出芽后將發(fā)芽一致的種子播入裝有珍珠巖的50孔標(biāo)準(zhǔn)穴盤。由于珍珠巖失水較快，每天必須澆灌相應(yīng)溶液，前2 d用蒸餾水澆灌，后5 d用Hoagland營(yíng)養(yǎng)液澆灌，7 d后當(dāng)幼苗長(zhǎng)出2片葉子時(shí)進(jìn)行鹽處理。以含有75 mmol/L NaCl的Hoagland營(yíng)養(yǎng)液對(duì)豇豆幼苗灌根進(jìn)行鹽處理，以Hoagland營(yíng)養(yǎng)液灌根處理為對(duì)照（CK2），各品種每處理3次重復(fù)，每次重復(fù)10株幼苗。在（26±2）℃光照培養(yǎng)室內(nèi)生長(zhǎng)，光通量100～140 μmol·m-2·s-1，光照、黑暗分別為14、10 h。處理10 d后每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取5株測(cè)量其株高、單株質(zhì)量、葉片數(shù)[1]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。為更好反映豇豆的耐鹽性，先將所有性狀指標(biāo)都轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的耐鹽系數(shù)再進(jìn)行隸屬函數(shù)值的計(jì)算。計(jì)算公式如下。

①耐鹽系數(shù)（X）的計(jì)算 耐鹽系數(shù)（X）=處理測(cè)定值/對(duì)照測(cè)定值。

②隸屬函數(shù)（F）的計(jì)算 Fij=（Xij-Xmin）/（Xmax-Xmin）（A）；Fij=1-（Xij-Xmin）/（Xmax-Xmin） （B）。

其中，F(xiàn)ij代表品種i性狀指標(biāo)j的隸屬函數(shù)值，Xij代表品種i的性狀指標(biāo)j的耐鹽系數(shù)，Xmax為所有鑒定品種此指標(biāo)的最大值，Xmin為所有鑒定品種的最小值，如果所測(cè)指標(biāo)與耐鹽性呈正相關(guān)，則采用（A）式計(jì)算隸屬值，反之用（B）式。42個(gè)品種累加其各指標(biāo)的隸屬值，求得均值后再進(jìn)行比較。平均值越大，品種的耐鹽性越強(qiáng)[2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 豇豆芽期耐鹽性評(píng)價(jià)

如表2所示，鹽脅迫下各指標(biāo)耐鹽系數(shù)在不同品種中的降幅不同，并且同一品種發(fā)芽率的耐鹽系數(shù)與發(fā)芽指數(shù)的耐鹽系數(shù)也有巨大差異，如GD-26和GD-37，都是發(fā)芽率的耐鹽系數(shù)較高，而發(fā)芽指數(shù)的耐鹽系數(shù)較低。芽期隸屬函數(shù)均值0～0.933 7。隸屬函數(shù)均值較高的5個(gè)品種為：GD-03＞GD-12＞GD-01＞GD-02＞GD-30；較低的5個(gè)品種分別為：GD-23＜GD-41＜GD-29＜GD-20＜GD-42。

2.2 豇豆苗期耐鹽性評(píng)價(jià)

如表3所示，42個(gè)豇豆品種苗期測(cè)定指標(biāo)的耐鹽系數(shù)都有不同程度降低，株高是受鹽脅迫影響最大的指標(biāo)，耐鹽系數(shù)的最小值為0.367 0；而單株質(zhì)量和葉數(shù)受鹽脅迫影響相對(duì)較小，耐鹽系數(shù)的最小值分別為0.524 5和0.579 1。苗期隸屬均值的范圍是0.084 9～0.877 8，隸屬均值較高的5個(gè)品種分別為：GD-02＞GD-24＞GD-04＞GD-39＞GD-40；較低的5個(gè)品種分別為：GD-41＜GD-13＜GD-15＜GD-16＜GD-18。

表2 豇豆種質(zhì)資源芽期耐鹽性評(píng)價(jià)

3 討論與結(jié)論

植物應(yīng)對(duì)鹽脅迫是一個(gè)受品種、生長(zhǎng)階段、外部環(huán)境等多種因素影響的復(fù)雜過程，因此，用單一指標(biāo)衡量植物的耐鹽性準(zhǔn)確性較低。使用隸屬函數(shù)分析法，把豇豆品種的多個(gè)生理指標(biāo)歸入一個(gè)系統(tǒng)中綜合分析，從一定程度上提高了耐鹽篩選的可靠程度。

本試驗(yàn)通過比較豇豆芽期和苗期的隸屬函數(shù)均值發(fā)現(xiàn)，豇豆種子萌發(fā)階段與幼苗生長(zhǎng)階段的耐鹽性是不一致的。這可能是由植物的耐鹽性是受位于不同染色體上多個(gè)基因控制所導(dǎo)致。同一植物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育階段抗鹽基因有不同的表達(dá)[3]。龍飛飛（GD-02）在苗期的隸屬函數(shù)均值位次并不高，但芽期生長(zhǎng)良好，隸屬函數(shù)均值較高；而卡羅米（GD-41）無論是在芽期還是在苗期隸屬均值都較低，耐鹽性較差。

本試驗(yàn)通過綜合考慮豇豆芽期與苗期的隸屬均值，初步篩選得到耐鹽性品種：龍飛飛；感鹽性品種：卡羅米。為今后的耐鹽育種提供了重要信息，同時(shí)對(duì)菜農(nóng)購買耐鹽的大棚專用豇豆品種給出了重要參考。

[1]Chen C,Tao C,Peng H,et al.Genetic analysis of salt stress responses in asparagus bean (Vigna unguiculata (L.)ssp. sesquipedalisVerdc.)[J].Journal of Heredity,2007,98(7): 655-665.

[2]張國(guó)新，王秀萍，魯雪林，等.隸屬函數(shù)法鑒定水稻品種耐鹽性[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2011（1）：36-37.

[3]Hasegawa P M,Bressan R A,Zhu J,et al.Plant cellular and molecular responses to high salinity[J].Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology,2000,51 (1):463-499.

Evaluation of Salt Tolerance of 42 Cowpea Germplasm Resources in Bud and Seedling Stages

ZENG Wenjing1,2,WANG Liping1,YANG Jing1
(1.College of Horticulture and Forestry,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070; 2.Ganzhou Academy of Agricultural Sciences)

In this study,42 cowpea germplasm resources were used as the test object,and 75 mmol/L NaCl was used for salt stress treatment.The germination rate and germination index were measured in bud stage,and the plant height,plant weight and leaves number were measured at the seedling stage.Then,the comprehensive evaluation of salt tolerance was carried out by using membership function method.The results showed that the salt tolerance of cowpea seed germination stage was not exactly the same as that of the seedling growth stage,and Longfeifei exhibited higher salt tolerance in the two growth stages in the 42 cowpea germplasm resources,while Kamiluo was more sensitive.

Cowpea;Salt tolerance;Germplasm resources;Bud stage;Seedling stage;Evaluation

表3 豇豆種質(zhì)資源苗期耐鹽性評(píng)價(jià)

S643.4

A

1001-3547（2017）08-0024-05

10.3865/j.issn.1001-3547.2017.08.011

湖北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蔬萊減肥減藥技術(shù)集成與創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)設(shè)施蔬菜減肥減藥及提質(zhì)增效技術(shù)研究與示范項(xiàng)目資助

曾文靜，女，碩士，專業(yè)方向?yàn)樵O(shè)施蔬菜高效生產(chǎn)體系，電話：13870766924，E-mail：zwjflyaway@qq.com

汪李平，男，教授，主要從事蔬菜栽培生理、設(shè)施園藝、農(nóng)業(yè)園區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)等教學(xué)、科研及技術(shù)推廣工作，電話：13720365868，E-mail：hzauwang@163.com

2017-02-22