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      黃麻耐鹽性評(píng)價(jià)及鹽脅迫下的生理響應(yīng)

      2017-08-16 09:34:28盧瑞克楊澤茂戴志剛唐蜻謝冬微許英程超華粟建光
      中國(guó)麻業(yè)科學(xué) 2017年4期
      關(guān)鍵詞:黃麻耐鹽耐鹽性

      盧瑞克,楊澤茂,戴志剛,唐蜻,謝冬微,許英,程超華,粟建光

      (中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類(lèi)研究所,長(zhǎng)沙410205)

      黃麻耐鹽性評(píng)價(jià)及鹽脅迫下的生理響應(yīng)

      盧瑞克,楊澤茂,戴志剛,唐蜻,謝冬微,許英,程超華,粟建光*

      (中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類(lèi)研究所,長(zhǎng)沙410205)

      試驗(yàn)采用水培法,對(duì)20份黃麻種質(zhì)材料進(jìn)行250 mmol/L NaCl脅迫處理,通過(guò)測(cè)定株高、莖粗、水上鮮重、水下鮮重、整株鮮重、水上干重、水下干重、整株干重,利用隸屬函數(shù)法、聚類(lèi)分析法確定各供試材料耐鹽等級(jí),將不同耐鹽等級(jí)的材料進(jìn)行0、150、250 mmol/L NaCl處理,測(cè)定其可溶性糖、可溶性蛋白以及游離脯氨酸含量。結(jié)果表明:不同黃麻種質(zhì)資源間耐鹽性存在顯著差異,根據(jù)耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值D值可將其分為3類(lèi),強(qiáng)耐鹽材料有8份,中度耐鹽材料8份,鹽敏感材料4份;在NaCl脅迫下,不同耐鹽等級(jí)的黃麻種質(zhì)材料葉片內(nèi)可溶性糖和游離脯氨酸含量都顯著升高,而可溶性蛋白的含量顯著下降,在150 mmol/L NaCl處理下,青皮大麻葉片內(nèi)可溶性糖和游離脯氨酸的含量顯著高于甜麻和南陽(yáng)長(zhǎng)果,可溶性蛋白的含量顯著高于南陽(yáng)長(zhǎng)果,在250 mmol/L NaCl處理下,甜麻葉片內(nèi)可溶性糖、游離脯氨酸和可溶性蛋白的含量顯著高于南陽(yáng)長(zhǎng)果和青皮大麻。

      黃麻;耐鹽性;綜合評(píng)價(jià);生理響應(yīng)

      土壤鹽漬化已經(jīng)成為危害我國(guó)乃至世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素[1],中國(guó)鹽堿地總面積約為0.99億hm2,約占國(guó)土面積的1/3,主要分布在中國(guó)東北、華北、西北內(nèi)陸地區(qū)以及長(zhǎng)江以北沿海地帶[2],隨著耕地面積的減少,麻類(lèi)作物的種植區(qū)域逐漸開(kāi)始向鹽堿地轉(zhuǎn)移。黃麻是一種能在沿海灘涂、鹽堿地大面積種植的重要耐鹽經(jīng)濟(jì)作物[3]。作為世界上最重要的長(zhǎng)纖維作物之一,黃麻纖維產(chǎn)量高、纖維質(zhì)地柔軟,商業(yè)上有“金色纖維”之稱,是麻紡工業(yè)的重要原料,其產(chǎn)量與種植面積在世界上僅次于棉花[4]。黃麻種質(zhì)資源的耐鹽性鑒定與評(píng)價(jià)研究,有利于黃麻耐鹽資源的挖掘,對(duì)黃麻耐鹽品種的改良與培育以及耐鹽機(jī)制的研究具有重要意義,也是合理開(kāi)發(fā)利用鹽堿地的有效途徑之一。

      盡管黃麻是一種相對(duì)耐鹽的作物,相較于大田傳統(tǒng)作物,如小麥[5-6],玉米[7-8],大豆[9-10],水稻[11-12],棉花[13-14],花生[15-16]的研究,對(duì)黃麻耐鹽性的研究相對(duì)薄弱,在黃麻種質(zhì)材料的耐鹽性鑒定和耐鹽生理特性方面[3,17-19],還有待進(jìn)一步研究。在鹽脅迫下,形態(tài)變化是植物最直接的反映[20],同時(shí)由于植株碳同化量減少、滲透調(diào)節(jié)能耗增加等原因,常導(dǎo)致植株生長(zhǎng)量減少[21],嚴(yán)重影響了作物的生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)而造成作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。因此形態(tài)和生物量等表型指標(biāo)在植物耐鹽性鑒定評(píng)價(jià)中常作為篩選指標(biāo)。

      本研究選用株高、莖粗、水上鮮重、水下鮮重、整株鮮重、水上干重、水下干重和整株干重來(lái)評(píng)價(jià)黃麻種質(zhì)資源苗期的耐鹽性,建立加權(quán)隸屬函數(shù)法來(lái)鑒定評(píng)價(jià)黃麻耐鹽性的技術(shù)體系,綜合評(píng)價(jià)來(lái)自不同國(guó)家的20份黃麻種質(zhì)材料的耐鹽性,篩選鑒定優(yōu)良耐鹽黃麻種質(zhì)資源,并選取3個(gè)耐鹽性不同的黃麻種質(zhì),測(cè)定其鹽脅迫下生理特性的變化,旨在為耐鹽黃麻品種的選育提供親本材料,為快速、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)黃麻種質(zhì)材料的耐鹽性提供科學(xué)依據(jù),同時(shí)為黃麻耐鹽生理機(jī)制的深入研究奠定基礎(chǔ)。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料

      本研究試驗(yàn)材料來(lái)源于國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺(tái)麻類(lèi)子平臺(tái)(國(guó)家麻類(lèi)種質(zhì)資源中期庫(kù)),分別來(lái)自中國(guó)(11份)、孟加拉(3份)、俄羅斯(5份)、印度(1份),詳見(jiàn)表1。

      表1 供試黃麻種質(zhì)材料及來(lái)源Tab.1 Tested jute and origin

      續(xù)表1

      1.2 試驗(yàn)方法

      本試驗(yàn)于2016年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類(lèi)研究所溫室大棚內(nèi)進(jìn)行,通過(guò)水培方法培養(yǎng)黃麻幼苗。播種前,每份黃麻種質(zhì)材料挑選大小一致、籽粒飽滿的種子,用70%酒精消毒1 min,用清水洗凈。浸種催芽后分別播種于水培儀內(nèi),每孔4~5粒,每份材料播兩盆。水培使用稀釋至500倍的“海珀尼卡”營(yíng)養(yǎng)液,待幼苗長(zhǎng)出2~3片真葉后,去掉弱勢(shì)苗,選擇植株健壯、長(zhǎng)勢(shì)一致的黃麻幼苗作為試驗(yàn)材料,每盆留30株。

      待黃麻幼苗長(zhǎng)至六葉一心時(shí),對(duì)每份黃麻材料選其中一盆做NaCl脅迫處理,另一盆作為對(duì)照,根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)于該生長(zhǎng)階段的黃麻幼苗,250 mmol/L是一個(gè)合適的處理濃度,故本試驗(yàn)選用250 mmol/L作為處理濃度,為避免鹽沖擊效應(yīng),鹽處理分兩次進(jìn)行,每次增加125 mmol/L,間隔6 h。共重復(fù)3次。

      在完成對(duì)各種質(zhì)耐鹽性評(píng)價(jià)之后,選3份耐鹽性不同的材料,水培方法同上,在六葉一心時(shí)分別做0、150、250mmol/LNaCl脅迫處理,每處理3個(gè)重復(fù),在鹽脅迫第12 d取各材料的葉片測(cè)定生理指標(biāo)。

      1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

      在鹽處理第10 d,測(cè)定每份材料的株高、莖粗、水上鮮重、水下鮮重、整株鮮重,烘干至恒重后測(cè)定其水上干重、水下干重、整株干重,每個(gè)指標(biāo)3次重復(fù)。

      在鹽處理第12 d測(cè)定生理指標(biāo),即可溶性蛋白和游離脯氨酸含量,測(cè)定方法參考文獻(xiàn)[22],可溶性糖含量測(cè)定選用南京建成試劑盒,每個(gè)指標(biāo)重復(fù)3次。

      1.4 統(tǒng)計(jì)與分析

      利用Microsoft Excel 2010進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、做圖以及D值計(jì)算,使用SAS 9.2進(jìn)行方差分析、多重比較(LSD法)、相關(guān)性分析和聚類(lèi)分析。相關(guān)分析方法參考文獻(xiàn)[23]。

      本研究采用黃麻幼苗各性狀的相對(duì)值來(lái)評(píng)價(jià)其耐鹽性,首先利用公式(1)分別計(jì)算供試黃麻種質(zhì)材料的相對(duì)株高(X1)、相對(duì)莖粗(X2)、相對(duì)水上鮮重(X3)、相對(duì)水下鮮重(X4)、相對(duì)整株鮮重(X5)、相對(duì)水上干重(X6)、相對(duì)水下干重(X7)、相對(duì)整株干重(X8),利用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法[24]來(lái)評(píng)價(jià)20份黃麻種質(zhì)材料耐鹽性,即利用公式(2)計(jì)算各材料每個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值μ(Xj),再將各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值加權(quán)求和,求取綜合評(píng)價(jià)值D值,通過(guò)比較20份黃麻種質(zhì)的D值大小,最終確定其耐鹽性的強(qiáng)弱,并根據(jù)D值對(duì)其進(jìn)行聚類(lèi)分析。

      計(jì)算方法如下:

      式中:

      Xj—第j個(gè)指標(biāo);

      Xjmin—第j個(gè)指標(biāo)的最小值;

      Xjmax—第j個(gè)指標(biāo)的最大值;

      μ(Xj)—第j個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值;

      Wj—第j個(gè)指標(biāo)在所有指標(biāo)中的權(quán)重;

      Vj—各黃麻種質(zhì)材料第j個(gè)指標(biāo)隸屬函數(shù)值的變異系數(shù);

      D值—各黃麻種質(zhì)材料在NaCl脅迫條件下耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值。

      2 結(jié)果分析

      2.1 20份黃麻種質(zhì)材料對(duì)NaCl脅迫的響應(yīng)

      指標(biāo)相對(duì)值能夠消除種質(zhì)間固有差異,相較于各項(xiàng)指標(biāo)的絕對(duì)值更能準(zhǔn)確反映植物耐鹽能力的大小,由表2可知,不同黃麻種質(zhì)材料經(jīng)過(guò)鹽處理之后,各黃麻種質(zhì)材料的株高、莖粗、水上鮮重、水下鮮重、整株鮮重、水上干重、水下干重、整株干重與對(duì)照相比都有所下降,說(shuō)明鹽脅迫明顯抑制了植株的生長(zhǎng)。

      對(duì)20份黃麻種質(zhì)材料鹽處理后株高、莖粗、水上鮮重、水下鮮重、整株鮮重、水上干重、水下干重、整株干重的方差分析表明(表3),各指標(biāo)在不同鹽脅迫處理和不同種質(zhì)間均存在極顯著差異,說(shuō)明250 mmol/L NaCl脅迫可以有效鑒定不同種質(zhì)材料間的耐鹽性差異,250 mmol/L NaCl脅迫濃度對(duì)于本試驗(yàn)是一個(gè)適宜的濃度,同時(shí)表明不同種質(zhì)材料間耐鹽性存在顯著差異。

      表2 鹽脅迫條件下各性狀的相對(duì)值(%)Tab.2 Relative value of all traits under salt stress(%)

      表3 20份黃麻種質(zhì)材料苗期性狀方差分析(F檢驗(yàn))Tab.3 Variance analysis of seeding traits of 20 jute germplasm resources(F-test)

      2.2 黃麻種質(zhì)材料的綜合評(píng)價(jià)

      由公式(2)、(3)可以計(jì)算出每份種質(zhì)材料各相對(duì)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值和權(quán)重,如表4所示,各相對(duì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值的平均值中,μ(X8)最大,μ(X1)和μ(X2)都較?。槐容^各相對(duì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值的變異系數(shù)發(fā)現(xiàn),種質(zhì)間變異系最大的為μ(X3),最小的是μ(X8);在權(quán)重方面,各指標(biāo)的權(quán)重相當(dāng),μ(X3)權(quán)重最大,μ(X8)權(quán)重最小。

      通過(guò)公式(4)可求得各種質(zhì)的耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值D值,由表4可知,D值的變化范圍為0.094~0.863,由各相對(duì)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值與D值之間的相關(guān)性分析(表5)可以看出,D值與這些指標(biāo)之間均呈現(xiàn)極顯著的正相關(guān),表明D值越大,材料的耐鹽性就越強(qiáng),由此根據(jù)D值可對(duì)不同種質(zhì)的耐鹽性進(jìn)行排序。

      根據(jù)D值,對(duì)黃麻種質(zhì)材料進(jìn)行聚類(lèi)分析,通過(guò)最大距離法,在距離為1.3處可將20份黃麻種質(zhì)材料按其耐鹽性分為3類(lèi)(圖1),結(jié)果如下:

      第Ⅰ類(lèi)(8份):O-3、O-6、K-11、和字8號(hào)、甜麻、K-56、K-116、長(zhǎng)果紅莖,該類(lèi)內(nèi)各種質(zhì)的耐鹽性排序位于前8位,各相對(duì)指標(biāo)值也較大,屬于強(qiáng)耐鹽材料;

      第Ⅱ類(lèi)(8份):087-19(青)、翠綠、Y05-05、青皮大麻、K-175、Y05-03、BL/042C、O-4,該類(lèi)內(nèi)各種質(zhì)的耐鹽性排序位于9~16位,各相對(duì)指標(biāo)值比較居中,屬于中度耐鹽材料;

      第Ⅲ類(lèi)(4份):SF002、K27、南陽(yáng)長(zhǎng)果、JRC/580C-紅莖,該類(lèi)內(nèi)各種質(zhì)的耐鹽性排序位于后4位,各相對(duì)指標(biāo)值比較小,屬于鹽敏感材料。

      表4 鹽脅迫下各單項(xiàng)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值μ(Xj)、權(quán)重及D值Tab.4 Themembership fuction value of each single indexμ(Xj),index weight and comprehensive valuation(D Value)under salt stress

      續(xù)表4

      圖1 20份黃麻種質(zhì)材料分級(jí)聚類(lèi)圖Fig.1 Dendrogram of cluster analysis for 20 jute germplasms

      2.3 鹽脅迫下各相對(duì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值與耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值D值的相關(guān)性分析

      由表5可知,多數(shù)指標(biāo)之間存在顯著的相關(guān)性,各相對(duì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值與耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值D值之間存在極顯著的相關(guān)性,其中與D值高度相關(guān)的有μ(X3)、μ(X5)、μ(X6)和μ(X8),μ(X5)與D值的相關(guān)性最高(0.960**),說(shuō)明各指標(biāo)在黃麻種質(zhì)的耐鹽性中所起的作用不同。

      表5 各相對(duì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值與耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值D值相關(guān)系性分析Tab.5 Correction analysis of the D value with themembership fuction value of each single index

      2.4 鹽脅迫下黃麻幼苗的生理響應(yīng)

      根據(jù)耐鹽性聚類(lèi)分析結(jié)果,分別選取各耐鹽級(jí)別的黃麻材料1份,即甜麻,青皮大麻,南陽(yáng)長(zhǎng)果,比較研究鹽脅迫后不同耐鹽性的黃麻種質(zhì)材料葉片內(nèi)可溶性糖、游離脯氨酸和可溶性蛋白含量的變化。

      2.4.1 鹽脅迫對(duì)黃麻幼苗可溶性糖含量的影響

      可溶性糖是植物在逆境脅迫下的主要滲透調(diào)節(jié)劑,同時(shí)也是其它有機(jī)溶質(zhì)的碳骨架和能量來(lái)源,起到穩(wěn)定原生質(zhì)膠體的作用[25-26]。如圖2所示,各種質(zhì)對(duì)照組可溶性糖的含量從多到少依次為甜麻>青皮大麻>南陽(yáng)成果,在受到150、250 mmol/L NaCl脅迫后,青皮大麻,南陽(yáng)長(zhǎng)果幼苗葉片內(nèi)可溶性糖含量相對(duì)于對(duì)照組都有顯著增加,南陽(yáng)長(zhǎng)果分別增加57.45%和93.69%,青皮大麻增加96.70%和75.92%,而甜麻在150 mmol/L NaCl脅迫時(shí),葉片內(nèi)可溶性糖含量有所下降,在250 mmol/L NaCl脅迫下,葉片內(nèi)可溶性糖含量顯著增加,增長(zhǎng)了126.13%。由此可見(jiàn),高濃度的鹽脅迫處理可誘導(dǎo)黃麻葉片內(nèi)可溶性糖的大量積累。

      圖2 NaCl脅迫對(duì)黃麻幼苗可溶性糖含量的影響Fig.2 Effects of salt stress on soluble sugar content of jute seedlings

      2.4.2 鹽脅迫對(duì)黃麻幼苗游離脯氨酸含量的影響

      脯氨酸積累是植物體抵抗?jié)B透脅迫的有效方式之一,游離氨基酸具有很高的水溶性,植物在逆境下體內(nèi)會(huì)積累大量脯氨酸[27-28],但也有學(xué)者認(rèn)為脯氨酸的積累能力并不能代表植物抗鹽能力大?。?9]。

      由圖3可以看出,南陽(yáng)長(zhǎng)果和青皮大麻對(duì)照組游離脯氨酸的含量持平,甜麻對(duì)照組游離脯氨酸含量顯著高于南陽(yáng)長(zhǎng)果和青皮大麻。在黃麻幼苗受到150 mmol/L NaCl脅迫時(shí),南陽(yáng)長(zhǎng)果,青皮大麻,甜麻幼苗葉片內(nèi)游離脯氨酸的含量相對(duì)于對(duì)照分別增加了23.38倍、27.18倍和5.89倍;在受到250 mmol/L NaCl脅迫時(shí),南陽(yáng)長(zhǎng)果,青皮大麻,甜麻幼苗葉片內(nèi)游離脯氨酸的含量相對(duì)于對(duì)照分別增加了34.72倍、56.83倍和85.33倍。在150mmol/LNaCl處理下,甜麻葉片內(nèi)游離脯氨酸含量增長(zhǎng)最少,而在250 mmol/L NaCl處理下,甜麻葉片內(nèi)游離脯氨酸含量急劇增加,顯著高于南陽(yáng)長(zhǎng)果和青皮大麻,分別是南陽(yáng)長(zhǎng)果和青皮大麻的2.81倍和1.65倍。由此可見(jiàn),一定強(qiáng)度的鹽脅迫可以誘導(dǎo)黃麻幼苗葉片積累大量游離脯氨酸,鹽脅迫強(qiáng)度越大,黃麻種質(zhì)中游離脯氨酸的積累越多。

      圖3 NaCl脅迫對(duì)黃麻幼苗游離脯氨酸含量的影響Fig.3 Effects of salt stress on free proline content of jute seedlings

      2.4.3 鹽脅迫對(duì)黃麻幼苗可溶性蛋白含量的影響

      由圖4可以看出,在對(duì)照組中,黃麻葉片中可溶性蛋白含量為甜麻>青皮大麻>南陽(yáng)長(zhǎng)果,在受到150、250 mmol/L NaCl脅迫后,南陽(yáng)長(zhǎng)果、青皮大麻和甜麻葉片內(nèi)的可溶性蛋白含量都顯著減少,僅為各自對(duì)照的52.31%和56.18%、63.10%和47.02%、55.81%和63.60%。隨著鹽處理濃度的增加,甜麻和南陽(yáng)長(zhǎng)果幼苗葉片內(nèi)的可溶性蛋白含量表現(xiàn)為先減少后增多,而青皮大麻幼苗葉片內(nèi)的可溶性蛋白含量顯著下降,不同鹽濃度處理下,甜麻葉片內(nèi)的可溶性蛋白含量都顯著高于青皮大麻(150 mmol/L NaCl處理下不顯著)和南陽(yáng)長(zhǎng)果。由此可見(jiàn),不同濃度的NaCl脅迫處理均可引起黃麻葉片內(nèi)可溶性蛋白含量的降低,強(qiáng)耐鹽的黃麻種質(zhì)能夠保持體內(nèi)相對(duì)較高的可溶性蛋白水平。

      圖4 NaCl脅迫對(duì)黃麻幼苗可溶性蛋白含量的影響Fig.4 Effects of salt stress on soluble protein content of jute seedlings

      3 討論

      在種質(zhì)材料的耐鹽性鑒定評(píng)價(jià)中,鑒定指標(biāo)及鹽處理濃度至關(guān)重要,鹽處理濃度會(huì)影響各指標(biāo)在材料間差異的大?。?0],合適的鹽處理濃度能夠使相關(guān)指標(biāo)在材料間的變異幅度和變異系數(shù)變大[31],進(jìn)而獲得良好的評(píng)價(jià)效果。本研究中,在250 mmol/L NaCl脅迫下,各鑒定指標(biāo)都出現(xiàn)下降趨勢(shì),且與對(duì)照組相比都出現(xiàn)了極顯著差異,各指標(biāo)在不同種質(zhì)材料間也出現(xiàn)極顯著差異,說(shuō)明250 mmol/L NaCl對(duì)于本試驗(yàn)是一個(gè)合適的濃度,這些指標(biāo)能夠有效地鑒別不同種質(zhì)的耐鹽性差異。

      作物耐鹽性是一個(gè)多基因控制的數(shù)量性狀,用單一指標(biāo)難以準(zhǔn)確反映作物耐鹽能力的強(qiáng)弱,必須采用相應(yīng)的綜合指標(biāo)來(lái)反映其耐鹽性,如此才能更加全面準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)各種質(zhì)的耐鹽能力。本試驗(yàn)選用了幼苗形態(tài)(株高、莖粗)和生物量(水上鮮重、水下鮮重、整株鮮重、水上干重、水下干重以及整株干重)兩類(lèi)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)黃麻種質(zhì)材料的耐鹽性,再通過(guò)加權(quán)隸屬函數(shù)法來(lái)計(jì)算各種質(zhì)的耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值。本試驗(yàn)以各相對(duì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值的變異系數(shù)[2]來(lái)劃分各指標(biāo)的權(quán)重,避免了人的主觀影響,更能客觀地評(píng)判各指標(biāo)的重要性。

      由各相對(duì)指標(biāo)隸屬函數(shù)值與耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值D值相關(guān)性分析可以看出,μ(X3)、μ(X5)、μ(X6)、μ(X8)與D值間存在高度相關(guān)性,說(shuō)明水上鮮重、整株鮮重、水上干重、整株干重這幾個(gè)指標(biāo)可作為黃麻耐鹽性的快速評(píng)價(jià)指標(biāo),這與周福平等[32]的研究結(jié)論一致。

      植物耐鹽性是一種非常復(fù)雜的生理反應(yīng),其中滲透調(diào)節(jié)是植物適應(yīng)鹽脅迫非常重要的調(diào)節(jié)機(jī)制之一,也是植物耐鹽性的最基本特征之一。本研究發(fā)現(xiàn),高濃度鹽脅迫會(huì)使黃麻體內(nèi)大量積累可溶性糖,這與前人[33-34]研究結(jié)論一致,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)耐鹽黃麻種質(zhì)體內(nèi)可溶性糖積累量比鹽敏感種質(zhì)更多。在受到鹽脅迫后黃麻體內(nèi)可溶性蛋白含量都顯著低于對(duì)照,可能是鹽脅迫打亂了黃麻體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝活動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡,使蛋白質(zhì)降解速率遠(yuǎn)大于其合成速率,進(jìn)而使可溶性蛋白的含量降低。在受到鹽脅迫后各黃麻種質(zhì)體內(nèi)游離脯氨酸含量都呈增加趨勢(shì),這與前人[3]的研究結(jié)果一致,此外,在250 mmol/L NaCl脅迫下,處理組游離脯氨酸含量相較于對(duì)照增長(zhǎng)了幾十倍,甜麻葉片內(nèi)游離脯氨酸含量增加了85.33倍,增長(zhǎng)幅度最大,而青皮大麻、南陽(yáng)長(zhǎng)果增長(zhǎng)幅度依次減小,說(shuō)明黃麻體內(nèi)游離脯氨酸含量與其耐鹽性密切相關(guān)。

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      Evaluation of Salt Tolerance and the Physiological Response of Jute at Seedling Growth Stages

      LU Ruike,YANG Zemao,DAIZhigang,TANG Qing,XIE Dongwei,XU Ying,CHENG Chaohua,SU Jianguang*
      (Institute of Bast Fiber Crops,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Changsha 410205,China)

      In this study,20 jute germplasm resources were cultured with hydroponics supplemented with NaCl of250mmol/L.8 characters of20 jutematerialsweremeasured,including shootheight,stem diameter,upper ground weight,rootweight,totalweight,shoot dry weight,root dry weight and total dry weight.Then 20 jute germplasmswere evaluated and classified according to salt tolerance by subordination functionmethod and cluster analysis.3 jutematerialswith different salt-tolerancewere treated with NaCl at different concentrations of 0 mmol/L,150 mmol/L and 250 mmol/L,and the content of soluble sugar,soluble protein and free prolineweremeasured.The result showed significant difference of the salt tolerance among differentmaterials.Based on the comprehensive evaluation values(D values)of20 jute germplasm resources,they could be classified into 3 groups by cluster analysis.8 germplasms had high salt-tolerance,8 germplasms had themoderate salt-tolerance,and 4materialswere salt sensitive.The content of soluble sugar and free proline of the leaves of3 differentgrades all significantly increased,but the soluble protein content significantly decreased under salt stress.When NaCl concentration was150 mmol/L,the content of soluble sugar and free proline of the leaves of qingpi damawere significantly higher than thatof tianma and nanyang changguo,and the soluble protein contentwere significantly higher than that in nanyang changguo.When NaCl concentration was 250 mmol/L,the content of soluble sugar,free proline and soluble protein of the leaves of tianma were significantly higher than that of nanyang changguo and qingpi dama.

      jute;salt tolerance;comprehensive evaluation;physiological response

      S563.4

      A

      1671-3532(2017)04-0195-09

      2017-04-18

      中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程(CAAS-ASTIP-2017-IBFC01);國(guó)家自然科學(xué)基金(31601351);農(nóng)業(yè)部作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用專項(xiàng)(2016NWB044);國(guó)家麻類(lèi)種質(zhì)資源平臺(tái)(NICGR2016-013);國(guó)家麻類(lèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)(CARS-19-E01)

      盧瑞克(1989-),女,在讀碩士,主要從事黃麻耐鹽性研究。E-mail:luruike33@163.com

      *通訊作者:粟建光(1964-),男,研究員,主要從事南方經(jīng)濟(jì)作物種質(zhì)資源研究。E-mail:jgsu@vip.163.com

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