NaCl鹽脅迫對黍子幼苗生長的影響

楊俊霞，甄莉娜

(山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院應(yīng)用生物技術(shù)研究所，山西大同037009)

NaCl鹽脅迫對黍子幼苗生長的影響

楊俊霞，甄莉娜

(山西大同大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院應(yīng)用生物技術(shù)研究所，山西大同037009)

選取濃度為0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%的氯化鈉溶液分別對晉黍8號、隴糜8號、內(nèi)糜5號、寧糜14號和寧糜16號黍子幼苗進(jìn)行鹽脅迫處理，比較5個品種的耐鹽性。結(jié)果表明：不同黍子品種幼苗對鹽脅迫的耐受性不同，地上部分和根系生物量都受到NaCl脅迫的影響，NaCl脅迫對寧糜16號的株高，根長及含水量的影響均不大，當(dāng)鹽濃度為1.6%時苗干重達(dá)到最大；晉黍8號和隴糜8號苗干重的最高值分別出現(xiàn)在0.8%和0.4%，其他2個品種受鹽脅迫的影響較大。耐鹽品種對鹽脅迫耐受性較強(qiáng)可能是因為在無鹽脅迫時本身含水量較低，適當(dāng)?shù)穆然c濃度增加了其吸水量，而敏鹽品種在無鹽脅迫時含水量較高，鹽脅迫時含水量沒有增加，植株體內(nèi)離子強(qiáng)度升高對植株的生長造成了脅迫。

氯化鈉;黍子幼苗;生長量;生物量;葉綠素

鹽堿土是鹽土和堿土的一個總稱。鹽土主要指含有較高濃度的氯化物或者硫酸鹽鹽漬化土壤，呈堿性，但pH一般情況下不一定會特別高[1]。鹽堿土中所含的有機(jī)物質(zhì)相當(dāng)少，肥力低，作物的長勢以及生理生化代謝都很差，而且土壤中所含的許多陰離子和陽離子對作物都有嚴(yán)重的危害，很容易導(dǎo)致作物出苗難，土壤鹽堿地問題嚴(yán)重的地區(qū)作物甚至都不能存活下去[2]。大同地區(qū)的鹽堿地面積較大，極大地阻礙制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展[3]。

禾本科植物的耐鹽性很強(qiáng)，是改良鹽堿地的先鋒作物[4]。黍子是單子葉禾本科植物，主要在北方種植，是北方重要的糧食作物之一,且耐干旱，生育期比較短，抗逆性非常的強(qiáng)，營養(yǎng)價值高，所以它在干旱或者鹽堿地的土壤中種植會比其他作物有更大的產(chǎn)量，是北方的主要抗逆度荒作物之一，常常被用做開荒，改造鹽堿地和治理沙漠的首選作物[5]。

黍子種子在萌發(fā)期對鹽脅迫有很好的耐受性，對NaCl脅迫較敏感[6－7]。本試驗分析同種單鹽的不同濃度對不同品種黍子幼苗的影響,研究不同品種黍子幼苗期的耐鹽性。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料

5個黍子品種：晉黍8號、隴糜8號、內(nèi)糜5號、寧糜14號、寧糜16號。

1.2 實驗方法

每個品種分別選擇800粒粒大飽滿的種子，在0.3%的甲醛溶液中浸泡30 min消毒，接著用蒸餾水反復(fù)洗，直至洗干凈，晾干。在干凈的培養(yǎng)皿內(nèi)鋪上2層盒裝濾紙，把的種子分別放入培養(yǎng)皿中，噴灑適量的蒸餾水，并將培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱中，溫度調(diào)至25℃，讓種子發(fā)芽。每天在相同的時間補(bǔ)充適當(dāng)?shù)恼麴s水，以保持種子發(fā)芽所需要的濕度。待種子發(fā)芽后將其移入育苗盤中，規(guī)格為長54 cm，寬28 cm，深50 mm，穴數(shù)為50孔。等到幼苗長出2～3葉之間對5個品種的幼苗分別進(jìn)行鹽脅迫處理，氯化鈉濃度分別為0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%。實驗組的每個孔分別加5 mL的鹽，對照組每個孔分別加5 mL的蒸餾水，每2 d進(jìn)行1次處理。共處理3次，第7天的時候開始測量黍子幼苗的株高、根長和生長量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計算和分析，并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 氯化鈉脅迫對不同品種黍子幼苗株高的影響

不同濃度的氯化鈉溶液對黍子幼苗株高的影響因品種而異。晉黍8號、隴糜8號以及內(nèi)糜5號這3個品種經(jīng)過鹽脅迫處理之后折線的整體走勢基本相同，都是隨著鹽濃度的增加先上升后下降，轉(zhuǎn)折點是0.4%，而寧糜16號也表現(xiàn)出相同的趨勢，株高的最大值在0.8%的時候。寧糜14號黍子幼苗株受鹽脅迫影響株高的降幅較大，而寧糜16號黍子幼苗的株高隨鹽濃度增加的變化幅度不大（圖1）。

圖1 不同濃度NaCl脅迫對黍子幼苗株高的影響

2.2 氯化鈉脅迫對不同品種黍子幼苗根長的影響

晉黍8號和隴糜8號這2個品種的根長與株高隨鹽濃度變化表現(xiàn)基本相同，都是在0.4%達(dá)到最大值，隴糜8號較晉黍8號增幅大。內(nèi)糜5號和寧糜14號這2個品種隨著鹽濃度的增加黍子幼苗的根長始終在下降，尤其是在鹽濃度為0%到0.8%之間下降幅度最大。而寧糜16號這一品種的黍子幼苗的根長基本沒有變化。表明寧糜16號黍子幼苗的根長受鹽脅迫影響不大。

圖2 不同濃度NaCl脅迫對黍子幼苗根長的影響

2.3 氯化鈉脅迫對不同品種黍子幼苗生物量的影響

由表1可知，隨著鹽濃度的增加地上部干重都表現(xiàn)出下降的趨勢。寧糜14號和內(nèi)糜5號都是在無鹽脅迫時生物量最大，而寧糜16號、晉黍8號和隴糜8號表現(xiàn)出先增加后降低的趨勢。當(dāng)鹽濃度大于1.6%時，基本上都抑制了地上部的生長。根系對鹽脅迫的響應(yīng)與地上部較一致，隨著鹽濃度的升高根系生物量降低，其中寧糜14號在鹽濃度為1.2%時達(dá)到最大值0.005 g（表2）。

表1 不同濃度NaCl脅迫對黍子幼苗苗干重的影響/g

表2 不同濃度NaCl脅迫對黍子幼苗根干重的影響/g

2.4 氯化鈉脅迫對不同品種黍子幼苗含水量的影響

晉黍8號黍子幼苗的地上部分含水量在鹽濃度0.4%時達(dá)到極大值，在濃度為0.4%到0.8%之間下降幅度較大。隴糜8號黍子幼苗地上部分含水量隨著鹽濃度的增加先上升后下降，鹽濃度為1.2%的時達(dá)到最大值。寧糜14號黍子幼苗在含鹽量為1.6%時驟降，但折線整體比較平緩，變化幅度不大，其它品種變化幅度不大(圖3)。

圖3 不同濃度鹽脅迫對不同黍子幼苗地上部分含水量的影響

由圖4可知，隴糜8號和寧糜16號黍子幼苗地下部分含水量隨鹽濃度增加先上升后下降，鹽濃度為0.8%時達(dá)到最大值。內(nèi)糜5號黍子幼苗地下部分含水量隨鹽濃度的增加而始終在下降，但下降幅度不大，表明氯化鈉鹽脅迫對內(nèi)糜5號影響不大。寧糜14號黍子幼苗在濃度為0%到0.4%之間折線是上升走勢，在濃度為0.4%到2.0%之間急劇下降，表明高濃度氯化鈉鹽脅迫對寧糜14號黍子幼苗地下含水量影響較大。

圖4 不同濃度鹽脅迫對不同黍子幼苗地下部分含水量的影響

3 討論與結(jié)論

黍稷幼苗期對鹽害敏感，是鹽堿地栽培黍稷的首要問題，種植苗期耐鹽性強(qiáng)的黍稷品種是解決黍稷鹽害有效而經(jīng)濟(jì)的措施[5]。本試驗通過不同梯度的氯化鈉溶液對不同品種黍子幼苗進(jìn)行鹽脅迫處理，比較5個品種的耐鹽性，結(jié)果表明，不同黍子品種幼苗對鹽脅迫的耐受性不同，地上部和根系生物量都受到NaCl脅迫的影響，氯化鈉脅迫對寧糜16號的株高，根長及含水量的影響均不大，當(dāng)鹽濃度為1.6%時苗干重達(dá)到最大；晉黍8號和隴糜8號苗干重的最高值分別出現(xiàn)在0.8%和0.4%，其它2個品種受鹽脅迫的影響較大。耐鹽品種對鹽脅迫耐受性較強(qiáng)可能是因為在無鹽脅迫時本身含水量較低，適當(dāng)?shù)柠}脅迫增加了其吸水量，而敏鹽品種在無鹽脅迫時含水量較高，鹽脅迫時含水量沒有增加，植株體內(nèi)離子強(qiáng)度升高對植株的生長造成了脅迫。以往實驗表明黍子幼苗對鹽脅迫耐受性差異較大[5,8]。劉敏軒等（2012）對16份黍稷材料進(jìn)行混合鹽脅迫研究，發(fā)現(xiàn)耐鹽性較強(qiáng)的材料莖葉Na+含量和Na+∕K+增加幅度小于耐鹽性較差的材料，耐鹽材料根中Na+含量和Na+∕K+隨著鹽脅迫濃度的增加而增加，與本研究結(jié)果相同[9]。植物生長發(fā)育需要一定的離子濃度參與各種生理代謝，以保持離子平衡，而高的離子濃度會造成代謝紊亂，當(dāng)鹽濃度大于2%時，對5個品種幼苗的生長都造成抑制作用。

[1]王遵親,祝壽泉,俞仁培.中國鹽漬土[M].北京:科學(xué)出版社,1993.

[2]廖巖,彭友貴,陳桂珠.植物耐鹽性機(jī)理研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)報,2007,27(5):2077-2089.

[3]梁石鎖,張妙仙,梁安果,等.大同盆地鹽堿土資源綜合開發(fā)的技術(shù)措施[J].山西水利科技,1997(3):77-81.

[4]劉春華,蘇加楷,黃文惠.禾本科牧草耐鹽性的研究[J].中國草地,1992(6):12－17．

[5]王綸,王星玉,溫琪汾,等.中國黍稷種質(zhì)資源耐鹽性鑒定[J].植物遺傳資源學(xué)報,2007，8(4):426-429．

[6]甄莉娜,高茹雪,張美艷.鹽脅迫對黍子種子萌發(fā)的影響[J].北方園藝,2010(10):28-31.

[7]李占成,張麗麗,李瑋,等.鹽脅迫對糜子種子發(fā)芽的影響[J].作物雜志2011(6),122-123.

[8]張洪鵬,陳德龍,馬強(qiáng),等.不同糜子品種芽期耐鹽性比較[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016，44(23):11-13.

[9]劉敏軒,張宗文,吳斌,等.黍稷種質(zhì)資源芽、苗期耐中性混合鹽脅迫評價與耐鹽生理機(jī)制研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,45(18):3733-3743.

〔責(zé)任編輯 楊德兵〕

Effects of the Growth of Millet Seedlings under Salt Stress

YANG Jun-xia,ZHEN Li-na
(School of Life Science，Applied Biotechnology Institute ，Shanxi Datong University，Datong Shanxi,037009)

In this study,sodium chloride solution with concentration of 0.4%,0.8%,1.2%,1.6%and 2.0%were selected for the treatment of Jinmian 8,Long Mi 8,Nei Mi.5,Ning Mi 14 and Ning Mi 16 millet seedlings treated with salt stress,and the salt tolerance of five cultivars was compared.The results showed that the tolerance of different millet varieties to salt stress was

different,the aboveground and root biomass were affected by NaCl stress,and the effects of sodium chloride on plant height,root length and water content of Ningyi 16 were not significant.When the salt concentration was 1.6%,the dry weight reached the maximum.And the highest dry weight of Jinmian 8 and Longmi 8 were 0.8%and 0.4%,respectively.The other two cultivars were more affected by salt stress.The tolerance of salt-tolerant cultivars to salt stress is probably due to the low water content under salt-tol?erant stress;the proper salt concentration increased its water absorption.While the salt-sensitive cultivars had higher water content without salt stress and the water content was not increased under salt stress,thus the increase of ionic strength in the plant could cause stress on plant growth.

sodium chloride;millet seedling;growth;biomass;chlorophyll;malondialdehyde

S516

A

1674-0874(2017)05-0057-03

2017-07-25

山西大同大學(xué)青年科研基金項目[2012Q12]；國家自然科學(xué)基金[31400479]；大同市基礎(chǔ)研究計劃項目[2015106]

楊俊霞（1980-），女，山西壺關(guān)人，碩士，講師，研究方向：微生物。