雙低油菜品種芽期耐鹽性篩選

申玉香，李洪山，封功能，張 紅，盧 俊

(1.鹽城工學(xué)院，江蘇 鹽城 224051； 2.江蘇金色農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，江蘇 鹽城 224000)

油菜是重要的油料作物，在亞洲、歐洲和北美洲三大洲，油菜種植面積占世界總面積的95.21%[1]。中國(guó)也是最大的油菜消費(fèi)國(guó)和生產(chǎn)國(guó)，種植面積和總產(chǎn)量均占世界的1/3，其中，長(zhǎng)江流域又占世界的1/4，是世界上最大的油菜產(chǎn)區(qū)[2]。

目前，中國(guó)油菜生產(chǎn)存在2大問題，一是流通中的商品油菜品質(zhì)不高，這和中國(guó)油菜生產(chǎn)基本上還是沿用一家一戶、零散種植的老模式，“雙低”油菜與常規(guī)油菜混合種植有關(guān)。二是油菜生產(chǎn)成本高，其根本原因是種植規(guī)模過(guò)小、機(jī)械化程度低、勞動(dòng)生產(chǎn)率低下[3]。

江蘇省有豐富的灘涂資源，油菜在大田作物中耐鹽特性明顯，是公認(rèn)的土地改良先鋒作物。油菜不僅具有較高的生物學(xué)產(chǎn)量，更有利于增加土壤有機(jī)質(zhì)，提高土壤肥力，促進(jìn)鹽堿土改良[4]。利用廣闊的鹽堿土資源種植油菜不僅可以有效解決油菜零散種植帶來(lái)的品質(zhì)不穩(wěn)問題，而且對(duì)提高油菜機(jī)械化作業(yè)程度和規(guī)模化種植效應(yīng)也有重要意義。

油菜品種不同，耐鹽性也不同。因此，鑒定雙低油菜品種的耐鹽性并篩選耐鹽種質(zhì)是培育耐鹽品種、利用鹽堿地發(fā)展雙低油菜生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)工作。本文利用NaCl處理發(fā)芽期雙低油菜品種，篩選適合鹽脅迫的NaCl濃度和耐鹽油菜品種，為油菜耐鹽育種提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2016—2017年在鹽城工學(xué)院生物實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行。供試的雙低油菜品種購(gòu)于鹽城市種子公司，分別為滬油15、華油2號(hào)、蘇油6號(hào)、滬油039、鹽油雜3號(hào)、浙雙72、滬油17、黔油28、滬油雜4號(hào)、淮油10號(hào)、浙油51、秦優(yōu)33、早熟黃油9號(hào)、匯油50。

1.2 處理設(shè)計(jì)

NaCl濃度設(shè)0(CK)、0.30%、0.60%、0.90%、1.20%、1.50%共6個(gè)處理。直徑9 cm的培養(yǎng)皿用蒸餾水沖洗干凈并烘干后，放入濾紙。挑選各品種籽粒飽滿的健康種子各50粒，用75%乙醇消毒種子表面，然后去離子水沖洗3次。將種子整齊排列放入干凈并墊有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿中放50粒種子，并加入等量(15 mL)的NaCl溶液使濾紙飽和，每個(gè)處理重復(fù)3次。將所有的培養(yǎng)皿加蓋置于培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)芽，培養(yǎng)條件：溫度25 ℃，光周期14 h/10 h(L/D)，光照強(qiáng)度3 000 lx。發(fā)芽期間，以稱量法補(bǔ)充蒸餾水，保持各處理濃度的相對(duì)穩(wěn)定。每天觀測(cè)發(fā)芽數(shù)，有根且芽長(zhǎng)等于種子的1/2為發(fā)芽，共觀測(cè)7 d。

據(jù)以下公式計(jì)算發(fā)芽勢(shì)(GE)、發(fā)芽率(GP)、發(fā)芽指數(shù)(GI)、鹽害指數(shù)。

GE=前3 d發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100；

GP=7 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/種子總數(shù)×100；

GI=ΣGt/Dt；

鹽害指數(shù)=[CK發(fā)芽率(勢(shì))-處理發(fā)芽率(勢(shì))]/CK發(fā)芽率(勢(shì))×100。

式中，Gt為發(fā)芽數(shù)，Dt指發(fā)芽天數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)芽勢(shì)

由表1可知，隨著NaCl濃度的增加，參試油菜品種的發(fā)芽勢(shì)逐漸下降，發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)增加。低鹽脅迫(NaCl濃度<0.90%)發(fā)芽勢(shì)下降明顯，高鹽脅迫(NaCl濃度>0.90%)，發(fā)芽勢(shì)幾乎為0。NaCl濃度越高，發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)差異越小。NaCl濃度為0.30%、0.60%、0.90%、1.20%、1.5%時(shí)，油菜品種的發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)變異系數(shù)分別為27.8%、13.1%、4.5%、2.9%、0。NaCl濃度達(dá)1.5%時(shí)，參試品種的發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)均達(dá)100.0%。NaCl濃度為1.20% 時(shí)，除浙雙72、鹽油雜3號(hào)、秦優(yōu)33外，其他品種發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)均達(dá)100.0%。NaCl濃度0.90%時(shí)，50%的參試品種發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)達(dá)到100.0%。黔油28在所有處理中發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)均達(dá)到100.0%，是參試品種中對(duì)鹽脅迫最敏感的油菜；其次為滬油17，NaCl≥0.60%時(shí)，其發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)均達(dá)100.0%。

表1 不同NaCl濃度下油菜種子發(fā)芽勢(shì)鹽害指數(shù)

2.2 發(fā)芽率

由表2可知，油菜種子發(fā)芽率隨著NaCl濃度增加而下降(除了華油2號(hào)在NaCl為0.30%時(shí)發(fā)芽率增加外)，發(fā)芽率鹽害指數(shù)增加。低鹽脅迫(NaCl濃度<0.90%)對(duì)發(fā)芽率影響較小，高鹽脅迫(NaCl濃度>0.90%)，發(fā)芽率下降幅度迅速增加。隨著NaCl濃度的增加，發(fā)芽率鹽害指數(shù)的變異系數(shù)表現(xiàn)為先增加后下降的趨勢(shì)，NaCl濃度為0.60%時(shí)，發(fā)芽率鹽害指數(shù)變異最大，為26.0%；這與黔油28、滬油17在該濃度下鹽害率迅速增加有關(guān)，剔除黔油28、滬油17數(shù)據(jù)后計(jì)算的變異系數(shù)為12%左右。NaCl濃度超過(guò)1.20%后，發(fā)芽率鹽害指數(shù)增加幅度變小，為13.9%。參試品種各濃度下發(fā)芽率鹽害指數(shù)的平均值大小為黔油28>滬油17>早熟黃油9號(hào)>匯油50>浙油51>淮油10號(hào)>滬油雜4號(hào)>滬油039>華油2號(hào)>秦優(yōu)33號(hào)>蘇油6號(hào)>滬油15>浙雙72>鹽油雜3號(hào)。高鹽條件下，浙雙72、秦優(yōu)33號(hào)、鹽油雜3號(hào)發(fā)芽率鹽害指數(shù)均較低，表現(xiàn)出較好的耐鹽特性；黔油28、滬油17發(fā)芽率鹽害指數(shù)較高，幾乎對(duì)所有的鹽濃度敏感。NaCl濃度>0.90%時(shí)，滬油039、早熟黃油9號(hào)幾乎不能發(fā)芽；NaCl濃度>1.20%時(shí)，浙油51幾乎不能發(fā)芽。

表2 不同NaCl濃度下油菜種子發(fā)芽率鹽害指數(shù)

2.3 發(fā)芽指數(shù)

由表3可知，油菜種子發(fā)芽指數(shù)隨著鹽濃度增加而下降，發(fā)芽指數(shù)鹽害率增加。NaCl濃度為0.3%～1.20%時(shí)，大多數(shù)參試品種發(fā)芽指數(shù)鹽害率迅速增加，NaCl濃度>1.20%時(shí)，發(fā)芽指數(shù)鹽害率增加幅度不大。NaCl濃度為0.3%～0.6%時(shí)，黔油28、滬油17的發(fā)芽指數(shù)鹽害率迅速增加，NaCl濃度超過(guò)0.90%時(shí)，增加不明顯。NaCl濃度為0.30%、0.60%、0.90%、1.20%、1.50%時(shí)，參試品種的發(fā)芽指數(shù)鹽害率變異系數(shù)分別為13.2%、17.8%、13.0%、9.3%、5.1%，高濃度NaCl處理下發(fā)芽指數(shù)鹽害率的變異范圍小于低濃度NaCl。品種間的發(fā)芽指數(shù)鹽害率變化與發(fā)芽率的變化趨勢(shì)表現(xiàn)一致。

表3 不同NaCl濃度下油菜種子發(fā)芽指數(shù)鹽害指數(shù)

2.4 耐鹽性

NaCl濃度為1.2%～1.5%時(shí)，大部分參試油菜品種的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率較低，發(fā)芽勢(shì)鹽害率、發(fā)芽率鹽害率、發(fā)芽指數(shù)鹽害率的變異幅度均小。NaCl濃度為0.6%～0.90%時(shí)，發(fā)芽率鹽害率、發(fā)芽指數(shù)鹽害率的變異系數(shù)較大，適合進(jìn)行品種耐鹽性選擇。本研究選擇NaCl濃度為0.90%時(shí)各油菜品種的發(fā)芽指標(biāo)進(jìn)行綜合打分，來(lái)評(píng)價(jià)油菜芽期的耐鹽性，結(jié)果如表4所示，耐鹽指標(biāo)綜合得分平均值最高的是鹽油雜3號(hào)，其次為浙雙72，黔油28得分最低。表明參試的14個(gè)油菜品種中，鹽油雜3號(hào)芽期耐鹽性最強(qiáng)，黔油28耐鹽性最弱。用

表4 14份油菜品種耐鹽指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)

SPSS 22對(duì)參試油菜品種的耐鹽指標(biāo)綜合得分平均值進(jìn)行聚類分析，得到的聚類結(jié)果見圖1。圖1表明，參加試驗(yàn)的14份品種的耐鹽性可以分為4類：第1類為耐鹽品種，有鹽油雜3號(hào)、浙雙72、滬油039、蘇油6號(hào)、滬油15；第2類為中等耐鹽品種，有秦優(yōu)33、浙油51、淮油10號(hào)；第3類為不耐鹽品種，有匯油50、華油2號(hào)、滬油雜4號(hào)、早熟黃油9號(hào)；第4類為鹽敏感品種，有黔油28、滬油17。

圖1 14份油菜品種耐鹽性聚類分析結(jié)果

3 小結(jié)

隨著NaCl濃度的增加，14份油菜品種的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均逐漸下降，濃度越高，鹽害率越大，這與龍衛(wèi)華等[5]的研究結(jié)果一致。NaCl濃度<0.6%時(shí)，對(duì)油菜的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)影響不大；NaCl濃度為0.6%～0.90%時(shí)，發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)的品種間變異系數(shù)與鹽分脅迫效應(yīng)均達(dá)最大。所以本研究中，0.6%～0.90%的NaCl適宜作為油菜耐鹽性鑒定濃度，這與林寶剛等[6]的研究結(jié)論一致，與陳新軍等[7]選擇1% NaCl作為甘藍(lán)型油菜品種耐鹽性鑒定濃度不一致。

14份雙低油菜品種中，鹽油雜3號(hào)、浙雙72、滬油039、蘇油6號(hào)、滬油15為耐鹽品種，可推薦在鹽堿土種植或作為耐鹽雙低油菜品種資源利用，黔油28、滬油17為鹽敏感品種，不宜在鹽堿地種植。

[1] 官春云. 雙低油菜核心競(jìng)爭(zhēng)力的研究：提高我國(guó)油菜生產(chǎn)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的對(duì)策[J]. 作物研究, 2004, 18(2): 88-93.

[2] 熊秋芳, 文靜, 李興華,等. 中國(guó)油菜科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào), 2014, 16(3): 14-22.

[3] 陳兆波, 余健. 我國(guó)油菜生產(chǎn)形勢(shì)分析及科研對(duì)策研究[J]. 中國(guó)油料作物學(xué)報(bào), 2010, 32(2): 303-308.

[4] 吳海卿, 黃茂勛. 油菜, 棉花雙移栽改良中度鹽漬土效果研究[J]. 土壤通報(bào), 2000, 31(1): 36-38.

[5] 龍衛(wèi)華, 浦惠明, 陳松, 等. 油菜3個(gè)栽培種發(fā)芽期耐鹽性評(píng)價(jià)[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào), 2014, 15(1): 32-37.

[6] 林寶剛, 張堯鋒, 余華勝, 等. 氯化鈉對(duì)甘藍(lán)型油菜種子萌發(fā)的脅迫效應(yīng)[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2010, 22(5): 624-627.

[7] 陳新軍, 胡茂龍, 戚存扣,等. 不同甘藍(lán)型油菜品種種子萌發(fā)耐鹽能力研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2007 (4): 26-28.