獼猴桃耐鹽堿性與耐澇性研究

穆瑢雪 劉永立

摘要?為了篩選獼猴桃的耐鹽堿砧木，取獼猴桃不同品種的種子，消毒后接種于20 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉的1/2MS培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，然后進(jìn)行耐鹽堿性與耐澇性的篩選。結(jié)果表明，“徐香”種子的耐鹽性強(qiáng)于“恒優(yōu)1號(hào)”種子。徐香和恒優(yōu)1號(hào)種子萌發(fā)后，苗長(zhǎng)隨著人工海水處理比例增大而減小，且處理比例越大彎曲狀態(tài)越明顯。比較徐香和恒優(yōu)1號(hào)芽期鹽害指數(shù)，徐香耐鹽性較強(qiáng)。對(duì)比耐鹽徐香和耐鹽恒優(yōu)1號(hào)的耐堿性，發(fā)現(xiàn)pH 8是兩者生長(zhǎng)的一個(gè)臨界點(diǎn)，超過(guò)臨界點(diǎn)獼猴桃植株無(wú)法正常生長(zhǎng)導(dǎo)致死亡，耐鹽徐香的耐堿性略強(qiáng)于耐鹽恒優(yōu)1號(hào)。添加無(wú)菌水模擬澇害發(fā)現(xiàn)，耐鹽恒優(yōu)1號(hào)獼猴桃耐澇性比耐鹽徐香獼猴桃耐澇性差。

關(guān)鍵詞?獼猴桃;耐鹽性;耐堿性;耐澇性

中圖分類號(hào)?S?663.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A

文章編號(hào)?0517-6611（2020）01-0052-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.016

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Study on Salt?alkali Tolerant and Waterlogging Tolerance of Kiwifruit

MU Rong?xue，LIUYong?li

（College of Agriculture & Biotechnology，Zhejiang University，Hangzhou，Zhejiang310058）

Abstract?In order to select salt?alkali tolerant rootstocks of kiwifruit，the seeds of different kiwifruit varieties were cultured on 1/2MS medium containing 20 g/L sucrose+2 mg/L 6?BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L agarose powder after disinfection，and then the salt?alkali tolerance and waterlogging tolerance were screened.The results showed that the salt tolerance of ‘Xuxiang seeds was stronger than that of ‘Hengyou No.1 seeds.After germination of ‘Xuxiang and ‘Hengyou No.1 seeds，the seedling length decreased with the increase of artificial seawater treatment，and the more the treatment ratio was，the more obvious the bending state was.Compared with ‘Xuxiang and ‘Hengyou No.1，the salt tolerance of ‘Xuxiang was stronger than that of ‘Hengyou No.1 during bud stage.Comparing the alkali tolerance of ‘salt?tolerant Xuxiang and ‘salt?tolerant Hengyou No.1，it was found that pH 8 was a critical point for the growth of both，and that the kiwifruit plants could not grow normally and resulted in death above the critical point.The alkali resistance of ‘salt?tolerant Xuxiang was slightly stronger than that of ‘salt?tolerant Hengyou No.1.It was found that the waterlogging tolerance of ‘salt?tolerant Hengyou No.1 kiwifruit was worse than that of ‘salt?tolerant Xuxiang kiwifruit by adding aseptic water to simulate waterlogging.

Key words?Kiwifruit;Salt tolerance;Alkali tolerance;Waterlogging tolerance

獼猴桃果實(shí)含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包含大量的糖類、氨基酸、維生素等，其中維生素C含量尤高。但獼猴桃是一種不耐鹽堿的果樹品種，在含鹽量0.2% 以上土壤上生長(zhǎng)時(shí)，植株地上部和地下部的干重均極顯著降低，并存在少數(shù)植物死亡的情況[1]。目前我國(guó)土地鹽堿化愈發(fā)嚴(yán)重，獼猴桃在我國(guó)適種地區(qū)的環(huán)境條件也逐漸惡化，獼猴桃質(zhì)量和產(chǎn)量也受到影響。隨著獼猴桃產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)大、種植面積的增加，獼猴桃在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中也遇到越來(lái)越多的問(wèn)題，如沿海地區(qū)觀光園會(huì)受到鹽害的影響。因此對(duì)獼猴桃耐鹽性和耐鹽砧木的研究非常必要。我國(guó)鹽堿地總面積超過(guò)3.33×107hm2，對(duì)各種作物生長(zhǎng)造成了嚴(yán)重影響。張?jiān)破鸬萚2]篩選出一種耐鹽西瓜砧木：三豐牌瓠子瓜砧木。在對(duì)葡萄的研究中發(fā)現(xiàn)，低抗鹽性品種在鹽脅迫下丙二醛（MDA）含量先上升后下降直至植株死亡，高抗性品種中MDA含量在鹽脅迫下變化不大[3]。史燕山等[4]對(duì)多種品種核果盆栽進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其耐鹽性表現(xiàn)為山桃>毛桃>山杏>山櫻桃>毛櫻桃。王海英等[5]對(duì)蘋果砧木組培苗進(jìn)行誘導(dǎo)篩選，結(jié)果表明，M7和八楞海棠砧木的抗鹽性優(yōu)于SH15砧木。王業(yè)遴等[6]在對(duì)5種果樹耐鹽性研究中發(fā)現(xiàn)，無(wú)花果（Ficus carica L.）的耐鹽性強(qiáng)于杜梨（Pyrus betulaefolia Bunge）和葡萄（Vitis vinifera L.），而毛桃（Prunus persica Stoke）最差。國(guó)內(nèi)外對(duì)獼猴桃砧木開展的研究較少、起步晚，缺少可應(yīng)用的專用砧木，有砧木結(jié)構(gòu)單一、抗性不強(qiáng)等問(wèn)題[7]。王存喜等[8]對(duì)獼猴桃試管苗變異體進(jìn)行篩選，發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)突變可以明顯提高植株抗鹽性;誘導(dǎo)海沃德葉片突變，篩選出比正常植株耐鹽性強(qiáng)的耐鹽海沃德[9]。果樹砧木在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中可以提高產(chǎn)量和果實(shí)品質(zhì)。目前獼猴桃在沿海地區(qū)生產(chǎn)中受到鹽堿害的不良影響，筆者選用不同品種獼猴桃實(shí)生苗為試驗(yàn)材料，進(jìn)行耐鹽性、耐減性的篩選，為獼猴桃抗性砧木的利用提供參考。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

取獼猴桃不同品種果實(shí)洗去果皮、果肉得到種子，保留沉于水底種子。將種子放置于陰涼通風(fēng)處干燥備用。種子用自來(lái)水沖洗30 min，然后用75%乙醇消毒1 min，之后在超凈工作臺(tái)內(nèi)用0.2%升汞滅菌20 min，再用無(wú)菌水沖洗3次后接種。

1.2?人工海水配方?根據(jù)Mocledon人工海水（含鹽量為3.34 g/L）配方[10]改良（表1）。

1.3?耐鹽性鑒定

將獼猴桃不同品種的健康萌發(fā)苗，接種到不同比例人工海水培養(yǎng)基（0、10%、20%、30%、40%、50%）上，每瓶15個(gè)，每個(gè)處理重復(fù)3次。培養(yǎng)基為1/2 MS培養(yǎng)基+20 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉，調(diào)節(jié)pH至5.8，121℃滅菌20 min，在溫度（25±2）℃組培室內(nèi)進(jìn)行光培養(yǎng)，30 d后統(tǒng)計(jì)存活率及植株形態(tài)表現(xiàn)。

獼猴桃鹽害指數(shù)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0，葉片正常生長(zhǎng);1，部分葉片邊緣卷曲黃化;2，葉片及少量莖段干枯黃化;3，80%以上葉片黃化;4，植株完全死亡。

1.4?耐堿性和抗?jié)承澡b定

用不同pH（6.0、7.0、8.0）培養(yǎng)基培養(yǎng)“耐鹽徐香”和“耐鹽恒優(yōu)1號(hào)”獼猴桃的帶芽莖段，每瓶5株，重復(fù)3次。培養(yǎng)基為1/2 MS培養(yǎng)基+20 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉，試驗(yàn)苗培養(yǎng)于組培室內(nèi)進(jìn)行遮光培養(yǎng)。30 d后觀察獼猴桃?guī)а壳o段形態(tài)，計(jì)算死亡率。

將耐鹽徐香和耐鹽恒優(yōu)1號(hào)獼猴桃?guī)а壳o段接種到模擬不同程度澇害（添加無(wú)菌水）的培養(yǎng)基上。培養(yǎng)基為1/2 MS培養(yǎng)基+20 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉，調(diào)節(jié)pH至5.8，用高壓滅菌鍋滅菌20 min，培養(yǎng)基冷卻后分別向其中加入10、20、30 mL無(wú)菌水，每瓶5個(gè)帶芽莖段，重復(fù)3次，試驗(yàn)苗在組培室內(nèi)進(jìn)行遮光培養(yǎng)。30 d后觀察獼猴桃?guī)а壳o段形態(tài)，計(jì)算死亡率。

2?結(jié)果與分析

2.1?種子芽期耐鹽性鑒定?由表2可知，通過(guò)對(duì)比徐香和恒優(yōu)1號(hào)種子在人工海水處理中的萌發(fā)率，發(fā)現(xiàn)徐香種子的耐鹽性強(qiáng)于恒優(yōu)1號(hào)種子。在相同比例人工海水處理下徐香種子萌發(fā)率高于恒優(yōu)1號(hào)，在40%人工海水處理下，恒優(yōu)1號(hào)種子發(fā)芽率為0，而徐香種子萌發(fā)率為23.33%，有明顯優(yōu)勢(shì)。徐香和恒優(yōu)1號(hào)種子萌發(fā)時(shí)，芽長(zhǎng)隨著人工海水處理比例增大而減小，且處理比例越大彎曲狀態(tài)越明顯。比較徐香和恒優(yōu)1號(hào)芽期鹽害指數(shù)，徐香耐鹽性較強(qiáng)。

由圖1和圖2可知，恒優(yōu)1號(hào)種子在10%人工海水脅迫下胚軸長(zhǎng)未受到明顯抑制，胚根長(zhǎng)度明顯增加;在20%人工海水脅迫下，胚軸、胚根長(zhǎng)度均減小，且呈明顯的彎曲。徐香種子在10%人工海水脅迫下胚根長(zhǎng)度無(wú)顯著變化，胚軸長(zhǎng)度減小且變粗發(fā)白;在20%人工海水脅迫下，種子雖呈萌發(fā)狀態(tài)，但形態(tài)大小無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。徐香種子在高比例人工海水脅迫下強(qiáng)于恒優(yōu)1號(hào)，但生長(zhǎng)不健壯，胚根、胚軸較短。

經(jīng)上述試驗(yàn)篩選出的耐50%人工海水的徐香（后文稱為耐鹽徐香）、耐40%人工海水的恒優(yōu)1號(hào)（后文成為耐鹽恒優(yōu)1號(hào)），可以作為候選砧木加以利用。

2.2?耐堿性鑒定

由表3可知，耐鹽徐香和耐鹽恒優(yōu)1號(hào)的耐堿性表現(xiàn)略有差異，獼猴桃株高均隨著培養(yǎng)基堿性的增大而減小。pH 7時(shí)，耐鹽徐香抗堿性表現(xiàn)優(yōu)于耐鹽恒優(yōu)1號(hào)，表現(xiàn)為株高減少較少。pH 8時(shí)，耐鹽徐香和耐鹽恒優(yōu)1號(hào)株高減小差別不大;pH 9時(shí)，2種獼猴桃品種株高較pH 8時(shí)減少不明顯。

2.3?耐澇性鑒定

由表4可知，不同獼猴桃對(duì)培養(yǎng)基中添加無(wú)菌水的表現(xiàn)不同。添加10 mL無(wú)菌水對(duì)植株影響較小，耐鹽徐香和耐鹽恒優(yōu)1號(hào)植株株高略有減少;添加20 mL無(wú)菌水時(shí)，植株株高繼續(xù)下降，并出現(xiàn)死亡植株。添加30 mL無(wú)菌水時(shí)，耐鹽徐香株高較對(duì)照組減少不大，為0.59 cm，而耐鹽恒優(yōu)1號(hào)株高較對(duì)照組顯著減少，為0.91 cm。

3?討論

在人工海水脅迫下，徐香比恒優(yōu)1號(hào)實(shí)生苗表現(xiàn)好，耐鹽性強(qiáng)于恒優(yōu)1號(hào)。研究發(fā)現(xiàn)徐香獼猴桃存在最高耐50%比例的人工海水（含鹽量為1.67 g/L）的植株，恒優(yōu)1號(hào)存在最高耐40%比例的人工海水（含鹽量為1.336 g/L）的植株。

劉旭鋒[11]用NaCl和Na2SO4混鹽處理研究秦美、85-1、曹營(yíng)1號(hào)3個(gè)品種時(shí)發(fā)現(xiàn)，鹽度0.54%（含鹽量為0.54 g/L）即為這3個(gè)品種的致死鹽濃度。周立名等[9]用EMS誘導(dǎo)處理海沃德和紅陽(yáng)葉片，獲得耐NaCl 1.0 g/L的組培苗，發(fā)現(xiàn)經(jīng)誘導(dǎo)處理的植株耐鹽性明顯提高。田娜[12]通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將AtNHX1基因轉(zhuǎn)入獼猴桃基因組，獲得轉(zhuǎn)基因植株，用200 mmol/L的NaCl溶液進(jìn)行澆灌，轉(zhuǎn)基因植株生長(zhǎng)正常，而野生型出現(xiàn)葉片變黃、萎蔫等情況。倪知游等[13]研究發(fā)現(xiàn)0.1 μmol/L的外源褪黑素對(duì)在100 mmol/L NaCl脅迫處理下的獼猴桃起到保護(hù)作用，緩解鹽脅迫對(duì)獼猴桃幼苗造成的傷害。

對(duì)篩選出的耐鹽徐香和耐鹽恒優(yōu)1號(hào)進(jìn)行堿性和耐澇性鑒定，發(fā)現(xiàn)pH 8是獼猴桃生長(zhǎng)的一個(gè)臨界點(diǎn)，超過(guò)臨界點(diǎn)獼猴桃植株無(wú)法正常生長(zhǎng)導(dǎo)致死亡，耐鹽徐香的耐堿性略強(qiáng)于耐鹽恒優(yōu)1號(hào);添加無(wú)菌水模擬澇害發(fā)現(xiàn)，耐鹽恒優(yōu)1號(hào)獼猴桃耐澇性比耐鹽徐香獼猴桃耐澇性差，耐鹽恒優(yōu)1號(hào)株高受抑制較明顯。

4?結(jié)論

通過(guò)對(duì)比徐香和恒優(yōu)1號(hào)種子在人工海水處理中的萌發(fā)率，發(fā)現(xiàn)徐香種子的耐鹽性強(qiáng)于恒優(yōu)1號(hào)種子。徐香和恒優(yōu)1號(hào)種子萌發(fā)后，芽長(zhǎng)隨著人工海水處理比例增大而減小，且處理比例越大彎曲狀態(tài)越明顯。比較徐香和恒優(yōu)1號(hào)芽期鹽害指數(shù)，徐香耐鹽性較強(qiáng)。對(duì)比耐鹽徐香和耐鹽恒優(yōu)1號(hào)的耐堿性，發(fā)現(xiàn)pH 8是二者生長(zhǎng)的一個(gè)臨界點(diǎn)，超過(guò)臨界點(diǎn)獼猴桃植株無(wú)法正常生長(zhǎng)導(dǎo)致死亡，耐鹽徐香的耐堿性略強(qiáng)于耐鹽恒優(yōu)1號(hào)。添加無(wú)菌水模擬澇害發(fā)現(xiàn)，耐鹽恒優(yōu)1號(hào)獼猴桃耐澇性比耐鹽徐香獼猴桃耐澇性差。

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