商洛主栽玉米品種萌發(fā)期耐鹽性評價

張 軍，張 侂，朱 靜，崔 瀟，于浩世，王新軍

(商洛學(xué)院/商洛市秦嶺植物良種繁育中心，陜西 商洛 726000)

玉米是商洛乃至整個秦巴山區(qū)的主要糧食作物，常年播種面積約16萬hm2左右[1]。玉米對鹽分極其敏感，在鹽脅迫條件下玉米的生長發(fā)育會受到不同程度的影響[2]。篩選較高耐鹽能力的玉米品種是玉米增產(chǎn)的有效途徑之一。萌發(fā)期作為作物整個生長周期的起點，對鹽脅迫的反應(yīng)決定著植株的形態(tài)建成和后期的生長發(fā)育[3]。有關(guān)玉米耐鹽品種的鑒定與篩選已有大量報道。高英等[4]研究表明，一定濃度NaCl處理有利于提高玉米種子的萌發(fā)指數(shù)，隨著鹽脅迫濃度增大，種子萌發(fā)率、發(fā)芽率反而下降。趙小強等[5]篩選出發(fā)芽勢、發(fā)芽率、芽長、主根長等指標可作為玉米萌發(fā)期耐鹽性鑒定的依據(jù)，前人研究為后續(xù)玉米萌發(fā)期耐鹽性評價提供了較好地借鑒和參考。試驗以6份商洛主栽玉米品種為材料，不同濃度NaCl處理下測定發(fā)芽勢、發(fā)芽率等9個指標，應(yīng)用加權(quán)隸屬函數(shù)法綜合評價其耐鹽性，以期篩選出萌發(fā)期耐鹽性較強的玉米品種，為商洛玉米種植品種的選用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料與培養(yǎng)

選用6份商洛主栽玉米品種為材料，依次為安森7號、秦鑫1708、萬瑞6號、兆玉951、正大658和登海11。以本地區(qū)較大面積種植的登海11為對照。種子由商洛市種子管理站提供。以NaCl為鹽脅迫溶液，設(shè)置4個梯度：0 mmol·L-1(CK)、50 mmol·L-1(S1)、100 mmol·L-1(S2)和150 mmol·L-1(S3)，將種子放在內(nèi)鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿50粒。25℃光照條件下進行發(fā)芽試驗。以蒸餾水為對照，每個處理3次重復(fù)，試驗期間采用稱重法補充對應(yīng)溶液。

1.2 測定指標和方法

以種子的芽長為種子長度的1/2，根長與種子長度相等為發(fā)芽標準，第4天測定發(fā)芽勢，第7天測定發(fā)芽率。第12天時，每個品種每個處理選取長勢基本一致的發(fā)芽種子10株，測量芽長和主根長，稱取芽和根的鮮重，于70℃烘箱中烘干，稱取干重。3次重復(fù)。

1.3 耐鹽性評價

不同濃度鹽脅迫下各指標測定值與對應(yīng)品種對照指標測定值的比值為耐鹽系數(shù)。以耐鹽系數(shù)為依據(jù)，利用加權(quán)隸屬函數(shù)法對參試玉米品種耐鹽性進行綜合評價。其中，隸屬函數(shù)值

u(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)

u(Xj)為隸屬函數(shù)值；Xj表示第j個指標的耐鹽系數(shù)，Xmin和Xmax表示第j個指標耐鹽系數(shù)的最小值和最大值。參考張軍等[6]設(shè)定S1脅迫、S2脅迫和S3脅迫下的各權(quán)重為1/4、1/3、3/7，與相對應(yīng)的隸屬度進行相乘，求得的平均數(shù)值為該玉米品種耐鹽性的最終值。最終D值越大，表明該品種的耐鹽性越強，反之耐鹽性越差。

1.4 統(tǒng)計分析

采用 Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理，SPSS 22.0軟件進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽濃度對發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

由表1可知，隨著鹽濃度的增加，供試品種的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均呈現(xiàn)下降的趨勢。同一NaCl濃度下品種間發(fā)芽勢和發(fā)芽率存在差異。以S1為例，正大658、秦鑫1708、萬瑞6號和兆玉951的發(fā)芽勢分別高于對照67.7%、66.7%、50.1%和33.4%，安森7號低于對照16.7%，但差異不顯著；秦鑫1708、正大658、兆玉951和萬瑞6號發(fā)芽率依次顯著高于對照210.1%、199.4%、150.2%和140.1%，安森6號其值高于對照20.1%，但無統(tǒng)計學(xué)顯著性。

表1 鹽脅迫對參試品種發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響

2.2 不同鹽濃度對芽長和主根長的影響

由表2可得，參試品種的芽長和主根長隨著鹽濃度地增加呈降低的趨勢。相同濃度下品種間芽長和主根長存在差異。以S1為例，正大658和秦鑫1708的芽長顯著高于對照45.1%和27.6%，其余3個品種則不同程度低于對照；正大658、秦鑫1708和安森7號的主根長高于對照113.1%、63.6%和47.2%，且呈統(tǒng)計學(xué)顯著性，而萬瑞6號則低于對照10.7%。

表2 鹽脅迫對參試品種芽長和主根長的影響

2.3 不同鹽濃度對鮮重和干重的影響

由表3可得，參試品種的鮮重和干重隨著鹽脅迫濃度增大呈下降趨勢。相同鹽脅迫濃度下鮮重和干重在品種間存在差異。以S1為例，正大658和秦鑫1708鮮重顯著高于對照11.1%和10.9%，其余3個品種其值則低于對照；就干重而言，5個品種均低于對照1.8%～19.2%。

表3 鹽脅迫對參試品種鮮重和干重的影響

2.4 隸屬函數(shù)綜合評價耐鹽性

對3個鹽脅迫濃度下所測指標應(yīng)用隸屬函數(shù)法進行分析(表4)。以S1為例，萬瑞6號發(fā)芽勢的u(Xj)最大，為1.00，說明其在發(fā)芽勢這一指標上其耐鹽性最好，兆玉951的u(Xj)最小，為0.00，說明在發(fā)芽勢這一指標上其耐鹽性最差。將各個指標的u(Xj)值求和，得D值。S1處理下正大658的D值最大，其對此鹽脅迫耐受性最好。將S1、S2和S3脅迫下的D值進行加權(quán)求和，得出6個品種的綜合耐鹽性為：登海11>安森7號>兆玉951>秦鑫1708>萬瑞6號>正大658。

表4 參試品種耐鹽性綜合評價

3 討論

萌發(fā)期耐鹽性鑒定由于具有周期性較短、操作性較強、效率性較高等優(yōu)勢，在玉米[3, 4, 7, 8]、大豆[9]、花生[10]和水稻[11]等許多作物中都有所應(yīng)用。筆者試驗基于前人研究結(jié)果，選用發(fā)芽勢等6個指標進行測定。鹽脅迫后參試品種的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均呈現(xiàn)下降的規(guī)律；芽長、主根長、鮮重和干重則整體表現(xiàn)出下降的趨勢，但存在品種間的差異，這和張海艷等[3]研究結(jié)果一致。另外，筆者試驗中，鹽脅迫后主根長下降幅度整體高于芽長，可見鹽脅迫對地下部的抑制程度大于地上部[12]。此外，就芽長而言，正大658在S1下芽長高于其對照、萬瑞6號S3下芽長高于S2，表現(xiàn)出特定濃度鹽脅迫對某個萌發(fā)指標的促進效應(yīng)。

作物的抗逆性是一個綜合性狀，單一性狀很難準確反映作物的抗逆性。需要測定多項指標進行共同評價[13]。隸屬函數(shù)法是一種重要的等級評價方法，在作物抗逆性評價中進行應(yīng)用[5, 6, 13]。筆者實驗中，根據(jù)D值，S2下和S3濃度下均是登海11耐鹽性最好，安森7號次之，正大658最弱，這和最終加權(quán)綜合D值結(jié)果基本一致，表明具有一定強度脅迫的逆境可能更有利于品種耐鹽性的篩選，而濃度閥值需要結(jié)合供試材料等因素來綜合確定。