中圖分類號(hào):S651 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-2871(2025)07-062-10
Screening of salt-tolerant watermelon germplasm at germination stage
WANG Mingdi',ZHANG Yanchu’,LI Xingyuan’,WANG Binquan’,HUANG Zhan’,LIU Jinbao2, ZHANGYunling2,YOUShouchang3,ZHANG Ruimin'
(1.Collgedalio fang26dongaeanogricltualolgodeandoa
Abstract:Thescarcityofsalt-tolerant watermelon germplasmresources limitsits large-scale production insaline soils. Using12 watermelon germplasm as test materials,theeffctsof different concentrations ofsalt treatments(0,100, 150 and 200mmol?L-1 NaCl)on their germination were studied.The germination rate,germination index,and germination potential were measured,and thesalt tolerance of the12 watermelon germplasm were comprehensivelyevaluated usingmethods such as subordinate functionanalysisandclusteranalysis.Theresults showed thatcompared withCK ( 0mmol?L-1 NaCl),salt treatments at diferent concentrations reduced the germination potential,germination index, shootlength,andvigorindex inmost watermelongermplasm,whilethesaltinjuryindexwastheopposite.Thesalt tolerance of the 12 watermelon germplasms showed significant diferenceduring the germination stage.Byusing the subordinatefunctionand clusteranalysis,thegermplasmresources wereclassified as follows:W62,E125,E62andB24as salt-tolerant,B12,C84,C21,A79andD12asmoderatelysalt-tolerant,C5,D47andB56assalt-sensitive.Therearch resultsprovide materialsfortheexplorationofsalt-tolerantgenesandthebreedingofsalt-tolerantvarietiesinwatermelon. Key words:Watermelon; Salt tolerance; Germination stage; Cluster analysis; Germplasm screening
世界鹽漬壤土面積近 1×109hm2 ,其中亞洲約有3.99×108hm2[1] 。由于農(nóng)業(yè)用水管理粗放等農(nóng)業(yè)措施持續(xù)存在,次生鹽漬化土壤面積仍在逐年擴(kuò)大。目前世界上 20% 耕地及 33% 灌溉農(nóng)田受土壤鹽漬化影響[3]。日趨嚴(yán)重的土壤鹽漬問題已影響到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的健康及可持續(xù)發(fā)展。
鹽脅迫作為全球性主要非生物逆境脅迫之一,能夠引起植物氧化脅迫等次生脅迫,進(jìn)而抑制種子萌發(fā),削弱植株長(zhǎng)勢(shì),降低果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)[4。目前,應(yīng)對(duì)鹽害的措施主要有選育抗鹽品種、抗鹽鍛煉、洗鹽灌溉、改良土壤等方式[5,其中篩選培育耐鹽種質(zhì)是利用鹽漬化土壤最經(jīng)濟(jì)有效的方式之一,對(duì)鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
前人針對(duì)作物耐鹽性篩選及評(píng)價(jià)做了大量研究,種子萌發(fā)期對(duì)鹽分比較敏感,不同鹽濃度處理對(duì)種子萌發(fā)的影響是篩選耐鹽種質(zhì)的重要依據(jù)之一。郭珍珠等對(duì)20份上海地區(qū)大麥地方種質(zhì)材料進(jìn)行萌發(fā)期耐鹽鑒定,根據(jù)耐鹽等級(jí)劃分,初步篩選到5份高耐鹽種質(zhì)材料、4份耐鹽種質(zhì)材料、4份中耐鹽種質(zhì)材料、3份不耐鹽種質(zhì)材料和4份極不耐鹽種質(zhì)材料。李春花等對(duì)46份甜蕎種質(zhì)的萌發(fā)期耐鹽性進(jìn)行評(píng)價(jià),篩選出耐鹽種質(zhì)3份,高敏感種質(zhì)2份以及敏感種質(zhì)3份。渠鵬正等8對(duì)40份山欄稻、3份旱稻和3份水稻在芽期和全生育期進(jìn)行鹽脅迫處理,通過測(cè)定與水稻耐鹽性相關(guān)的25個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo),篩選出耐鹽性強(qiáng)的材料9份,耐鹽性較強(qiáng)的材料3份,耐鹽性一般的材料16份和耐鹽性弱的材料18份。
西瓜是重要的葫蘆科經(jīng)濟(jì)作物,因其生產(chǎn)周期短且經(jīng)濟(jì)效益高而成為農(nóng)民增收致富的重要園藝作物。作為中度鹽敏感作物,篩選耐鹽西瓜種質(zhì)材料對(duì)鹽堿地農(nóng)業(yè)發(fā)展意義重大。侯尹婕等[對(duì)12份西瓜種質(zhì)材料進(jìn)行苗期鹽脅迫處理,通過鹽害指數(shù)結(jié)合隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)西瓜苗期的耐鹽性。馬肖靜等用 150mmol?L-1NaCl 對(duì)44份西瓜種質(zhì)材料的幼苗進(jìn)行處理,篩選出10個(gè)高耐鹽、21個(gè)中耐鹽、13個(gè)弱耐鹽西瓜種質(zhì)資源。閻志紅等[2]對(duì)23個(gè)西瓜品種(系)的種子進(jìn)行鹽脅迫處理,對(duì)5項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行聚類分析,將23份種質(zhì)資源分為4類。綜上所述,前人研究主要聚焦于西瓜苗期耐鹽性或商品種萌發(fā)期耐鹽性鑒定。
筆者以12份高代自交系西瓜種質(zhì)為試驗(yàn)材料,研究了不同鹽脅迫對(duì)種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、芽長(zhǎng)等指標(biāo)的影響,并利用隸屬函數(shù)及聚類分析進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),以此為西瓜耐鹽基因挖掘及品種選育提供材料支撐。
1 材料與方法
1.1材料
試驗(yàn)于2024年5—9月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心開展。選用12份西瓜種質(zhì)材料,均由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施蔬菜抗性與品質(zhì)調(diào)控團(tuán)隊(duì)收集保存,為栽培型西瓜高代自交系材料,編號(hào)分別為A79、B12、B24、B56、C5、C21、C84、D12、D47、E62、E125、W62,其中B、C、D系列種質(zhì)由美國(guó)西瓜種質(zhì)資源庫(kù)引進(jìn),其他均由國(guó)內(nèi)不同地方引進(jìn),種質(zhì)信息及種子表型如表1所示。
表1種質(zhì)信息Table1 Germplasminformation
1.2 方法
1.2.1試驗(yàn)處理選取顆粒飽滿、整齊一致的種子,用 55°C 溫水浸泡 8h ,在鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中催芽,每個(gè)培養(yǎng)皿( 90mm 中放15粒種子,并分別添加不同濃度的NaC1溶液 (0,100,150 、200mmol?L-1)7mL ,以 0mmol?L-1 為對(duì)照組CK,種子完全隨機(jī)排布,處理過后放在 28°C 的恒溫培養(yǎng)箱中萌發(fā)。當(dāng)觀察到培養(yǎng)血內(nèi)的濾紙水分蒸發(fā)過干時(shí),及時(shí)對(duì)所有試驗(yàn)組補(bǔ)充相同劑量的試劑。每處理設(shè)置3次重復(fù)。
1.2.2觀察記錄種子萌發(fā)以胚根突破種皮 2mm 為標(biāo)準(zhǔn)[3],分別于 48,60,72h 統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)狀況,于 72h 用直尺測(cè)量芽長(zhǎng),并記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法
種子萌發(fā)率( (GP)/%= 種子萌發(fā)數(shù)/種子總數(shù) x 100;
相對(duì)萌發(fā)率 1%=NaCl 處理組萌發(fā)率/對(duì)照組萌發(fā)率 ×100
種子發(fā)芽勢(shì)( (GE)/%= 第2天種子發(fā)芽數(shù)/種子總數(shù) ×100
發(fā)芽指數(shù)( GI)=Σ (Gt/Dt)。
式中:Gt指發(fā)芽天數(shù)內(nèi)總的發(fā)芽數(shù),Dt指種子的發(fā)芽天數(shù)[1416];
鹽害指數(shù)[8] 1%=1 (對(duì)照組萌發(fā)率-NaC1處理組萌發(fā)率)/對(duì)照組萌發(fā)率 ×100
活力指數(shù) ?[17]= 發(fā)芽指數(shù) ?× 主根長(zhǎng);
耐鹽系數(shù) ?[18]=X 指標(biāo)處理值 /X 指標(biāo)對(duì)照值;
隸屬函數(shù)[值計(jì)算公式: R(Xj)=(Xj–Xmin)/ (Xmax-Xmin) 。
式中的 Xj、Xmin.Xmax 分別為該指標(biāo)在各品種的第 j 個(gè)品種的綜合指標(biāo),及 j 個(gè)品種綜合指標(biāo)的最小值和最大值(注:由于本試驗(yàn)中經(jīng) 200mmol?L-1 NaCl 處理的發(fā)芽材料較少,因此綜合指標(biāo)最大值為NaCl150mmol?L-1, 最小值為 NaCl0mmol?L-1; )°
權(quán)重計(jì)算公式[19]:
式中的 Wj 值表示第 j 個(gè)綜合指標(biāo)權(quán)重 Pj 為各品種(系)第 j 個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。
耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值[19]:
式中的 U(xj) 表示第 j 個(gè)綜合指標(biāo)值的隸屬函數(shù)值, Wj 表示第 j 個(gè)綜合指標(biāo)的權(quán)重。
1.4 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS19進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,以Duncan檢驗(yàn)
的單因素方差分析處理間的差異;通過層次聚類對(duì)隸屬函數(shù)值進(jìn)行聚類分析,制作樹狀圖。
2 結(jié)果與分析
2.1不同濃度NaCI脅迫對(duì)西瓜種子萌發(fā)率的影響
由表2可知,對(duì)于同一份材料,隨著鹽濃度的升高其種子萌發(fā)率逐漸降低。但是不同材料之間西瓜種子對(duì)鹽脅迫的耐受性存在較大差異。經(jīng)100,150mmol?L-1NaCl 處理的 B24(72h) 的終萌發(fā)率與對(duì)照組 (0mmol?L-1) 相比并無顯著差異,顯示了其對(duì)低鹽濃度的耐受性較強(qiáng);經(jīng) 200mmol?L-1 NaC1處理的E62、E125、W62在 48h 已經(jīng)開始萌發(fā),且到 72h 時(shí)的萌發(fā)率分別達(dá)到 13.33% !40.00%?22.22% ,說明以上材料在萌發(fā)期具有較強(qiáng)的鹽脅迫耐受性。對(duì)照組C5的終萌發(fā)率可達(dá)到71.77% ,但是 100mmol?L-1NaCl 處理后其終萌發(fā)率僅為 26.67% ,與對(duì)照相比降低了 62.49% ,且被150,200mmol?L?lNaCl 完全抑制,說明該種質(zhì)萌發(fā)對(duì)鹽脅迫極為敏感;另外,經(jīng) 200mmol?L-1NaCl 處理的C84、B12、B56、D47、C21種子萌發(fā)完全被抑制,說明以上材料在萌發(fā)期的鹽脅迫耐受性較差。
2.2不同濃度 NaCl 脅迫對(duì)西瓜種子相對(duì)萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)的影響
由表3可知,同一材料的相對(duì)萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)隨鹽濃度升高而下降。相對(duì)萌發(fā)率是對(duì)種子萌發(fā)能力的量化指標(biāo)之一,可判斷不同種子在鹽脅迫條件下的適應(yīng)性和競(jìng)爭(zhēng)力。從相對(duì)萌發(fā)率來看,C5、B12、B56、C21、C84、D47經(jīng) 200mmol?L-1 NaC1處理后的相對(duì)萌發(fā)率均為0,說明其種子萌發(fā)完全被抑制,對(duì)鹽脅迫耐受性較差。其他材料經(jīng) 200mmol?L-1NaCl 處理后的相對(duì)萌發(fā)率E125( 45.00%)gt; W62( 27.03% )gt;E62( 18.53% )gt;B240 11.59%)gt;D12(6.00%)gt;A79(4.76%) ,值得注意的是,僅B24、E125種子經(jīng) 100mmol?L-1NaCl 處理后的相對(duì)萌發(fā)率為 100% ,經(jīng) 150mmol?L-1NaCl 處理后的相對(duì)萌發(fā)率分別為 95.40%.93.00% ,說明以上材料尤其是E125和W62對(duì) 200mmol?L-1NaCl 具有較強(qiáng)的耐受性,而B24表現(xiàn)出較強(qiáng)的低鹽耐受性。
發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)是反映種子品質(zhì)優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一,在萌發(fā)率相同時(shí),發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)高低反映了種質(zhì)材料的生命力強(qiáng)弱。由表3可知,不同種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)存在較大差異,其中A79、B24、E125、W62的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)分別為73.33%~95.56% 和10.61~33.72,明顯高于其他材料,表現(xiàn)出較強(qiáng)的生命活力。然而經(jīng) 150mmol?L-1 NaC1處理后,A79和E125的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)分別僅為 6.77%.5.00 和 11.33%.4.83 ,明顯低于其他2份材料,說明其萌發(fā)期鹽脅迫耐受性較差。另外,E62發(fā)芽勢(shì)為 57.58% ,明顯低于以上4種材料,但是經(jīng)過 150mmol?L-1NaCl 處理后,其發(fā)芽勢(shì)下降了57.55% ,低于A79、E125等大部分材料的下降幅度,說明鹽脅迫耐受性較強(qiáng)。經(jīng) 200mmol?L-1NaCl 處理后,各材料發(fā)芽勢(shì)均在 5% 以下,說明高濃度鹽脅迫明顯抑制了種子萌發(fā)。其中,B12、B56、C5、C21、C84、D47經(jīng) 200mmol?L-1NaCl 處理后發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽指數(shù)均為0,說明這些材料的耐鹽性較差。
表2不同濃度NaCI脅迫對(duì)西瓜種子各時(shí)間萌發(fā)率的影響
Table2EffectsofdiferentconcentrationsofNaClstressongerminationrateofwatermelonseedsatdifferenttime
注:同一材料相同指標(biāo)的同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。下同。Note:Thesalweaseeeolfthedatealdatesntfretevel.elow
表3不同濃度NaCI對(duì)西瓜種子相對(duì)萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)的影響
Table3Effectsof diferentconcentrations ofNaClonrelative germinationrate,germination potentialand germination
2.3不同濃度 NaCl 脅迫對(duì)西瓜種子芽長(zhǎng)、活力指數(shù)的影響
芽長(zhǎng)指從種子內(nèi)部生長(zhǎng)出的胚根和胚芽的長(zhǎng)度;而活力指數(shù)的高低直接反映了種子的活力水平。由表4可知,與對(duì)照相比,不同濃度的NaC1處理均降低了西瓜種子的芽長(zhǎng)和活力指數(shù)。經(jīng) 200mmol?L-1NaCl 處理后,A79、E125、B24、D12、E62、W62均有一定萌發(fā)力,平均芽長(zhǎng)和活力指數(shù)均大于0。其中,經(jīng) 200mmol?L-1NaCl 處理后,A79芽長(zhǎng)下降幅度最小,為 55% ;E125經(jīng) 100mmol?L-1NaCl 處理后,芽長(zhǎng)降低 25.11% ,經(jīng) 200mmol?L-1NaCl 處理后,芽長(zhǎng)仍能達(dá)到 0.77cm (圖1),說明以上材料的耐脅迫耐受性較強(qiáng)。B12、B56、C5、C21、C84、D47經(jīng)200mmol?L-1NaCl 處理后,芽長(zhǎng)和活力指數(shù)均為0,例如B56的芽長(zhǎng)和活力指數(shù)經(jīng) 150mmol?L-1NaCl 處理后僅為 0.07cm 和0.02,經(jīng) 200mmol?L-1NaCl 處理后,均降低到0(圖1),說明以上材料萌發(fā)完全被抑制,生長(zhǎng)活力極低。
2.4不同濃度 NaCl 脅迫對(duì)西瓜種子萌發(fā)鹽害指數(shù)的影響
鹽害指數(shù)是一個(gè)用于評(píng)估植物在鹽脅迫下受害程度的量化指標(biāo),可以反映鹽分對(duì)種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)以及幼苗生長(zhǎng)初期的影響。由表5可知,對(duì)于同一份材料,鹽害指數(shù)隨著鹽濃度的升高逐漸升高,不同材料對(duì)鹽脅迫反應(yīng)差異較大,經(jīng) 100mmol?L-1NaCl (20處理后B24鹽害指數(shù)為0,說明B24在 NaCl 濃度為100mmol?L-1 中可以正常萌發(fā),幾乎不受鹽脅迫影響。經(jīng) 150mmol?L-1NaCl 處理后,A79、B24、D12、E62、E125、W62的鹽害指數(shù)均小于 50% ,其中B24、E125、W62分別為 4.60%,9.33%,16.22% ,且經(jīng) 200mmol?L-1 NaCl 處理后,均小于 100% ,其中E125為 55% ,說明這幾份材料對(duì)鹽脅迫耐受性強(qiáng),而其他材料經(jīng)150mmol ΔL-1NaCl 處理后鹽害指數(shù)均大于 50% ,經(jīng)200mmol ?L-1NaCl 處理后均達(dá)到 100% ,說明其他材料受鹽脅迫影響大。綜上所述,由鹽害指數(shù)綜合分析,B24、E62、E125、W62對(duì)鹽脅迫反應(yīng)較小,抗鹽能力較強(qiáng),可能為耐鹽型的種質(zhì)材料。B56、C5、D47對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)較大,耐鹽能力弱,可能為鹽敏感型的種質(zhì)材料。
表4不同濃度 NaCl 對(duì)西瓜種子芽長(zhǎng)、活力指數(shù)的影響Table4EffectsofdifferentconcentrationsofNaClon
圖1B56、E12572h發(fā)芽情況 Fig.1The germination of B56and E125 at 72 h
Table5EffectsofdifferentconcentrationsofNaClonsal
表5不同濃度 NaCl 對(duì)西瓜種子鹽害指數(shù)的影響
注:同行數(shù)字后不同小寫字母表示不同處理間在0.05水平差異顯著。
Note:Different lowercase letters after the same row indicate significant differencesat O.O5level amongdifferent treatments.
2.5各種指標(biāo)耐鹽系數(shù)的隸屬函數(shù)分析
以西瓜材料的 72h 萌發(fā)率、發(fā)芽指數(shù)、芽長(zhǎng)、活力指數(shù)作為指標(biāo)來表示西瓜的耐鹽程度,利用公式計(jì)算西瓜的耐鹽系數(shù)(表6),材料耐鹽能力越強(qiáng),各指標(biāo)的耐鹽系數(shù)越大。耐鹽材料的 72h 萌發(fā)率、發(fā)芽指數(shù)、芽長(zhǎng)、活力指數(shù)均大于其他類型,其中 72h 萌發(fā)率和發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)在各類型之間存在明顯差異,其差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;鹽敏感種質(zhì)材料的 72h 萌發(fā)率、發(fā)芽指數(shù)、芽長(zhǎng)、活力指數(shù)明顯小于其他類型西瓜種質(zhì)材料,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
利用SPSS19對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析,提取因子得出因子得分,運(yùn)用公式計(jì)算得出隸屬函數(shù)值(表7)。以隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果為依據(jù),利用SPSS19,采用層次聚類方法進(jìn)行聚類分析。對(duì)12份西瓜種質(zhì)材料的萌發(fā)期耐鹽性進(jìn)行聚類分析形成樹狀圖(圖2),在歐式距離為5時(shí),將12份種質(zhì)材料分為3類,第I類綜合耐鹽能力較弱,在鹽脅迫下幾乎無法萌發(fā),屬于鹽敏感材料,分別為C5、D47、B56;第Ⅱ類綜合耐鹽能力處于中等水平,在鹽脅迫環(huán)境下萌發(fā)受到較大影響,屬于中等耐鹽材料,分別為D12、A79、C21、C84、B12;第III類綜合耐鹽能力較強(qiáng),在鹽脅迫環(huán)境下萌發(fā)受到的影響不大,屬于耐鹽材料,分別為W62、E125、E62、B24。
表6不同濃度NaCI對(duì)西瓜種子耐鹽系數(shù)的影響
Table6Effects of different concentrations ofNaClon salttolerancecoefficientofwatermelonseeds
表712份西瓜材料的隸屬函數(shù)值
Table7 Subordinativefunctionvalueof12watermelonmaterial
圖2西瓜種質(zhì)萌發(fā)期耐鹽能力聚類分析
Fig.2Cluster analysis of salt tolerance of watermelon germplasm during germination stage
3 討論與結(jié)論
王壤鹽漬化是目前世界范圍內(nèi)日益嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)問題[2],因用水管理不合理等導(dǎo)致耕地土壤中NaCl濃度增高,高濃度Na+和CI積累可破壞植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能,導(dǎo)致離子毒害、植物代謝紊亂,從而抑制植物的生長(zhǎng)發(fā)育[21]。作物在種子萌發(fā)期對(duì)鹽分較為敏感,因此萌發(fā)期可作為評(píng)價(jià)作物耐鹽性的一個(gè)重要時(shí)期[22]。
西瓜種質(zhì)耐鹽性鑒定工作大部分聚焦于幼苗期[23-25],與其他作物萌發(fā)期耐鹽鑒定[26-27]相比,較為復(fù)雜且受季節(jié)、栽培環(huán)境的限制。前人研究表明,隨著NaC1濃度增加,砧用南瓜、伽師瓜、甜瓜等種子的萌發(fā)率不斷下降;同一鹽濃度下,不同種質(zhì)間種子萌發(fā)指標(biāo)差異較大[28-30],由此可見,種子萌發(fā)期耐鹽性鑒定具有可行性。本研究結(jié)果表明,隨著NaC1濃度的不斷升高,西瓜種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)萌發(fā)率、發(fā)芽指數(shù)、芽長(zhǎng)、活力指數(shù)總體呈下降趨勢(shì),且不同種質(zhì)之間各項(xiàng)指標(biāo)差異明顯,這與前人的研究結(jié)果基本一致。然而,種子萌發(fā)及鹽脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)的影響均是一個(gè)較為復(fù)雜的生理過程,即同一材料因受種子本身胚結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或受水分、鹽分不均勻等環(huán)境差異的影響,也存在一定的萌發(fā)順序的差異,導(dǎo)致本研究早期萌發(fā)不穩(wěn)定、數(shù)值相差較大等,因此,試驗(yàn)設(shè)計(jì) 100,150,200mmol?L-13 個(gè)NaC1濃度梯度,綜合統(tǒng)計(jì)了48、60、72h的萌發(fā)情況并統(tǒng)計(jì)多個(gè)萌發(fā)相關(guān)指標(biāo),確保分析的全面性及可靠性。
種質(zhì)資源在耐鹽性評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)該科學(xué)地使用多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。隸屬函數(shù)及聚類分析法較為廣泛地應(yīng)用到甜瓜、辣椒、葡萄等種質(zhì)抗逆評(píng)價(jià)及鑒定研究中,為園藝作物抗性種質(zhì)選育提供了參考[31-33]。萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、芽長(zhǎng)和活力指數(shù)等各指標(biāo)可從不同方面反映西瓜種子發(fā)芽期的耐鹽性,但是其評(píng)價(jià)程度不盡相同。因此,筆者綜合以上萌發(fā)指標(biāo),采用隸屬函數(shù)和聚類分析法,綜合計(jì)算其耐鹽能力,將種質(zhì)材料分為3類,分別為鹽敏感、中等耐鹽和耐鹽材料,得出的結(jié)果與鹽害指數(shù)得出的結(jié)論基本一致。與前人研究結(jié)果不同的是,通過設(shè)置低、中、高鹽濃度,發(fā)現(xiàn)個(gè)別種質(zhì)對(duì)中、低度鹽害與高濃度鹽害耐受性具有較大差異,例如W62、E125、E62等對(duì)不同鹽濃度均表現(xiàn)為較強(qiáng)的耐受性,而B24尤其對(duì)中、低度鹽濃度表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐受性,這可能是由于種質(zhì)本身對(duì)鹽脅迫響應(yīng)機(jī)制的差異。
綜上所述,筆者對(duì)12份西瓜種質(zhì)材料耐鹽性采用隸屬函數(shù)和聚類分析法,將其分為耐鹽材料、中等耐鹽材料及鹽敏感材料,由此為西瓜耐鹽遺傳機(jī)制研究和耐鹽性新品種選育提供材料基礎(chǔ)。然而,植物耐鹽是一個(gè)較為復(fù)雜的生理響應(yīng)過程,受遺傳及環(huán)境等多因素影響,不同生長(zhǎng)階段對(duì)鹽脅迫的敏感度并不完全一致。因此,為了更好地將這些材料用于耐鹽育種,后續(xù)還需要在篩選到芽期耐鹽材料的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行苗期及成株期耐鹽性鑒定。
鹽脅迫引起西瓜種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、根長(zhǎng)、活力指數(shù)等指標(biāo)下降,鹽害指數(shù)反之。
萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、芽長(zhǎng)、活力指數(shù)的綜合指標(biāo)越大,鹽害指數(shù)越低,則種子耐鹽性越強(qiáng)。W62、E125、E62、B24等4份種子材料屬于耐鹽材料;B12、C84、C21、A79、D12等5份材料屬于中等耐鹽材料;C5、D47、B56等3份材料屬于鹽敏感材料。
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