不同小麦品系的抗盐性鉴定

摘要：以5个小麦（Triticum aestivum L.）品系“35”、“4399”、“5229”、“7228”、“0628”为材料，以蒸馏水培养为对照，室内模拟盐胁迫条件对不同品系的种子发芽率、盐害指数及叶片中丙二醛（MDA）含量和过氧化物酶（POD）活力进行测定。结果表明，盐胁迫下5个品系的发芽率均表现出不同程度的差异，结合MDA含量和POD活力参数得出5个小麦品系中“4399”抗盐性最好，“7228”、“35”和“0628”次之，品系“5229”抗盐性最差。

关键词：小麦（Triticum aestivum L.）；抗盐性；发芽率；丙二醛（MDA）；过氧化物酶（POD）

中图分类号：S512.1；S332.6 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）06-1012-03

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.06.004

Abstract： In this experiment，5 wheat varieties（“35”，“4399”，“5229”，“7228”，“0628”） were used to study. With hydroponics and NaCl for salinity， different wheat varieties were examined for their germination percentage， salinity harmful index， content of MDA and peroxidase activity in leaf. The results showed that significant differences in salt tolerance were observed among 5 different cultivars. Based on MDA content and POD activity， the salt tolerance of “4339” was the strongest， “7228”， 35 and “0628” were second， and “5229” was the weakest.

Key words： wheat（Triticum aestivum L.）； salt tolerance； germination rate； MDA； POD

世界上盐碱地面积约有4亿hm2，约占灌溉农田面积的1/3。中国盐碱地主要分布在西北、华北、东北和滨海地区，总面积达到2 000万hm2，约占总耕地面积的10%，随着灌溉农业的发展，农业生产中长期不合理使用化肥及用污水灌溉都会导致土壤盐渍化，盐碱地面积还将不断扩大，严重影响了粮食产量，成为限制农业生产的主要因素[1]。

土壤盐害可通过合理的水土管理和化学改良措施得以缓解，但成本太高，而采用培育耐盐作物品系是改良和利用盐碱地资源最经济、最有效的措施之一。目前，小麦（Triticum aestivum L.）是世界上分布最广、种植面积最大的粮食作物之一，也是盐碱地主要栽培作物之一，因此，培育耐盐小麦品系已成为现代农业中的重要研究课题[2]。选育耐盐性高的优良品系为发展抗盐性提供了品系资源，为使小麦抗盐性的研究上一个新台阶，必须加强抗盐新品系选育工作，尤其要突出高产、优质、适应性强的目标。

本试验通过对不同小麦品系发芽率、丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）活力方面的研究，探讨了不同小麦品系对盐胁迫的生理差异，旨在为小麦耐盐品系的筛选及鉴定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦品系为“35”、“4399”、“5229”、“7228”、“0628”，由河北省农业科学院旱作农业研究所提供。试验在衡水学院生命科学系实验室完成。

1.2 材料处理

挑选饱满的小麦种子，每品系为200粒。0.1%氯化汞消毒10 min。其中的100粒放于蒸馏水中作为对照，另外的100粒放于铺有3层滤纸的培养皿中加1.2%的NaCl溶液。将小麦置于25 ℃的温箱中并及时补充盐水。7 d后调查发芽率（以芽长超过种子长度的1/2为准）。

另取小麦各个品系80粒（30粒作为对照），水洗，浸种催芽，将长势一致的种子移栽于纱布上并置于25 ℃的恒温箱，加入1%的NaCl溶液进行培养，待长到二叶一心时取第二个叶片进行MDA含量和POD活力的测定。

1.3 测定方法

1.3.1 小麦种子盐害指数的测定

对照发芽率=水培中已发芽的种子数/种子总数×100%；

盐处理发芽率=盐处理中已发芽的种子数/种子总数×100%；

盐害指数=（对照发芽率-盐处理发芽率）/对照发芽率×100%。

盐害指数随着材料对盐的敏感性增加而增大，其耐盐性（苗期）的分级标准见表1。

1.3.2 MDA含量、POD活力的测定 MDA含量、POD活力均参照王学奎[4]的方法测定。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫下不同小麦品系的发芽率和盐害指数

小麦种子发芽率是种子活力的重要指标，也是种子的重要生产性能[5]，种子发芽率可作为小麦种子发芽期的耐盐性鉴定指标[6]。由图1可以看出，不同小麦品系在NaCl胁迫条件下发芽率有明显不同。在对照中5个小麦品系发芽率均在90%以上，无明显差异。在1.2%的NaCl溶液下培养1周后，种子发芽率都有了明显的降低趋势。其中“7228”发芽率最高为54.0%，其次是“35”和“4399”，发芽率最低的“0628”和“5229”分别为22.0%和20.0%。从表2中的盐害指数也可以发现，小麦品系“35”、“7228”和“4399”的盐害指数均在40.1%～60.0%之间，表现为中耐型，等级为3级。小麦品系“5229”和“0628”的盐害指数均在60.1%～80.0%之间，表现为敏感型，等级为4级。

2.2 盐胁迫对不同小麦品系MDA含量的影响

在逆境条件下或植物器官衰老时，往往发生膜质过氧化作用，MDA是其产物之一，通常利用它作为脂质过氧化指标，表示细胞膜过氧化程度和对逆境条件反应的强弱[7，8]。在盐胁迫下，随着处理时间的增加所有品系均受到了不同程度的影响。由图2可看出，5个品系对照组中“7228”的MDA含量最少，其次是“0628”、“35”，含量最高的是“4339”和“5229”。经盐处理后各个品系MDA含量都有一定的升高，其中含量最高的是“5229”，其次是“4399”、“0628”，最少的是“7228”和“35”。比较各个品系对照组与处理组MDA含量的变化，可看出“0628”、“7228”和“5229”这3个品系的MDA升高幅度比较大，变化范围在0.005 μmol/g左右，而“4399”和“35”这两个品系的变化幅度不明显，每个品系之间的变化量不超过0.001 μmol/g。由此可得出：在盐胁迫下，品系“4399”和“35”因活性氧伤害程度最小，所以这两个品系对逆境条件的抵抗能力较强。而其他3个品系MDA含量升高相对较多，其膜质过氧化程度高，所以对逆境的抵抗能力较弱。

2.3 盐胁迫对不同小麦品系POD活力的影响

POD能催化过氧化氢及某些酚类的分解，有助于缓解因盐渍而造成的负氧离子和过氧化物对细胞膜的伤害，是植物对膜质过氧化的酶促防御系统的保护酶之一[9，10]。如图3所示，对照组中小麦“7228”的过氧化物酶活力最低，“5229”的酶活力最高。经盐处理后5个品系过氧化物酶的活力均有所提高。比较不同品系对照组与处理组酶活力的增加量，可看出品系“35”和“5229”处理组的过氧化物酶活力增加幅度小变化不明显，而品系“4399”和“0628”处理组的过氧化物酶活力有大幅度的升高。由此可看出盐胁迫条件下，小麦品系“4399”和“0628”缓解细胞膜的伤害能力较强，品系“35”和“5229”相对较弱。

3 讨论

小麦是中国的重要农作物，随着工业发展及人为因素的影响，造成中国目前盐碱地面积大幅度增加，严重影响到小麦生产的产量和质量。因此，筛选和鉴定抗盐的小麦品系并扩大其种植面积，不仅对小麦生产起到积极的作用，同时又可有效地改良土壤盐渍化水平。

植物对盐分胁迫的反应是植物体内一系列生理生化反应综合作用的结果，不同植物由于其耐盐机理不同，对盐胁迫的反应及其适应机制不同，体内的生理代谢和生化变化也不尽相同。种子耐盐性及其机制是植物耐盐性早期鉴定及耐盐性个体与品系早期选择的基础[11]。因此，本试验采用5个小麦品系，通过种子萌发期的抗盐性及苗期丙二醛和过氧化物酶含量的变化进行分析发现，小麦品系“4339”抗盐性最好，“7228”、“0628”和“35”次之，品系“5229”抗盐性最差。

在种子萌发期阶段，品系“7228”、“35”和“4399”的盐害指数为46%～49%，相差不超过3.0个百分点，说明这3个品系在萌发阶段没有明显差异。但在苗期盐胁迫处理条件下，品系“35”和“4399”胁迫后MDA含量仅有小幅增加，而品系“7228”含量增加幅度较大。而品系“4339”的过氧化物酶活力在胁迫后增加幅度最大，品系“35”增加幅度最小。众所周知，MDA是反映植物膜脂过氧化导致膜损伤的主要标志，其含量越少说明受盐伤害越小，植物对逆境胁迫的抵御能力越强。而过氧化物酶可以反映植物体内某个阶段代谢的变化，在逆境胁迫下抗逆性强的植物可诱导产生更多的抗氧化酶以提高其抗逆性。由此最终得出在5个小麦品系中，品系“4339”的抗盐性最强。由此也证实，任何植物抗逆性的强弱均需要在不同阶段测定不同的生理和生化指标，最终得出不同品系抗逆性的强弱。

同时，判断植物抗逆性强弱的指标有很多，除了本试验提到的种子萌发期盐害指数和苗期MDA、过氧化物酶的含量测定外，还可以对小麦发芽活力、根长、苗高、游离脯氨酸、质膜透性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性等生理指标进行测定[12]，最终得出正_的判断。

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