盐胁迫下高粱幼苗生长及其对耐盐性评价的影响

摘 要：以糖度及其它农艺性状差异较大的6个高粱株系为材料，研究不同浓度盐胁迫处理7天和14天后高粱幼苗的苗高、鲜重、饱和鲜重及干重的变化以及对苗期耐盐性鉴定评价的影响。结果表明：随着盐浓度的升高以及胁迫时间的延长幼苗生长受到的抑制增大，苗高、鲜重、饱和鲜重和干重均随盐浓度的升高而降低。在0、50、100 mmol/L NaCl浓度下，处理7天和14天的苗高差异显著；当NaCl浓度大于150 mmol/L时，各浓度间苗高均没有显著差异。处理14天后，50 mmol/L和100 mmol/L，150 mmol/L和200 mmol/L两个浓度间的苗鲜重、饱和鲜重及干重无显著差异，其它各浓度间差异显著。在4个盐浓度中，苗高、鲜重、饱和鲜重和干重的相关性均达显著性水平，但是仅在100 mmol/L和150 mmol/L浓度下，耐盐级别与盐害指数呈显著正相关。

关键词：高粱；盐胁迫；幼苗生长；耐盐性

中图分类号：S514.01文献标识号：A文章编号：1001-4942（2013）03-0042-05

世界上近百个国家有盐渍土，全世界盐渍土面积约为10.1×108 hm2，约占世界可耕地的5%～10%[1]，中国盐渍土总面积约为3 600×104 hm2[2]。另外，由于灌溉不当等因素，每年约有30×104 hm2的耕地发生次盐渍化。种植耐盐作物，充分利用边际性土地，对于改善生态环境、增加农民收入具有非常重要的作用。高粱具有耐盐、耐旱、高生物量和高含糖量等优点，可在玉米、甘蔗等其它能源作物不能生长的盐碱地上生长。

盐害可导致种子萌发延迟，生长速率降低，叶片边缘灼伤、萎蔫、变黄，最终导致叶片脱落，同时还抑制了根的发育，直至植物逐渐死亡。由于土壤化学和物理成分的不均一性以及季节性降雨的影响，在大田中对高粱进行耐盐性鉴定和筛选很困难，结果重复性较差。前人的研究结果表明，对不同基因型植物进行耐盐性鉴定，长期的大田鉴定试验与短期室内的试验差异不大[3]。因此，可以用短期试验代替大田试验对不同基因型的耐盐性进行鉴定。但是，短期的室内试验也必须使植物在盐害环境中至少胁迫两周或更长时间[4]。土壤中的盐分主要是钠、钙、镁和钾的氯化盐和硫酸盐，其中氯化钠对植物的生长和发育负作用最大。高粱虽然对盐害具有一定的抗性，但是不同盐浓度下高粱生长状况不尽相同。目前对高粱芽期耐盐性鉴定和评价的相关研究较多[5～9]，而对苗期耐盐性鉴定和评价的相关研究较少，并且不同的研究者侧重点也不同[8，9]。苗期是高粱对盐害最敏感的时期，苗期耐盐性的高低决定了盐碱地高粱的苗况。因此本研究以不同浓度的氯化钠溶液对不同高粱株系苗期进行不同时间的胁迫处理，研究高粱苗期盐胁迫对各生长指标的影响以及与高粱苗期耐盐性评级的关系，以期为高粱耐盐资源的筛选、耐盐遗传育种及盐碱地栽培管理提供一定的理论指导。

1 材料与方法1.1 试验材料

粒用高粱和甜高粱杂交后代衍生系175、176、179、181、183和184，糖锤度在8%～15%。

1.2 苗期耐盐鉴定方法

设置0、50、100、150、200、250 mmol/L共6个NaCl浓度梯度。2012年4月对每个株系进行催芽，等胚芽和胚根均长出后移栽到温室大棚内。周转箱中放入Hoagland营养液5 L，将用纱网封住底面并开有播种条沟的泡沫板放入水中，挑选整齐一致的发芽种子，用镊子放在泡沫板的条沟中，每个株系放10～15粒。绝大多数株系的幼苗长到两叶一心时定苗，每个品系选留整齐一致幼苗8株，重复3次。用加有上述6个NaCl浓度的Hoagland营养液进行培养，每天早、晚补充蒸发掉的水分，每5天更换一次营养液。

盐胁迫处理开始后，记载幼苗开始出现萎蔫、叶尖变黄青枯和死亡的时间。7天后调查每个品系的苗高（每个品系选生长一致单株3株，从茎基部到最高的叶尖高度即为苗高）。14天后按照高粱苗期耐盐性标准对每个株系的苗况进行调查，计算盐害指数（SI），最后对每个处理中的所有株系的耐盐级别（SL）进行分级[10]。耐盐性鉴定后，测量苗高，剪掉根部，称量每个株系的幼苗鲜重。然后把各株系幼苗装入密封塑料袋内，加入一定体积的水，完全浸泡幼苗，24 h后用吸水纸吸干，称重即为饱和鲜重；最后把幼苗放入烘箱105℃杀青30 min，70℃烘干至恒重后称量，即为幼苗干重。

1.3 统计分析

利用SPSS软件进行统计分析和作图，同时计算各处理性状的平均数、标准差、相关系数等参数，并进行t测验和方差分析。

2 结果与分析

2.1 处理7天和14天后各株系苗高的生长趋势及统计分析

在0～250 mmol/L NaCl中生长7天和14天后，6个株系的苗高表现出基本相同的生长趋势，均随着盐浓度的升高而逐渐降低，7天的苗高下降趋势比较平缓，而14天苗高的下降趋势比较陡峭（图1）。处理7天后，50 mmol/L与100 mmol/L，100 mmol/L与150 mmol/L两个NaCl浓度间苗高的差异最大，各株系的下降趋势也比较一致。与对照相比，在50 mmol/L NaCl处理下，株系179和183的苗高受抑制程度较大，其它株系苗高下降趋势较小。150 mmol/L与200 mmol/L、200 mmol/L与250 mmol/L浓度各株系间株高的下降趋势相对较小。处理14天后，0～50 mmol/L、100～150 mmol/L浓度间苗高的差异最大，而50～100 mmol/L、150～200 mmol/L浓度间苗高差异不大，200 mmol/L与250 mmol/L间除了株系181外，其它各株系间差异较大。

利用t测验对不同盐浓度下处理7天和14天的苗高进行分析（表1）。由于在250 mmol/L盐浓度下6个株系处理7天时已接近枯死，因此处理7天和14天的苗高没有差异。在0、50、100 mmol/L NaCl浓度下，7天和14天的苗高差异极显著。150 mmol/L和200 mmol/L NaCl浓度下，7天和14天的苗高差异不显著。从表1中可以看出，各个盐浓度下处理7天还是14天，高粱幼苗的生长发育均受到盐胁迫的影响，且随着盐浓度的升高，受胁迫的影响越大，苗高越矮。其中50 mmol/L浓度下处理7天的苗高与对照和100 mmol/L浓度下的苗高没有显著差异，150 、200 mmol/L和250 mmol/L各处理间的苗高没有显著差异，其它各浓度间的苗高均有显著差异。在供试盐浓度下处理14天的苗高，除50 mmol/L浓度下的苗高与对照的差异显著外，其余各处理间均与7天的处理结果相同。与处理7天的苗高相比，对照苗高的增长率最大，为46%，其次是100 mmol/L和50 mmol/L浓度处理，苗高的增长率分别为34%和19%。随着盐浓度的升高，苗高增长率出现递减的趋势。当浓度大于150 mmol/L时，植株几乎停止生长。