不同甜高粱品种萌发期耐盐性研究

不同甜高粱品种萌发期耐盐性研究

张华文，秦岭，王海莲，杨延兵，管延安

(山东省农业科学院作物研究所，济南 250100)

摘要：对94份甜高粱种质资源在发芽期进行耐盐性鉴定。结果表明，随着盐浓度的升高，发芽率呈现出下降的趋势。不同品种(系)间的耐盐能力存在着明显的差异，按盐害百分率分级，1级品种(相对盐害率﹤20%)5份，3级品种(相对盐害率20%-40%)17份，5级品种(相对盐害率40%-60%)36份，7级品种15份(相对盐害率60%-80%)，9级品种(相对盐害率≧80%)21份。其中芽期耐盐性强(耐盐级别3级以上)的高粱品种22份，占供试材料的23.41%。 关键词：盐胁迫、甜高粱、萌发

The Studies on Salinity Tolerance of Different Sweet

Sorghum Cultivars in Germination Stage

ZHANG Hua-wen, QIN Ling, WANG Hai-lian, YANG Yan-bing, GUAN Yan-an

(Crop Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China)

Abstract：Seed germination was investigated on 94 sweet sorghum seed samples through simulating salt stress designed at different salinity levels. The results indicated that with the increasing of salt stress，all materials showed a decrease to various extents in germination rate and germination potential. Salt tolerance of cultivars was significantly different. 94 sorghum varieties were classified based on relative salt-injury rate. 5 of them were fallen in first-level tolerance, 17 in third-level tolerance, 36 of them in fifth-level tolerance, 15 in seventh-level tolerance, and 21 in ninth-level tolerance. There are 22varieties with high salt tolerance (relative salt-injury rate less than 40 %).

Key words: salt stress, sweet sorghum, germination

随着石油资源的逐渐枯竭，发展生物质能源成为世界潮流。“不与人争粮、不与粮争地”是我国发展生物质能源的既定国策，稳定的生物质能源基地建设依赖于开发利用后备土地资源和边际性土地。甜高粱作为一种新型能源作物逐渐受到重视，在盐碱度较高的可耕地（盐碱地>0.3%），其它粮食作物很难正常生长，而甜高粱抗旱、抗涝、耐盐碱、耐瘠薄，在盐碱度0.3%-0.6%的土地上仍能较好的生长发育[1-3]。土壤盐碱化是世界各地普遍存在的问题，并且有逐年加重的趋势。我国约有盐碱地2700万hm2，土壤盐渍化严重影响着农业生产[4-6]。国内外对农作物耐盐种质资源的筛选、评价与创新、作物耐盐性状的机理研究等进行了大1 ?

基金项目：国家高粱产业技术体系建设专项经费和国家科技支撑计划课题 “耐盐碱能源甜高粱种质创新与新品种培育”

（2009BADA7B01）资助。

作者简介：张华文（1979— ），山东冠县人，男，汉族, 硕士，主要从事作物遗传育种工作。E-mail:zhwws518@sina.com

量研究[7-12]。对甜高粱进行耐盐性评价，从中选出耐盐品种以供利用，对开发我国盐碱地、扩大甜高粱种植面积、发展生物质能源具有积极意义。

本研究对94份甜高粱种质资源采用1.0%氯化钠盐溶液鉴定，以期筛选出极端耐盐品种，为甜高粱耐盐性育种和遗传研究提供种质资源。 1 材料与方法 1.1 试验材料

供试甜高粱材料共计94份，其中包括中国地方甜高粱种质资源54份，澳大利亚4份，美国35份，日本1份。 1.2 试验方法

随机抽取12份甜高粱资源进行耐盐梯度发芽试验，筛选甜高粱耐盐试验的最佳氯化钠浓度，然后用最佳氯化钠浓度对94份甜高粱资源芽期进行耐盐力评价。耐盐性梯度试验用蒸馏水配制浓度分别为0(CK)、0.5%、1.0% 、1.5%、2.0%、2.5%的氯化钠溶液。在培养皿中放人滤纸，分别加入上述不同浓度的氯化钠溶液5mL。实验设1个对照和1 个处理，重复3 次，每次重复用种100 粒，均匀放人培养皿中，定期补充所蒸发的水分，发芽温度25℃，光照时间14h/d，光照强度3 000 lx。本研究采用相对发芽率取代种子发芽率以减少不同种子发芽率不同对结果的影响，相对种子发芽率(%)：7 d后处理种子萌发数量占的对照种子萌发数量的百分比，各对照相对发芽率为100%。根据下列公式计算相对盐害率，并分级。

RS（%）=100×∑（Gc-Gi）/3Gc

RS-相对盐害率（%）；Gc-对照相对发芽率（%）；Gi-盐处理相对发芽率（%） 根据相对盐害率划分耐盐性级别

1很强（RS<20%）3强（20%

2.1 不同甜高粱品种(系)在不同盐浓度下的相对发芽率表现

在不同氯化钠浓度条件下，不同品种(系)间发芽率差异不同(表1)，氯化钠浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%时，方差分别为175.89、314.69、128.31、9.80、2.48。氯化钠浓度为1.0%时方差最大，随着盐浓度升高，不同品种(系)间相对发芽率差异逐渐减小。由此可见，在氯化钠浓度为1.0%时，甜高粱品种(系)间相对发芽率有显著差异。从12个品种(系)在不同盐浓度下的平均相对发芽率(表1)可以看出，随着盐浓度升高，相对发芽率逐渐降低。

氯化钠浓度从0升至1.0%时，相对发芽率降低趋势较缓和；当氯化钠浓度达1.0% 以上时，相对发芽率迅速降低(图1)；当氯化钠浓度达2.5%时，大部分品种(系)的相对发芽率在1％以下。对氯化钠浓度(x)与相对发芽率(Y)进行线性分析，得方程：Y=-44.04x+97.01，R2 =0.943。当相对发芽率为75%时，氯化钠浓度为0.50%；当相对发芽率为50%时，氯化钠浓度为1.07%。因此高粱品种种子萌发时耐盐浓度为0.50%，耐盐半致死浓度为1.07%。

表1. 不同甜高粱品种(系)在不同盐离子浓度下的相对发芽率

Tab. 1 Relative germination rate of 12 sweet sorghum varieties in different salt concentrations

品种（系） varieties XGL-3 吉甜7号 特雷西 甜选113 甜选38 MN-4093 COLLIER-7 甜选56 IMWA 甜高粱（永济）

非洲白 蜂蜜 平均 方差

不同浓度下的相对发芽率（%）Relative germination rate in different salt concentrations

0.5 57.47 89.47 95.65 86.21 84.81 73.97 58.75 91.55 95.45 84.48 93.33 74.67 82.15 175.89

1.0 50.57 53.95 73.91 50.00 36.71 41.10 45.00 33.80 95.45 37.93 43.33 41.33 50.26 314.69

1.5 5.75 15.79 43.48 12.07 13.92 10.96 11.25 30.99 13.64 6.90 10.00 28.00 16.89 128.31

2.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 5.63 4.55 0.00 0.00 9.33 1.63 9.80

2.5 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.82 4.55 0.00 0.00 2.67 0.84 2.48

图1不同甜高粱品种(系)在不同盐离子浓度下的相对发芽率

Fig. 1 Relative germination rate of 12sweet sorghum varieties in different salt concentrations

2.2耐盐甜高粱资源的筛选

根据耐盐梯度试验结果，用1.0%的氯化钠溶液对94份甜高粱资源材料进行了筛选，其中耐盐级数1级品种5份（表2），3级品种17份（表2），5级品种36份，7级品种15份，9级品种21份。其中芽期耐盐性强(耐盐级别3级以上)的高粱品种21份，占供试材料的23.41%。

表2 耐盐甜高粱品种(系)在1.0%NaCl浓度下的相对发芽率及耐盐指数

Tab.2 Germination rate and salt-tolerant index of salt-tolerant varieties in 1.0% sodium chloride 品种(系) varieties 河北甜高粱 MN-55 IMWA 甜选131 甜选68 吉甜3号 MN-4128 BABUSH LEOTI-4

MASUA BLACK SEED

凯勒 威利 甜选9 甜选17 甜选86 甜选168 甜选29 甜选94 甜选110 813-4 BJK19 甜选174

相对发芽率(%)Relative

germination rate

86.36 83.87 95.45 94.62 98.00 70.89 66.46 72.34 63.28 63.37 71.05 63.25 62.07 74.36 69.59 66.07 60.24 72.97 60.42 79.44 75.00 69.33

相对盐害率(%) Relative salt-injury rate

13.64 16.13 4.55 5.38 2.00 29.11 33.54 27.66 36.72 36.63 28.95 36.75 37.93 25.64 30.41 33.93 39.76 27.03 39.58 20.56 25.00 30.67

耐盐指数 salt-tolerant index

1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

3 小结与讨论

甜高粱在盐胁迫下的发芽率与不同盐浓度呈现负相关，即使在同一胁迫条件下，不同品种受氯化钠抑制的程度也有所不同，说明不同品种之间芽期耐盐性呈现出差异性。本实验鉴定的材料中耐盐级数为1级的5个品种中，中国地方资源有3份，2份是美国材料。

甜高粱种子萌发耐盐浓度约为0.50％，耐盐半致死浓度约为1.07％。秦岭[13]等在研究不同高粱品种种子萌发耐盐能力评价时的耐盐半致死浓度约为2.08％，与本研究相差将近一倍，这主要与用的材料有关，秦岭用的材料大部分是粒用高粱，而本研究全部材料都为甜高

粱资源，粒用高粱和甜高粱品种间是否存在差异有待进一步深入研究。本试验只是从芽期对甜高粱品种(系)的耐盐性进行了鉴定，至于盐处理对各生理性状的影响，还有待于进一步研究。

参考文献:

[1]阴秀卿. 黑龙江省甜高粱研究现状与展望[J]．黑龙江农业科学,1999,(1):43-45 [2]黎大爵. 甜高粱可持续农业生态系统研究[J]．中国农业科学,2002,(8):l02l-l024 [3]卢庆善. 甜高粱研究进展[J]．世界农业.1998,(5):2l-23

[4]裘丽珍, 黄有军, 黄坚钦等.不同耐盐性植物在盐胁迫下的生长与生理特性比较研究[J]．浙江大学学报，2006，32(4)：420—427.

[5]张俊莲,张国斌,王蒂. 向日葵耐盐性比较及耐盐生理指标选择[J]. 中国油料作物学报, 2006, 28(2):176-179.

[6]丁金海,吴春,洪立洲. 在沿海滩涂上发展盐土农业技术的探讨[J]．江苏农业科学，2006(6)：440—42. [7] 王明珍,朱志华,张晓芳. 中国高梁品种资源耐盐性鉴定初报[J]. 作物品种资源, 1993，3：28-29 [8] 平俊爱,张福耀,程庆军,杜志宏. 高粱耐盐性鉴定及其应用[J]. 山西农业科学, 1998, 5(2)：12-14 [9] 迟春明,王志春,,李彬. 混合盐碱胁迫对帚用高梁萌发及苗期生长的影响[J]. 干旱地区农业研究,2008, 26(4):148-151.

[10] 葛江丽,石 雷,谷卫彬,唐宇丹,张金政,姜闯道,任大明. 盐胁迫条件下甜高梁幼苗的光合特性及光系统Ⅱ功能调节[J]. 作物学报, 2007, 33(8)：1272—1276

[11]裴真明,汤章城. 盐胁迫对高粱根质膜离子通道通透性的影响[J]. 植物学报, 1995, 37(1): 4l-44. [12]韩复广,赵海岩,林凤, 杨立国. 高梁幼叶离体培养的衍生系的耐盐筛选与性状分析[J]. 作物学报, 1997, 23 (4):491-495

[13]秦岭,张华文,杨延兵,王海莲,管延安. 不同高粱品种种子萌发耐盐能力评价[J].种子, 2009,28（11）:7-11