魏金鵬 于高波 孔祥森 楊克軍 趙長江 徐晶宇

摘 要：本研究通過對鹽脅迫下高粱種質(zhì)資源的性狀表現(xiàn)進行分析，結(jié)果顯示，鹽脅迫對苗長、根長、苗鮮重和干重都有一定的抑制作用;利用聚類分析方法，將84份高粱資源分為耐鹽、中等耐鹽、中度鹽敏感、鹽敏感四種類型，這為今后高粱耐鹽研究工作的進一步開展奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高粱;鹽脅迫;種質(zhì)資源

土壤中的鹽成分或離子濃度增加，會導(dǎo)致植物脫水，使植物出現(xiàn)生理干旱及體內(nèi)營養(yǎng)失衡，甚至對植物產(chǎn)生毒害作用[1]。高粱作為一種產(chǎn)量高抗性好的雜糧作物，具有生物產(chǎn)量高，抗旱性強，耐鹽堿等特點，被視為提高鹽堿地利用率的優(yōu)良作物之一[2]。不同的高粱種質(zhì)資源對鹽脅迫的耐受能力有很大的區(qū)別，因此如何深入發(fā)掘高粱耐鹽潛力以及選育優(yōu)良耐鹽品種成為了當(dāng)今高粱研究的熱點。本研究擬采用室內(nèi)模擬鹽脅迫環(huán)境的方法，對84份高粱種質(zhì)資源進行處理，研究鹽脅迫對高粱幼苗生理指標(biāo)的影響，鑒定耐鹽種質(zhì)，以期為高粱的耐鹽育種提供理論基礎(chǔ)。

一、材料與方法

1.供試材料

試驗材料共80份，全部來自于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源庫。

2.試驗方法

（1）處理方式

將高粱種子置于常溫下催芽，將出芽一致的種子播種在裝有細沙的花盆中，每盆播種10株，待幼苗長至三葉一心時加入150mmol/LNaCl溶液進行處理，同時設(shè)置對照（CK），處理和對照各三次重復(fù)。

（2）指標(biāo)測定

處理兩周后分別測定苗長、根長、鮮重和干重。

（3）數(shù)據(jù)統(tǒng)計

計算各指標(biāo)的相對值=處理值/對照值，平均隸屬函數(shù)值Xi=（Xu-Xmin）/（Xmax-Xmin），其中，Xu為第i個資源的平均相對值;Xmax為最大平均相對值;Xmin為最小平均相對值。所有數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計軟件和Excel進行分析。

二、結(jié)果與分析

1.鹽脅迫對苗長的影響

對鹽脅迫后的高粱苗長相對值進行比較分析發(fā)現(xiàn)，38、47、65、71和72號高粱的苗長相對值顯著高于大部分材料，說明這些種質(zhì)的苗長基本不受鹽脅迫的影響或影響較小，而2、9、17、26、41、64和75號高粱的苗長相對值顯著低于其他材料，說明這部分材料的苗長受鹽脅迫影響較大，對鹽脅迫較敏感。

2.鹽脅迫對根長的影響

通過對鹽脅迫后的高粱根長相對值數(shù)據(jù)的比較分析，可知8、13、24、34、38、65和71號資源的根長相對值較高，與大多數(shù)材料相比，差異達到了極顯著水平，而9、17、45、54和64號資源明顯低于其他材料，差異也達到了極顯著水平。

3.鹽脅迫對苗期鮮重的影響

通過圖3可以看出，鹽脅迫下不同高粱資源的鮮重表現(xiàn)差異很大，其中34、47、65和71號資源的鮮重相對值較高，差異極顯著，而9、10、41及75號資源的鮮重相對值則低于其他材料，與50%的參試材料的差異達到了極顯著水平。

4.鹽脅迫對苗期干重的影響

對鹽處理后的高粱苗期干重進行對比分析，可以看出，不同材料的苗期干重對鹽脅迫的響應(yīng)差異明顯。8、21、27、38、65、71和72號資源的干重相對值極顯著高于其他參試材料，而2、14、20、45與75號資源則較小，與其他材料相比，差異達到極顯著水平。

5.高粱資源耐鹽性鑒定

利用各性狀的隸屬函數(shù)值，對84份高粱資源進行聚類分析。結(jié)果顯示，84個參試材料被分為四類。第一類群包括9號、45號、75號等31份資源，占參試材料的37%，這部分資源各個性狀的相對值都較低，因此他們屬于鹽敏感類型;第二類群包括6號、55號、80號等28份資源，占參試材料的33%，此類別的性狀相對值也都較小，但略高于第一類群，且在聚類結(jié)果中與第一類群的遺傳關(guān)系接近，因此屬于中度鹽敏感類型;第三類群包括8號、65號、71號等9份資源，占參試材料的11%，該部分資源的性狀相對值均表現(xiàn)出較高的水平，因此屬于耐鹽類型;第四類群包括18號、50號、77號等16份資源，占參試材料的19%，此類別資源的性狀相對值較大，但整體低于第三類群，這部分資源在聚類結(jié)果中與第三類群的遺傳關(guān)系接近，因此屬于中等耐鹽類型。

三、結(jié)論與討論

鹽脅迫能通過滲透脅迫、離子毒害和離子失衡來抑制植物生長，嚴(yán)重時會導(dǎo)致植物失水萎蔫，甚至死亡。因此充分探究鹽脅迫對植物的具體影響，同時發(fā)掘耐鹽資源，對植物抗鹽育種來說意義重大。本研究通過對鹽處理后的84份高粱種質(zhì)資源數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)鹽脅迫會顯著抑制苗長、根長、苗鮮重和干重，這與前人在玉米、水稻、大豆等作物上的研究結(jié)果一致[3-5]。

通過聚類分析的方法將84份高粱資源分成了四個類群，分別為耐鹽類型、中等耐鹽類型、中度鹽敏感類型、鹽敏感類型。該結(jié)果清晰準(zhǔn)確的劃分出了鹽敏感和耐鹽材料，為進一步研究耐鹽機理以及耐鹽育種提供了理論基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]楊彬、張一中、周福平等。高粱苗期耐冷種質(zhì)資源篩選與鑒定[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019（1）：30-33

[2]范娜、白文斌、彭之東等。高粱耐鹽種質(zhì)資源的鑒選與綜合評價[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2018（10）：82-87

[3]王寧、曹敏建、王君等。NaCl和Na2CO3+NaHCO3對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響差異研究[J].作物雜志，2009（4）：52-56

[4]郭望模、傅亞萍、孫宗修。水稻芽期和苗期耐鹽指標(biāo)的選擇研究[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004（1）：30-33

[5]張秀玲.不同鹽分脅迫對野生大豆種子發(fā)芽的影響[J].大豆科學(xué)，2009，28（3）：461-466

作者簡介：

魏金鵬，男，助理研究員，主要從事高粱育種研究。

通訊作者：

于高波，女，副教授，主要從事作物生理研究。