余桂紅 張鵬 馬鴻翔 王化敦 范祥云

摘要：江蘇省沿海鹽漬化灘涂面積豐富，可開(kāi)墾大量農(nóng)田用于農(nóng)作物種植。小麥?zhǔn)俏覈?guó)重要的糧食作物，江蘇沿海灘涂開(kāi)墾的麥田大多有一定程度的鹽漬化，種植常規(guī)小麥產(chǎn)量較低，迫切需要篩選適合該生態(tài)區(qū)氣候條件種植的耐鹽小麥品種。小麥發(fā)芽期的耐鹽性是小麥品種能否在鹽漬化土壤種植的基礎(chǔ)。從長(zhǎng)江中下游麥區(qū)的江蘇省、湖北省和安徽省共收集小麥品種100份，在1.0% NaCl溶液鹽脅迫下進(jìn)行發(fā)芽期耐鹽性的篩選，結(jié)束顯示，100份小麥品種在發(fā)芽期的耐鹽性差異極顯著（P<0.01），其中揚(yáng)麥25、揚(yáng)麥24和鄂麥25這3個(gè)品種發(fā)芽期耐鹽性最強(qiáng)，達(dá)到1級(jí)耐鹽，與耐鹽品種德抗961在同一耐鹽水平;寧麥13、寧23等21個(gè)品種達(dá)到較耐鹽的2級(jí)耐鹽水平。發(fā)芽期耐鹽能力達(dá)到1級(jí)和2級(jí)耐鹽的品種占全部參試品種的24%。試驗(yàn)篩選出的24個(gè)發(fā)芽期耐鹽性較強(qiáng)的24個(gè)小麥品種可進(jìn)一步用于鹽漬化土壤的全生育期耐鹽性篩選。

關(guān)鍵詞：小麥;耐鹽性;發(fā)芽期

中圖分類號(hào)： S512.101文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）12-0087-04

收稿日期：2021-08-27

基金項(xiàng)目：江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號(hào)：CX（20）3146];江蘇省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（編號(hào)：BE2017337）。

作者簡(jiǎn)介：余桂紅（1971—），女，湖北隨州人，博士，研究員，從事小麥遺傳育種研究。E-mail：njyugh@qq.com。

土壤鹽漬化嚴(yán)重影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)，造成農(nóng)作物減產(chǎn)。全世界鹽漬土分布廣泛，總面積達(dá)到10億 hm2，我國(guó)鹽漬土面積約占世界鹽漬土總面積的10%[1]。尤其是位于我國(guó)東部沿海地區(qū)的江蘇省，海岸線長(zhǎng)，擁有巨大的海邊灘涂面積，江蘇省海岸灘涂面積約占我國(guó)總灘涂面積的 1/4[2]。海岸灘涂的開(kāi)發(fā)可為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供大量的可利用土地，其中農(nóng)作物的種植，尤其是小麥和水稻占有較大的比重。目前，江蘇海岸灘涂開(kāi)發(fā)出的麥田土壤大多為鹽漬化土壤，小麥種植產(chǎn)量較低，需要種植具有一定耐鹽性的小麥品種。作物的耐鹽性是一個(gè)極為復(fù)雜的性狀，易受到環(huán)境條件的影響。作物生長(zhǎng)周期中，不同的發(fā)育時(shí)期耐鹽性不同。前人研究認(rèn)為，作物的早期發(fā)育為整個(gè)生長(zhǎng)周期奠定了基礎(chǔ)，早期的逆境傷害對(duì)后期的生長(zhǎng)及最終的產(chǎn)量均有較大影響。因此，處于作物發(fā)育早期的發(fā)芽期是作物耐鹽研究的重要時(shí)期[3-6]。

小麥品種之間耐鹽性差異較大，特別是處于發(fā)育早期的發(fā)芽期。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)小麥發(fā)芽期的耐鹽性進(jìn)行了研究。張巧鳳等在發(fā)芽期對(duì)293份小麥種質(zhì)進(jìn)行鹽脅迫，篩選出16份發(fā)芽期高耐鹽種質(zhì)[7];張婷婷等對(duì)30個(gè)春小麥品種（系）進(jìn)行發(fā)芽期耐鹽性鑒定，篩選出7個(gè)發(fā)芽期高度耐鹽堿的品種[8];彭智等對(duì)328份小麥材料進(jìn)行篩選，篩選出21份發(fā)芽期高耐鹽材料[9]。此外，劉旭等進(jìn)行小麥發(fā)芽期的耐鹽性鑒定，獲得一批發(fā)芽期高耐鹽種質(zhì)材料[10-11]。但是，目前國(guó)內(nèi)小麥發(fā)芽期的耐鹽性篩選鑒定的種質(zhì)資源主要為北方的，基本不適宜江蘇沿海灘涂直接種植。

在鹽漬化中低產(chǎn)田種植小麥，耐鹽品種無(wú)疑是關(guān)鍵，從本生態(tài)區(qū)已有品種中篩選耐鹽漬土的小麥品種是最有效和最快的途徑。本研究對(duì)近年來(lái)長(zhǎng)江中下游麥區(qū)（江蘇省、湖北省和安徽?。┯傻?00份小麥品種在發(fā)芽期進(jìn)行耐鹽性的鑒定和評(píng)價(jià)，為篩選適宜江蘇沿海灘涂鹽漬土種植的小麥品種提供小麥發(fā)育早期的耐鹽性依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

2018年10月底將從長(zhǎng)江中下游麥區(qū)收集的100個(gè)小麥品種和來(lái)源于山東省的耐鹽品種德抗961種植于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所試驗(yàn)地內(nèi)，2019年6月收獲種子用于試驗(yàn)，100份小麥品種的具體名稱見(jiàn)表1。

1.2 小麥發(fā)芽期耐鹽性鑒定

小麥發(fā)芽期耐鹽性的鑒定及評(píng)價(jià)參照余桂紅等的方法[12]進(jìn)行。每處理100粒種子，用1.0% NaCl溶液進(jìn)行處理，7 d 后調(diào)查發(fā)芽率，清水處理種子的發(fā)芽率作為對(duì)照，重復(fù)3次。鹽害指數(shù)計(jì)算公式如下：

鹽害指數(shù)=[（對(duì)照發(fā)芽率-處理發(fā)芽率）/對(duì)照發(fā)芽率]×100%。

小麥發(fā)芽期的耐鹽性評(píng)價(jià)是依據(jù)鹽害指數(shù)進(jìn)行的，一般分為5級(jí)：鹽害指數(shù)0.0～20.0%為1級(jí)，鹽害指數(shù)20.1%～40.0%為2級(jí)，鹽害指數(shù) 40.1%～60.0%為3級(jí)，鹽害指數(shù)60.1%～80.0%為4級(jí)，鹽害指數(shù)80.1%～100.0%為5級(jí)。1級(jí)耐鹽性最強(qiáng)，隨耐鹽評(píng)價(jià)級(jí)數(shù)增加，耐鹽性減弱，鹽敏感性增強(qiáng)，5級(jí)鹽敏感性最強(qiáng)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 016 和SPSS 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、運(yùn)算和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 小麥發(fā)芽期耐鹽性鑒定

對(duì)100份小麥品種清水處理的發(fā)芽率進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示，其發(fā)芽率介于63.3%～98.0%之間，其中僅有2份材料介于60%～70%之間，其余基本在80%左右或以上。對(duì)100份小麥品種在1.0%NaCl溶液鹽脅迫處理下的發(fā)芽率進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示，其介于9.3%～85.7%之間，鹽脅迫下發(fā)芽率在20%以下的品種有7個(gè)，占總數(shù)的7%，其余品種在鹽脅迫下的發(fā)芽率均在20%以上。

100個(gè)小麥品種的鹽害指數(shù)平均值為53.12%，低于平均值的品種有43個(gè)，高于平均值的品種有57個(gè)。鹽害指數(shù)最低的品種為鄂麥25，鹽害指數(shù)5.13%，鹽害指數(shù)最高的品種為鎮(zhèn)麥9號(hào)，鹽害指數(shù)88.68%，其余品種的鹽害指數(shù)介于5.13%～88.68%之間。對(duì)100個(gè)小麥品種的鹽害指數(shù)用SPSS 16.0進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示，100個(gè)小麥品種間鹽害指數(shù)差異極顯著（P<0.01），重復(fù)間無(wú)顯著差異（P>0.05，表2）。100個(gè)小麥品種和耐鹽對(duì)照德抗961的鹽害指數(shù)見(jiàn)表3。

2.2 小麥發(fā)芽期耐鹽性的評(píng)價(jià)

對(duì)100個(gè)小麥品種進(jìn)行耐鹽性分級(jí)，耐鹽性最強(qiáng)的1級(jí)有3個(gè)品種，分別為揚(yáng)麥24、揚(yáng)麥25和鄂麥25，耐鹽對(duì)照品種德抗961發(fā)芽期的耐鹽性也屬于1級(jí);耐鹽性較強(qiáng)的2級(jí)有21個(gè)品種，耐鹽性達(dá)到1級(jí)和2級(jí)的品種占總數(shù)的24%;耐鹽性中等3級(jí)有43個(gè)品種，占比為43%;耐鹽性較差的4級(jí)有27個(gè)品種，耐性性最差的5級(jí)有6個(gè)品種，耐鹽性差的4級(jí)和5級(jí)品種共占總數(shù)的33%（表4）。

3 討論與結(jié)論

植物的耐鹽性是一個(gè)極其復(fù)雜的綜合性狀，小麥種子在發(fā)芽期對(duì)鹽害脅迫極為敏感，較強(qiáng)的發(fā)芽期耐鹽性是保證小麥在鹽堿地種植良好出苗的關(guān)鍵，是鹽堿地種植小麥的基礎(chǔ)[13]。種子的發(fā)芽率可作為發(fā)芽期小麥耐鹽性鑒定的指標(biāo)[14]。本試驗(yàn)采用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)皿內(nèi)紙上發(fā)芽法，操作簡(jiǎn)便，效率高，可在較短時(shí)間對(duì)大量品種進(jìn)行發(fā)芽期的耐鹽篩選，而且不易受外界環(huán)境條件的影響，可快速準(zhǔn)確地反映小麥在發(fā)育早期（發(fā)芽期）的耐鹽性。

本試驗(yàn)對(duì)100個(gè)來(lái)自長(zhǎng)江中下游麥區(qū)的小麥品種在發(fā)芽期進(jìn)行鹽脅迫，調(diào)查在鹽脅迫下的發(fā)芽率，結(jié)果顯示，這100個(gè)小麥品種在發(fā)芽期的耐鹽性存在極顯著差異，其中揚(yáng)麥25、揚(yáng)麥24和鄂麥25這3個(gè)品種發(fā)芽期耐鹽性最強(qiáng)，達(dá)到耐鹽品種德抗961的水平，耐鹽性屬于1級(jí)，寧麥17、寧麥23等21個(gè)品種達(dá)到耐鹽性較強(qiáng)的2級(jí)，這些發(fā)芽期耐鹽性強(qiáng)和較強(qiáng)的24個(gè)品種可應(yīng)用于江蘇海濱灘涂鹽漬土小麥種植的全生育期耐鹽性篩選。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙秀芳，宋國(guó)香，謝志遠(yuǎn)，等. 我國(guó)鹽堿土修復(fù)現(xiàn)狀與特點(diǎn)[J]. 環(huán)境衛(wèi)生工程，2017，25（4）：96-99.

[2]羅 鋒，常 曼，宋曉村，等. 江蘇沿海灘涂開(kāi)發(fā)利用對(duì)策研究[J]. 水利經(jīng)濟(jì)，2016，34（4）：1-3，16，73.

[3]Nakhla W R，Sun W Q，F(xiàn)an K，et al. Identification of QTLs for salt tolerance at the germination and seedling stages in rice[J]. Plants，202 10（3）：428.

[4]Zeng P，Zhu P W，Qian L F，et al. Identification and fine mapping of qGR6.2，a novel locus controlling rice seed germination under salt stress[J]. BMC Plant Biology，202 1（1）：36.

[5]Wang H L，Chen G L，Zhang H W，et al. Identification of QTLs for salt tolerance at germination and seedling stage of Sorghum bicolor L. Moench[J]. Euphytica，2014，196（1）：117-127.

[6]何曉蘭，徐照龍，張大勇，等. 65個(gè)高粱種質(zhì)萌芽期的耐鹽指標(biāo)比較及其耐鹽性綜合評(píng)價(jià)[J]. 植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2015，24（4）：52-60.

[7]張巧鳳，陳宗金，吳紀(jì)中，等. 小麥種質(zhì)芽期和苗期的耐鹽性鑒定評(píng)價(jià)[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2013，14（4）：620-626.

[8]張婷婷，于 崧，于立河，等. 松嫩平原春小麥耐鹽堿性鑒定及品種（系）篩選[J]. 麥類作物學(xué)報(bào)，2016，36（8）：1008-1019.

[9]彭 智，李 龍，柳玉平，等. 小麥芽期和苗期耐鹽性綜合評(píng)價(jià)[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2017，18（4）：638-645.

[10]劉 旭，史 娟，張學(xué)勇，等. 小麥耐鹽種質(zhì)的篩選鑒定和耐鹽基因的標(biāo)記[J]. 植物學(xué)報(bào)，200 43（9）：948-954.

[11]王萌萌，姜奇彥，胡 正，等. 小麥品種資源耐鹽性鑒定[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2012，13（2）：189-194.

[12]余桂紅，孫曉波，張 旭，等. 轉(zhuǎn)SbPIP1基因小麥植株的獲得及發(fā)芽期耐鹽性鑒定[J]. 分子植物育種. 012，10（4）：398-403.

[13]郭 超，胡思遠(yuǎn)，鄭青煥，等. 部分美國(guó)小麥種質(zhì)資源的耐鹽性鑒定[J]. 麥類作物學(xué)報(bào)，2015，35（8）：1076-1084.

[14]趙鎖勞，竇延玲. 小麥耐鹽性鑒定指標(biāo)及其分析評(píng)價(jià)[J]. 西北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，26（6）：80-85.