海鹽脅迫對海雀稗新品系SP2008—3植株形態與生長量的影響

鐘小仙++劉智微++錢晨++張建麗++吳娟子+潘玉梅

摘要：在1/2 Hoagland營養液中，分別添加0、6.8、13.6、20.4、27.2、34.0 g/L海鹽，采用盆栽法，以不同海鹽濃度營養液灌溉處理，研究海鹽脅迫對自交結實型海雀稗新品系SP2008-3植株形態與生長的影響。結果表明，海鹽脅迫對SP2008-3葉長、葉寬、匍匐莖節間長和匍匐莖直徑均有不同程度的抑制作用，其中6.8～20.4 g/L海鹽濃度對SP2008-3葉長影響不顯著。隨著海鹽濃度的升高，海雀稗SP2008-3根、莖、葉干物質量及總生物量呈下降趨勢，不同海鹽濃度處理下，SP2008-3的根系干物質量與對照無顯著差異，當海鹽濃度≥27.2 g/L時，SP2008-3的莖干物質量與對照相比顯著下降，不同海鹽濃度處理下的SP2008-3地上生物量和總生物量均顯著小于對照，根莖比隨鹽分脅迫程度的增加，出現非線性上升現象。

關鍵詞：海雀稗；自交結實；SP2008-3；海鹽脅迫

中圖分類號： Q945.78；S540.1文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）02-0285-03

收稿日期：2015-10-26

基金項目：江蘇省農業科技自主創新資金[編號：CX（14）2049]；江蘇省第四期“333工程”培養資金；江蘇省農業三新工程[編號：SXGC[2015]334]

作者簡介：鐘小仙（1968—），女，浙江余姚人，博士，研究員，主要從事牧草育種和產業化關鍵技術研究。Tel：（025）84390239；E-mail：zhpansy@aliyun.com。海雀稗（Paspalum vaginatium）分布世界熱帶、亞熱帶，尤其美洲熱帶之海岸，為潮間帶草灘植被的主要組分，適于在pH值3.6～10.2的環境中生長，耐漬、抗旱、耐100%海水灌溉和耐踐踏，能在重金屬和有機化學物質污染的土壤中生長和進行生物修復，為21世紀最具發展潛力的坪飼兼用型生態草[1-4]。由于二倍體海雀稗野生種自交不親和、同一屬內不同種之間雜交不能產生有活力的種子或種子發芽率極低等原因，常規育種進展緩慢[5-6]。近年來，筆者所在團隊在對起源于澳大利亞的海雀稗Adalayd種質資源進行了系統研究的基礎上[7-9]，通過化學誘變獲得了3個可自交結實的海雀稗體細胞突變體SP2008-1、SP2008-2、SP2008-3[10-11]。本研究以綜合農藝性狀優良的SP2008-3為材料，研究不同海鹽脅迫下植株形態和生長量的變化，為鹽漬土海雀稗新品系的高效建植提供技術依據。

1材料與方法

1.1基本情況

試驗在江蘇省農業科學院玻璃溫室內進行。試驗期間溫室溫度最高保持在37 ℃，最低在20 ℃。試驗采用盆栽沙培法，河沙經0.05 cm細孔過篩并淘洗。

1.2材料

海雀稗新種質SP2008-3：以Adalayd幼穗誘導產生的顆粒狀愈傷組織為材料[5]，經秋水仙素誘導獲得再生植株，2009年，經田間結實性鑒定，獲得可自交結實的再生植株并收獲到種子，2010年4月播種出苗后植株成坪。試驗海鹽為廣東省多品種鹽公司出品的海水養殖專用鹽。

1.3方法

試驗采用盆栽法。2014年7月10日，首先選取生長健康的海雀稗SP2008-3植株，利用莖節扦插法育苗。2個月后選取生長基本一致的植株20株，移栽于裝有細沙的塑料周轉箱中（長32 cm、寬21.5 cm、高11.5 cm），細沙經過反復淘洗。植株在移栽前進行統一修剪，試驗開始時間為8月1日。每2箱放在同一大周轉箱（長60 cm、寬40 cm、高150 cm）中，把處理液灌到周轉箱中，記下液面高度處，每天觀察補水保持液面高度，處理液每7 d換1次。試驗設6個濃度處理，分別為含海鹽0（對照）、6.8、13.6、20.4、27.2、34.0 g/L與1/2Hoagland營養液，使其電導率值達到1.1（對照）、6.2、17.8、25.1、32.7、40.2 dS/m，3次重復。為避免鹽沖擊效應，高濃度處理海鹽以每天 6.8 g/L遞增，直至達到預定濃度。

1.4測定項目及方法

形態指標及根、莖、葉干物質量的測定均在海雀稗生長42 d后進行。葉寬：每個濃度隨機取15個新出第3張完全展開葉，測其最寬處取平均值；葉長：每個濃度隨機取15個新出第3張完全展開葉，測其長度；匍匐莖莖粗：每個濃度取15個匍匐莖，從頂端向后，測第4個節直徑；匍匐莖節間長：每個濃度取15個匍匐莖，從頂端向后，測第4個節節間長；根、莖、葉干物質量：將小塑料箱中整箱草挖出，洗凈，75 ℃烘干至恒質量，分根、莖、葉稱干質量。

2結果與分析

從外觀上看，海雀稗SP2008-3在13.6 g/L海鹽處理時出現了葉片大量變黃的現象，但當海鹽濃度為20.4 g/L時，綠葉增多，直到海鹽濃度為34 g/L時，SP2008-3再次出現葉片大量發黃、葉片寬度過小的影響草坪質量的現象。

2.1海鹽脅迫對海雀稗新品系SP2008-3葉長、葉寬的影響

海鹽脅迫對海雀稗新品系SP2008-3葉長、葉寬的影響見表1。隨海鹽濃度升高，海雀稗SP2008-3葉片長度呈現先上升后下降的趨勢。6.8 g/L海鹽濃度處理下，海雀稗SP2008-3葉片長度是對照的98.89%，比對照降低了1.11%，隨后隨海鹽濃度升高葉片長度逐漸減小，13.6、20.4、27.2、34.0 g/L處理后的葉長分別為對照的93.37%、90.66%、84.87%、76.64%，SP2008-3葉長海鹽濃度處理6.8、13.6、20.4、27.2 g/L與對照無顯著差異、海鹽濃度處理34.0 g/L極顯著短于0、6.8 g/L海鹽處理。隨海鹽濃度的升高，海雀稗SP2008-3葉寬逐漸減小。海雀稗SP2008-3經海鹽濃度為6.8、13.6、20.4、27.2、34.0 g/L處理后的葉寬分別是對照的85.83%、81.38%、81.38%、80.57%、75.71%；與無海鹽脅迫的對照相比，不同海鹽濃度肋迫下的海雀稗SP2008-3葉片極顯著變窄，13.6、20.4、27.2 g/L不同海鹽脅迫處理間葉寬無顯著差異。

2.3海鹽脅迫對海雀稗新品系SP2008-3匍匐莖節間長、匍匐莖直徑的影響

海雀稗SP2008-3匍匐莖節間長隨海鹽濃度升高逐漸減小。經海鹽濃度為6.8、13.6、20.4、27.2、34.0 g/L處理后的匍匐莖節間長分別是對照的72.94%、54.14%、51.20%、45.06%、37.00%，各海鹽濃度處理下，SP2008-3匍匐莖節間長均極顯著小于對照。海雀稗SP2008-3匍匐莖直徑隨著

2.5海鹽脅迫對海雀稗新品系SP2008-3生物量、根莖比的影響

海鹽脅迫對生物量的影響見表3。隨著海鹽濃度的升高，海雀稗SP2008-3根、莖、葉干物質量及總生物量呈下降趨勢。不同海鹽濃度處理下，SP2008-3的根系干物質量與對照差異不顯著；當海鹽濃度≥27.2 g/L時，SP2008-3的莖干物質量與對照相比極顯著下降，20.4、27.2、34.0 g/L處理后的莖干質量分別為對照的56.28%、47.71%和45.71%；SP2008-3的葉干物質量僅在海鹽濃度為6.8 g/L與對照差異不顯著，其他各鹽濃度處理下SP2008-3的葉干質量均顯著小于對照；各海鹽濃度處理下的SP2008-3地上生物量均顯著小于對照，其中海鹽濃度6.8、13.6、20.4、27.2 g/L處理間SP2008-3地上生物量差異不顯著；不同海鹽濃度處理下，SP2008-3總生物量均顯著低于對照，海鹽濃度6.8、13.6、20.4 g/L處理間SP2008-3總生物量差異不顯著。

與對照相比，SP2008-3的根莖比在6.8、13.6、20.4、27.2、34.0 g/L時分別增加了38.88%、54.39%、58.15%、37.29%、24.63%，根莖比隨鹽分脅迫程度的增加，出現非線性上升現象，表明當海雀稗受到鹽分脅迫時，莖、葉是鹽分脅迫的主要器官，即地上部分對鹽分脅迫的反應大于根系。

3討論

海鹽脅迫顯著影響海雀稗匍匐莖、葉片生長及生物量積累。張海燕研究了NaC1脅迫對濱藜生長的影響，用不同濃度的NaC1溶液處理濱藜植株后發現，100 mmol/L NaCl促進濱藜地上部及根部生物量積累，高于100 mmol/L NaC1時，抑制其生長[12]。仁志彬等研究認為，低鹽脅迫（0.1%） 對錦帶花的生長有一定的促進作用，當鹽質量分數為0.2%、0.3%表3不同海鹽濃度脅迫下海雀稗植株各部分的干物質量

時對錦帶花的生長有一定的抑制作用，但其生物量都維持在對照水平，當鹽質量分數為0.4%時生長才受到顯著的抑制作用[13]。周興元等研究發現，不同濃度鹽分脅迫下，鹽分對假儉草、結縷草、溝葉結縷草的生長均產生了明顯的抑制作用，并隨脅迫程度的加大，抑制作用加劇[14]。Marcum等報道，100～200 mmol/L低鹽脅迫反而促進了鈍葉草的莖葉生長[15]。本試驗結果表明，海雀稗SP2008-3在6.8 g/L海鹽濃度處理下，葉片長度比對照降低了1.11%，隨海鹽濃度的升高葉片長度逐漸減小且均小于對照。SP2008-3植株匍匐莖直徑隨著海鹽濃度升高逐漸減小，SP2008-3匍匐莖直徑在6.8、13.6、20.4、27.2 g/L處理時差異達到極顯著水平。隨著海鹽濃度升高，海雀稗SP2008-3植株的葉寬與對照處理相比均有不同程度的減小。葉寬是評價草坪質地的指標[16-17]，試驗中SP2008-3植株的葉寬在各海鹽濃度脅迫下均保持在0.20～0.35 cm范圍內，且在高濃度海鹽脅迫下并未出現葉片卷曲，大量變黃現象，保持了較好的草坪外觀形態。

所有植物在鹽分脅迫下，由于滲透脅迫和特殊離子作用，引起鹽害使植物生長都受到一定程度的抑制，產量減少，但耐鹽能力不同的植物隨土壤鹽分濃度的增加，生物量下降的速度不同，抗性強的植物下降的慢，而抗性弱的植物生物量下降迅速[18-19]。本試驗結果，隨著海鹽濃度的升高，海雀稗SP2008-3根、莖、葉干物質量及總生物量均呈下降趨勢。根系是吸收水肥的主要器官，與地上部相比，生產相同的單位干物質量需要的能量是地上部的2倍[20]。如果根冠比大，將會有更多的同化產物分配到根系，這對于根系的快速擴張是十分有利的[21]。試驗結果表明，SP2008-3地上生物量降幅分別大于各自根系生物量的降幅，隨海鹽濃度升高，根莖比不同程度大于對照處理。表明海雀稗新品系SP2008-3植株不同部分對海鹽脅迫的適應能力不同，地上部分對海鹽脅迫的敏感程度高于根系部分，較大的根莖比可能有利于海雀稗在高海鹽脅迫下根系的擴張，并為自身生長吸收充足的水分和養分。

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