郝振萍++金瀟瀟++王長義++王倩++趙輝



摘要:以6個不同鮮食蠶豆品種為材料,研究NaCl脅迫對鮮食蠶豆苗期株高、主根長、干鮮質量等生長指標的影響。結果表明,100 mmol/L NaCl脅迫下株高、主根長、干鮮質量等生長指標在品種間差異顯著,通過灰色關聯分析,地上部干質量和地上部鮮質量與苗期耐鹽性的關聯度較大,并綜合評價出參試品種苗期耐鹽性大小依次為:海門大青皮>陵西一寸>日本大白皮>通蠶鮮6號>蘇蠶2號>啟豆5號。篩選出1份耐鹽品種海門大青皮,1份鹽害敏感品種啟豆5號,為鮮食蠶豆的產業發展及進一步開展其耐鹽機制研究奠定了基礎。
關鍵詞:鮮食蠶豆;品種篩選;鹽脅迫;灰色關聯度
中圖分類號: S643.603.7文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2016)12-0198-03
[HJ1.3mm]
收稿日期:2015-10-20
基金項目:江蘇省高校自然科學研究(編號:13KJD210001);江蘇省自然科學青年基金(編號:BK20130093);金陵科技學院教學管理專項(編號:zx201304)
作者簡介:郝振萍(1981—),女,河南衛輝人,碩士,講師,主要從事植物生理研究。Tel:(025)85393314;E-mail:yyxhao@jit.edu.cn。
[JP2]鹽脅迫對農業生產的威脅已成為世界性的熱點問題,也是影響全球生態環境的重要因素之一[1]。土壤鹽分與植物生長之間關系研究一直是國內外非常活躍的領域。明確鹽害對植物的影響,研究植物對鹽分的適應性,提高植物的耐鹽性,已成為未來農業發展及環境治理亟待解決的重要課題[2]。
蠶豆(Vicia faba L.)別稱胡豆、佛豆、羅漢豆等,在中國各地均有種植,是我國重要的豆類蔬菜之一,其籽粒營養豐富,是人類良好的植物蛋白來源[3],在中國南方的食用豆產業中具有舉足輕重的作用。近年來,隨著農業種植結構的調整和加工企業的迅速發展,鮮食蠶豆發展迅猛,已經成為中國南方出口創匯農業中的一個支柱產業[4]。隨著國際市場競爭的激烈,許多臺商把鮮食蠶豆生產、加工基地轉向大陸東部沿海地區,造成國際鮮食蠶豆供給基地開始向我國東部沿海地區轉移,目前,已逐漸形成了東部沿海鮮食蠶豆種植帶[5]。由于東部沿海地帶淡水資源匱乏,而微咸水和咸水資源豐富,為了充分利用水資源和沿海灘涂鹽堿地,篩選出相對耐鹽的鮮食蠶豆品種對其產業發展顯得尤為重要[6]。
本試驗以6個鮮食蠶豆品種為材料,以1/2Hoagland營養液為對照(CK),采用灰色關聯分析法對100 mmol/L NaCl脅迫下不同鮮食蠶豆品種的生長性狀進行綜合比較,以期篩選出適合鹽漬土壤種植的鮮食蠶豆優良品種。
1材料與方法
1.1材料
供試鮮食蠶豆品種分別為蘇蠶2號、海門大青皮、啟豆5號、通蠶鮮6號、日本大白皮、陵西一寸,材料均來源于江蘇省農業科學院。
1.2試驗設計
試驗于2014年在金陵科技學院玻璃溫室內進行。每品種選取籽粒飽滿、大小均勻、無病蟲害的種子,先在光照培養箱中培養,種子露白后播種于裝有蛭石的穴盤中,同時澆灌適量的1/2Hoagland營養液(每盆營養液用量相同)。待幼苗長至3對真葉時,選取生長一致的幼苗采用不同濃度的鹽溶液進行脅迫處理。為確定鮮食蠶豆品種苗期耐鹽性篩選的適宜濃度,分別采用0(1/2Hoagland營養液,CK)、50、100、150、200 mmol/L 的NaCl溶液進行預備試驗,試驗結果 100 mmol/L NaCl脅迫下,品種間不同生長指標的差異最明顯,因而被確定為鮮食蠶豆苗期耐鹽性鑒定的標準鹽濃度。以1/2Hoagland營養液為對照,3次重復,處理后10 d進行株高、根長、地上部鮮質量、根鮮質量、地上部干質量、根干質量生長性狀的測定。
1.3統計分析方法
用Excel和SPSS進行數據處理和統計分析,計算平均值、標準偏差,并進行方差分析。依據灰色系統理論將參試品種作為1個灰色系統,每1個品種作為系統中的1個因素,對其進行綜合評價[7]。
2結果與分析
2.1鹽脅迫對不同鮮食蠶豆品種幼苗株高的影響
NaCl處理對6個鮮食蠶豆品種株高的影響見表1。試驗結果表明,蘇蠶2號、啟豆5號、通蠶鮮6號、陵西一寸4個品種株高受到抑制,海門大青皮、日本大白皮2個品種株高則受到促進,2個品種間促進效應差異顯著,表明不同鮮食蠶豆品種植株的生長對100 mmol/L鹽濃度處理的適應性不同。
從表2可以看出,在對照條件下,通蠶鮮6號、海門大青皮的主根長較長,在100 mmol/L鹽濃度脅迫條件下,日本大白皮的主根長最長;不同鮮食蠶豆品種間主根長的抑制率存在顯著差異,表明100 mmol/L濃度的鹽脅迫下不同品種間生長指標區分度較高,適于進行分析篩選,100 mmol/L濃度鹽脅迫后對通蠶鮮6號主根長的抑制作用最強,其次為陵西一寸、海門大青皮,對日本大白皮主根長促進作用最強。
2.3鹽脅迫對不同鮮食蠶豆品種幼苗植株鮮質量的影響
不同鮮食蠶豆品種在NaCl處理下地上部鮮質量、根鮮質量影響見表3。通蠶鮮6號在對照條件下地上部鮮質量和根鮮質量均最大,在100 mmol/L NaCl處理后,海門大青皮的地上部鮮質量和根鮮質量均有不同程度提高,對蘇蠶2號、啟豆5號、日本大白皮地上部鮮質量的影響差異不顯著。
2.4鹽脅迫對不同鮮食蠶豆品種幼苗植株干質量的影響
從表4可以看出,在100 mmol/L的鹽濃度條件下,蘇蠶2號的地上部干質量下降,啟豆5號根干質量下降差異顯著;通蠶鮮6號和日本大白皮的地上部干質量、根干質量下降,差異顯著;海門大青皮的根干質量提高,差異顯著,陵西一寸的地下部干質量影響不顯著。
2.5綜合評價
通過對100 mmol/L鹽濃度下鮮食蠶豆苗期的株高、主根長、地上部鮮質量、根鮮質量、地上部干質量、根干質量等指標的分析,選取各指標最優值進行參考品種的建立,將X0作為一個最優耐鹽性的參考品種。各指標數據進行無量綱化值處理(表5),建立各性狀指標的關聯系數和關聯度(表6),說明在評價指標中所占的權重順序為地上部干質量>地上部鮮質量>根鮮質量>根干質量>主根長>株高。
根據灰色關聯度分析原則,關聯度的大小表明了各參試品種與參考品種的接近程度,因此,根據等權關聯度和加權關聯度的排序結果,可對參試品種的綜合性狀進行評估。排序越前的品種,其綜合性狀越好,從表7可以看出,參試品種苗期耐鹽性的排列順序依次為海門大青皮>陵西一寸>日本大白皮>通蠶鮮6號>蘇蠶2號>啟豆5號。
3結論與討論
耐鹽鑒定時期的選擇。植物耐鹽鑒定時期一般分為芽期鑒定和苗期鑒定,芽期耐鹽能力決定了種子的出苗率,而苗期耐鹽能力決定了幼苗的生長勢,同一品種芽期耐鹽鑒定結果與苗期耐鹽鑒定結果不一定一致[8]。本研究耐鹽品種的篩選是選擇鮮食蠶豆苗期進行鑒定,與芽期鑒定、全生育期鑒定的比較還需進一步研究,反映了植物耐鹽機制的復雜性。
耐鹽鑒定指標的選擇。耐鹽鑒定指標應根據植物種類、鑒定時期和試驗要求來確定。如小麥芽期可選用發芽率和相對鹽害指數、苗期選用相對苗高和相對根長來衡量耐鹽性的強弱[9];而番茄幼苗期則選用全株干質量、地上部干質量、根干質量、株高、莖粗、功能葉片數和壯苗指數來衡量其耐鹽能力[10]。
在進行耐鹽品種篩選時,應對多個指標進行綜合評價,而不能使用單一指標。本研究以株高、主根長、地上部鮮質量等6個性狀作為鮮食蠶豆苗期耐鹽鑒定指標,依據灰色系統理論得出,參試鮮食蠶豆品種苗期生長指標中地上部干質量和地上部鮮質量參與耐鹽性的關聯度較大,而株高、主根長關聯度較小。
耐鹽品種的篩選。利用灰色關聯度分析法對不同鮮食蠶豆品種的株高、主根長、干鮮質量等6個性狀進行綜合評價,得到苗期耐鹽性較強的品種為海門大青皮,鹽害敏感品種為啟豆5號,其他4個品種為中度耐鹽品種,這對我國東部沿海灘涂鹽堿地發展鮮食蠶豆產業起到至關重要的作用。本研究得到的耐鹽品種、鹽害敏感品種,可以用于研究鹽脅迫誘導對鮮食蠶豆抗氧化系統和光合、熒光特性的變化規律,為鮮食蠶豆的耐鹽性研究提供理論依據。
[HS2*2][HT8.5H]參考文獻:[HT8.SS]
[1]束勝,郭世榮,孫錦,等. 鹽脅迫下植物光合作用的研究進展[J]. 中國蔬菜,2012(18):53-61.
[2]孟繁昊,王聰,徐壽軍. 鹽脅迫對植物的影響及植物耐鹽機理研究進展[J]. 內蒙古民族大學學報:自然科學版,2014,29(3):315-318.
[3]古城林,殷紅平. 中國蠶豆生產的回顧與發展趨勢[J]. 云南農業大學學報,2005,20(5):671-674.
[4]袁星星,陳新,陳華濤,等. 適合中國南方栽培的蠶豆新品種及其高產栽培技術[J]. 江蘇農業科學,2010(5):206-208.
[5]陳新,袁星星,顧和平,等. 江蘇省食用豆生產現狀及發展前景[J]. 江蘇農業科學,2009(5):4-8.
[6]趙娜,繆亞梅,陳滿峰,等. 蠶豆耐鹽性的研究進展[J]. 安徽農業科學,2015,43(18):20-21.
[7]許如意,袁延慶,羅豐,等. 灰色關聯度綜合評判設施栽培豇豆品種[J]. 熱帶作物學報,2011,32(2):213-216.
[8]沈一,劉永惠,陳志德,等. 花生幼苗期耐鹽品種的篩選與評價[J]. 花生學報,2012,41(1):10-15.
[9]張巧鳳,陳宗金,吳紀中,等. 小麥種質芽期和苗期的耐鹽性鑒定評價[J]. 植物遺傳資源學報,2013,14(4):620-626.
[10]王毅,門立志,曹云娥,等. 番茄品種與砧木苗期耐鹽性指標評價及耐鹽品種篩選[J]. 中國蔬菜,2014(2):24-30.