穆瑢雪 劉永立



摘要?為了篩選獼猴桃的耐鹽堿砧木,取獼猴桃不同品種的種子,消毒后接種于20 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉的1/2MS培養基上進行培養,然后進行耐鹽堿性與耐澇性的篩選。結果表明,“徐香”種子的耐鹽性強于“恒優1號”種子。徐香和恒優1號種子萌發后,苗長隨著人工海水處理比例增大而減小,且處理比例越大彎曲狀態越明顯。比較徐香和恒優1號芽期鹽害指數,徐香耐鹽性較強。對比耐鹽徐香和耐鹽恒優1號的耐堿性,發現pH 8是兩者生長的一個臨界點,超過臨界點獼猴桃植株無法正常生長導致死亡,耐鹽徐香的耐堿性略強于耐鹽恒優1號。添加無菌水模擬澇害發現,耐鹽恒優1號獼猴桃耐澇性比耐鹽徐香獼猴桃耐澇性差。
關鍵詞?獼猴桃;耐鹽性;耐堿性;耐澇性
中圖分類號?S?663.4文獻標識碼?A
文章編號?0517-6611(2020)01-0052-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.01.016
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
Study on Salt?alkali Tolerant and Waterlogging Tolerance of Kiwifruit
MU Rong?xue,LIUYong?li
(College of Agriculture & Biotechnology,Zhejiang University,Hangzhou,Zhejiang310058)
Abstract?In order to select salt?alkali tolerant rootstocks of kiwifruit,the seeds of different kiwifruit varieties were cultured on 1/2MS medium containing 20 g/L sucrose+2 mg/L 6?BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L agarose powder after disinfection,and then the salt?alkali tolerance and waterlogging tolerance were screened.The results showed that the salt tolerance of ‘Xuxiang seeds was stronger than that of ‘Hengyou No.1 seeds.After germination of ‘Xuxiang and ‘Hengyou No.1 seeds,the seedling length decreased with the increase of artificial seawater treatment,and the more the treatment ratio was,the more obvious the bending state was.Compared with ‘Xuxiang and ‘Hengyou No.1,the salt tolerance of ‘Xuxiang was stronger than that of ‘Hengyou No.1 during bud stage.Comparing the alkali tolerance of ‘salt?tolerant Xuxiang and ‘salt?tolerant Hengyou No.1,it was found that pH 8 was a critical point for the growth of both,and that the kiwifruit plants could not grow normally and resulted in death above the critical point.The alkali resistance of ‘salt?tolerant Xuxiang was slightly stronger than that of ‘salt?tolerant Hengyou No.1.It was found that the waterlogging tolerance of ‘salt?tolerant Hengyou No.1 kiwifruit was worse than that of ‘salt?tolerant Xuxiang kiwifruit by adding aseptic water to simulate waterlogging.
Key words?Kiwifruit;Salt tolerance;Alkali tolerance;Waterlogging tolerance
獼猴桃果實含有豐富的營養物質,包含大量的糖類、氨基酸、維生素等,其中維生素C含量尤高。但獼猴桃是一種不耐鹽堿的果樹品種,在含鹽量0.2% 以上土壤上生長時,植株地上部和地下部的干重均極顯著降低,并存在少數植物死亡的情況[1]。目前我國土地鹽堿化愈發嚴重,獼猴桃在我國適種地區的環境條件也逐漸惡化,獼猴桃質量和產量也受到影響。隨著獼猴桃產業的擴大、種植面積的增加,獼猴桃在實際生產過程中也遇到越來越多的問題,如沿海地區觀光園會受到鹽害的影響。因此對獼猴桃耐鹽性和耐鹽砧木的研究非常必要。我國鹽堿地總面積超過3.33×107hm2,對各種作物生長造成了嚴重影響。張云起等[2]篩選出一種耐鹽西瓜砧木:三豐牌瓠子瓜砧木。在對葡萄的研究中發現,低抗鹽性品種在鹽脅迫下丙二醛(MDA)含量先上升后下降直至植株死亡,高抗性品種中MDA含量在鹽脅迫下變化不大[3]。史燕山等[4]對多種品種核果盆栽進行研究,發現其耐鹽性表現為山桃>毛桃>山杏>山櫻桃>毛櫻桃。王海英等[5]對蘋果砧木組培苗進行誘導篩選,結果表明,M7和八楞海棠砧木的抗鹽性優于SH15砧木。王業遴等[6]在對5種果樹耐鹽性研究中發現,無花果(Ficus carica L.)的耐鹽性強于杜梨(Pyrus betulaefolia Bunge)和葡萄(Vitis vinifera L.),而毛桃(Prunus persica Stoke)最差。國內外對獼猴桃砧木開展的研究較少、起步晚,缺少可應用的專用砧木,有砧木結構單一、抗性不強等問題[7]。王存喜等[8]對獼猴桃試管苗變異體進行篩選,發現誘導突變可以明顯提高植株抗鹽性;誘導海沃德葉片突變,篩選出比正常植株耐鹽性強的耐鹽海沃德[9]。果樹砧木在現實生產中可以提高產量和果實品質。目前獼猴桃在沿海地區生產中受到鹽堿害的不良影響,筆者選用不同品種獼猴桃實生苗為試驗材料,進行耐鹽性、耐減性的篩選,為獼猴桃抗性砧木的利用提供參考。
1?材料與方法
1.1?試驗材料
取獼猴桃不同品種果實洗去果皮、果肉得到種子,保留沉于水底種子。將種子放置于陰涼通風處干燥備用。種子用自來水沖洗30 min,然后用75%乙醇消毒1 min,之后在超凈工作臺內用0.2%升汞滅菌20 min,再用無菌水沖洗3次后接種。
1.2?人工海水配方?根據Mocledon人工海水(含鹽量為3.34 g/L)配方[10]改良(表1)。
1.3?耐鹽性鑒定
將獼猴桃不同品種的健康萌發苗,接種到不同比例人工海水培養基(0、10%、20%、30%、40%、50%)上,每瓶15個,每個處理重復3次。培養基為1/2 MS培養基+20 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉,調節pH至5.8,121℃滅菌20 min,在溫度(25±2)℃組培室內進行光培養,30 d后統計存活率及植株形態表現。
獼猴桃鹽害指數分級標準:0,葉片正常生長;1,部分葉片邊緣卷曲黃化;2,葉片及少量莖段干枯黃化;3,80%以上葉片黃化;4,植株完全死亡。
1.4?耐堿性和抗澇性鑒定
用不同pH(6.0、7.0、8.0)培養基培養“耐鹽徐香”和“耐鹽恒優1號”獼猴桃的帶芽莖段,每瓶5株,重復3次。培養基為1/2 MS培養基+20 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉,試驗苗培養于組培室內進行遮光培養。30 d后觀察獼猴桃帶芽莖段形態,計算死亡率。
將耐鹽徐香和耐鹽恒優1號獼猴桃帶芽莖段接種到模擬不同程度澇害(添加無菌水)的培養基上。培養基為1/2 MS培養基+20 g/L蔗糖+2 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA+7 g/L瓊脂粉,調節pH至5.8,用高壓滅菌鍋滅菌20 min,培養基冷卻后分別向其中加入10、20、30 mL無菌水,每瓶5個帶芽莖段,重復3次,試驗苗在組培室內進行遮光培養。30 d后觀察獼猴桃帶芽莖段形態,計算死亡率。
2?結果與分析
2.1?種子芽期耐鹽性鑒定?由表2可知,通過對比徐香和恒優1號種子在人工海水處理中的萌發率,發現徐香種子的耐鹽性強于恒優1號種子。在相同比例人工海水處理下徐香種子萌發率高于恒優1號,在40%人工海水處理下,恒優1號種子發芽率為0,而徐香種子萌發率為23.33%,有明顯優勢。徐香和恒優1號種子萌發時,芽長隨著人工海水處理比例增大而減小,且處理比例越大彎曲狀態越明顯。比較徐香和恒優1號芽期鹽害指數,徐香耐鹽性較強。
由圖1和圖2可知,恒優1號種子在10%人工海水脅迫下胚軸長未受到明顯抑制,胚根長度明顯增加;在20%人工海水脅迫下,胚軸、胚根長度均減小,且呈明顯的彎曲。徐香種子在10%人工海水脅迫下胚根長度無顯著變化,胚軸長度減小且變粗發白;在20%人工海水脅迫下,種子雖呈萌發狀態,但形態大小無法滿足實際生產需要。徐香種子在高比例人工海水脅迫下強于恒優1號,但生長不健壯,胚根、胚軸較短。
經上述試驗篩選出的耐50%人工海水的徐香(后文稱為耐鹽徐香)、耐40%人工海水的恒優1號(后文成為耐鹽恒優1號),可以作為候選砧木加以利用。
2.2?耐堿性鑒定
由表3可知,耐鹽徐香和耐鹽恒優1號的耐堿性表現略有差異,獼猴桃株高均隨著培養基堿性的增大而減小。pH 7時,耐鹽徐香抗堿性表現優于耐鹽恒優1號,表現為株高減少較少。pH 8時,耐鹽徐香和耐鹽恒優1號株高減小差別不大;pH 9時,2種獼猴桃品種株高較pH 8時減少不明顯。
2.3?耐澇性鑒定
由表4可知,不同獼猴桃對培養基中添加無菌水的表現不同。添加10 mL無菌水對植株影響較小,耐鹽徐香和耐鹽恒優1號植株株高略有減少;添加20 mL無菌水時,植株株高繼續下降,并出現死亡植株。添加30 mL無菌水時,耐鹽徐香株高較對照組減少不大,為0.59 cm,而耐鹽恒優1號株高較對照組顯著減少,為0.91 cm。
3?討論
在人工海水脅迫下,徐香比恒優1號實生苗表現好,耐鹽性強于恒優1號。研究發現徐香獼猴桃存在最高耐50%比例的人工海水(含鹽量為1.67 g/L)的植株,恒優1號存在最高耐40%比例的人工海水(含鹽量為1.336 g/L)的植株。
劉旭鋒[11]用NaCl和Na2SO4混鹽處理研究秦美、85-1、曹營1號3個品種時發現,鹽度0.54%(含鹽量為0.54 g/L)即為這3個品種的致死鹽濃度。周立名等[9]用EMS誘導處理海沃德和紅陽葉片,獲得耐NaCl 1.0 g/L的組培苗,發現經誘導處理的植株耐鹽性明顯提高。田娜[12]通過農桿菌轉化法將AtNHX1基因轉入獼猴桃基因組,獲得轉基因植株,用200 mmol/L的NaCl溶液進行澆灌,轉基因植株生長正常,而野生型出現葉片變黃、萎蔫等情況。倪知游等[13]研究發現0.1 μmol/L的外源褪黑素對在100 mmol/L NaCl脅迫處理下的獼猴桃起到保護作用,緩解鹽脅迫對獼猴桃幼苗造成的傷害。
對篩選出的耐鹽徐香和耐鹽恒優1號進行堿性和耐澇性鑒定,發現pH 8是獼猴桃生長的一個臨界點,超過臨界點獼猴桃植株無法正常生長導致死亡,耐鹽徐香的耐堿性略強于耐鹽恒優1號;添加無菌水模擬澇害發現,耐鹽恒優1號獼猴桃耐澇性比耐鹽徐香獼猴桃耐澇性差,耐鹽恒優1號株高受抑制較明顯。
4?結論
通過對比徐香和恒優1號種子在人工海水處理中的萌發率,發現徐香種子的耐鹽性強于恒優1號種子。徐香和恒優1號種子萌發后,芽長隨著人工海水處理比例增大而減小,且處理比例越大彎曲狀態越明顯。比較徐香和恒優1號芽期鹽害指數,徐香耐鹽性較強。對比耐鹽徐香和耐鹽恒優1號的耐堿性,發現pH 8是二者生長的一個臨界點,超過臨界點獼猴桃植株無法正常生長導致死亡,耐鹽徐香的耐堿性略強于耐鹽恒優1號。添加無菌水模擬澇害發現,耐鹽恒優1號獼猴桃耐澇性比耐鹽徐香獼猴桃耐澇性差。
參考文獻
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