商洛主栽玉米品種萌發期耐鹽性評價

張 軍，張 侂，朱 靜，崔 瀟，于浩世，王新軍

(商洛學院/商洛市秦嶺植物良種繁育中心，陜西 商洛 726000)

玉米是商洛乃至整個秦巴山區的主要糧食作物，常年播種面積約16萬hm2左右[1]。玉米對鹽分極其敏感，在鹽脅迫條件下玉米的生長發育會受到不同程度的影響[2]。篩選較高耐鹽能力的玉米品種是玉米增產的有效途徑之一。萌發期作為作物整個生長周期的起點，對鹽脅迫的反應決定著植株的形態建成和后期的生長發育[3]。有關玉米耐鹽品種的鑒定與篩選已有大量報道。高英等[4]研究表明，一定濃度NaCl處理有利于提高玉米種子的萌發指數，隨著鹽脅迫濃度增大，種子萌發率、發芽率反而下降。趙小強等[5]篩選出發芽勢、發芽率、芽長、主根長等指標可作為玉米萌發期耐鹽性鑒定的依據，前人研究為后續玉米萌發期耐鹽性評價提供了較好地借鑒和參考。試驗以6份商洛主栽玉米品種為材料，不同濃度NaCl處理下測定發芽勢、發芽率等9個指標，應用加權隸屬函數法綜合評價其耐鹽性，以期篩選出萌發期耐鹽性較強的玉米品種，為商洛玉米種植品種的選用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料與培養

選用6份商洛主栽玉米品種為材料，依次為安森7號、秦鑫1708、萬瑞6號、兆玉951、正大658和登海11。以本地區較大面積種植的登海11為對照。種子由商洛市種子管理站提供。以NaCl為鹽脅迫溶液，設置4個梯度：0 mmol·L-1(CK)、50 mmol·L-1(S1)、100 mmol·L-1(S2)和150 mmol·L-1(S3)，將種子放在內鋪有2層濾紙的培養皿中，每皿50粒。25℃光照條件下進行發芽試驗。以蒸餾水為對照，每個處理3次重復，試驗期間采用稱重法補充對應溶液。

1.2 測定指標和方法

以種子的芽長為種子長度的1/2，根長與種子長度相等為發芽標準，第4天測定發芽勢，第7天測定發芽率。第12天時，每個品種每個處理選取長勢基本一致的發芽種子10株，測量芽長和主根長，稱取芽和根的鮮重，于70℃烘箱中烘干，稱取干重。3次重復。

1.3 耐鹽性評價

不同濃度鹽脅迫下各指標測定值與對應品種對照指標測定值的比值為耐鹽系數。以耐鹽系數為依據，利用加權隸屬函數法對參試玉米品種耐鹽性進行綜合評價。其中，隸屬函數值

u(Xj)=(Xj-Xmin)/(Xmax-Xmin)

u(Xj)為隸屬函數值；Xj表示第j個指標的耐鹽系數，Xmin和Xmax表示第j個指標耐鹽系數的最小值和最大值。參考張軍等[6]設定S1脅迫、S2脅迫和S3脅迫下的各權重為1/4、1/3、3/7，與相對應的隸屬度進行相乘，求得的平均數值為該玉米品種耐鹽性的最終值。最終D值越大，表明該品種的耐鹽性越強，反之耐鹽性越差。

1.4 統計分析

采用 Excel 2010進行數據整理，SPSS 22.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同鹽濃度對發芽勢和發芽率的影響

由表1可知，隨著鹽濃度的增加，供試品種的發芽勢和發芽率均呈現下降的趨勢。同一NaCl濃度下品種間發芽勢和發芽率存在差異。以S1為例，正大658、秦鑫1708、萬瑞6號和兆玉951的發芽勢分別高于對照67.7%、66.7%、50.1%和33.4%，安森7號低于對照16.7%，但差異不顯著；秦鑫1708、正大658、兆玉951和萬瑞6號發芽率依次顯著高于對照210.1%、199.4%、150.2%和140.1%，安森6號其值高于對照20.1%，但無統計學顯著性。

表1 鹽脅迫對參試品種發芽勢和發芽率的影響

2.2 不同鹽濃度對芽長和主根長的影響

由表2可得，參試品種的芽長和主根長隨著鹽濃度地增加呈降低的趨勢。相同濃度下品種間芽長和主根長存在差異。以S1為例，正大658和秦鑫1708的芽長顯著高于對照45.1%和27.6%，其余3個品種則不同程度低于對照；正大658、秦鑫1708和安森7號的主根長高于對照113.1%、63.6%和47.2%，且呈統計學顯著性，而萬瑞6號則低于對照10.7%。

表2 鹽脅迫對參試品種芽長和主根長的影響

2.3 不同鹽濃度對鮮重和干重的影響

由表3可得，參試品種的鮮重和干重隨著鹽脅迫濃度增大呈下降趨勢。相同鹽脅迫濃度下鮮重和干重在品種間存在差異。以S1為例，正大658和秦鑫1708鮮重顯著高于對照11.1%和10.9%，其余3個品種其值則低于對照；就干重而言，5個品種均低于對照1.8%～19.2%。

表3 鹽脅迫對參試品種鮮重和干重的影響

2.4 隸屬函數綜合評價耐鹽性

對3個鹽脅迫濃度下所測指標應用隸屬函數法進行分析(表4)。以S1為例，萬瑞6號發芽勢的u(Xj)最大，為1.00，說明其在發芽勢這一指標上其耐鹽性最好，兆玉951的u(Xj)最小，為0.00，說明在發芽勢這一指標上其耐鹽性最差。將各個指標的u(Xj)值求和，得D值。S1處理下正大658的D值最大，其對此鹽脅迫耐受性最好。將S1、S2和S3脅迫下的D值進行加權求和，得出6個品種的綜合耐鹽性為：登海11>安森7號>兆玉951>秦鑫1708>萬瑞6號>正大658。

表4 參試品種耐鹽性綜合評價

3 討論

萌發期耐鹽性鑒定由于具有周期性較短、操作性較強、效率性較高等優勢，在玉米[3, 4, 7, 8]、大豆[9]、花生[10]和水稻[11]等許多作物中都有所應用。筆者試驗基于前人研究結果，選用發芽勢等6個指標進行測定。鹽脅迫后參試品種的發芽勢和發芽率均呈現下降的規律；芽長、主根長、鮮重和干重則整體表現出下降的趨勢，但存在品種間的差異，這和張海艷等[3]研究結果一致。另外，筆者試驗中，鹽脅迫后主根長下降幅度整體高于芽長，可見鹽脅迫對地下部的抑制程度大于地上部[12]。此外，就芽長而言，正大658在S1下芽長高于其對照、萬瑞6號S3下芽長高于S2，表現出特定濃度鹽脅迫對某個萌發指標的促進效應。

作物的抗逆性是一個綜合性狀，單一性狀很難準確反映作物的抗逆性。需要測定多項指標進行共同評價[13]。隸屬函數法是一種重要的等級評價方法，在作物抗逆性評價中進行應用[5, 6, 13]。筆者實驗中，根據D值，S2下和S3濃度下均是登海11耐鹽性最好，安森7號次之，正大658最弱，這和最終加權綜合D值結果基本一致，表明具有一定強度脅迫的逆境可能更有利于品種耐鹽性的篩選，而濃度閥值需要結合供試材料等因素來綜合確定。