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作物杂志,2024, 第4期: 96–102 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2024.04.012

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

模拟海水胁迫对小麦萌发的影响

李菡1(), 赵玉雪1, 周小可1, 李云2, 郭振清1, 王健1, 韩玉翠1(), 林小虎1()   

  1. 1河北科技师范学院农学与生物科技学院/河北省作物逆境生物学重点实验室，066004，河北秦皇岛
    2河北科技师范学院乡村振兴研究中心，066004，河北秦皇岛
  • 收稿日期:2023-06-19 修回日期:2023-07-17 出版日期:2024-08-15 发布日期:2024-08-14
  • 通讯作者: 韩玉翠，主要从事作物遗传育种研究，E-mail：yucuihan84@163.com；林小虎，主要从事作物遗传育种和作物逆境栽培生理研究，E-mail：xiaohulin2008@163.com
  • 作者简介:李菡，研究方向为作物遗传育种，E-mail：yehanli1210@163.com
  • 基金资助:
    河北省高等学校科学技术研究项目(ZC2022038)

Effects of Simulated Seawater Stress on Wheat Germination

Li Han1(), Zhao Yuxue1, Zhou Xiaoke1, Li Yun2, Guo Zhenqing1, Wang Jian1, Han Yucui1(), Lin Xiaohu1()   

  1. 1College of Agronomy and Biotechnology, Hebei Normal University of Science and Technology / Hebei Key Laboratory of Crop Stress Biology, Qinhuangdao 066004, Hebei, China
    2Research Center of Rural Vitalization, Hebei Normal University of Science and Technology, Qinhuangdao 066004, Hebei, China
  • Received:2023-06-19 Revised:2023-07-17 Online:2024-08-15 Published:2024-08-14

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1

PDF (PC)

75

摘要：

为了明确盐碱（模拟海水）胁迫对不同小麦品种萌发相关性状的影响，以4个小麦品种为材料，设0.0（CK）、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0倍标准盐度模拟海水溶液进行胁迫，分析4个小麦品种萌发期耐盐碱性差异，并确定小麦萌发期模拟海水胁迫的最适筛选浓度。结果表明，盐碱胁迫对津农7号和中麦998相对发芽势和相对发芽率的抑制小于泰农18和济麦229，4个品种均随盐碱浓度的增加受到的抑制越严重。与CK相比，4个小麦品种的相对芽长、相对最大根长和相对芽鲜重在胁迫下均显著降低，且随浓度的增加受到抑制越严重，其中中麦998受到抑制最小，济麦229受抑制最大，当浓度增加到0.8倍时4个品种均不能发芽。盐碱胁迫对4个品种相对根鲜重的影响存在较大差异，影响最小的为津农7号。与CK相比，津农7号和济麦229的相对根冠比在盐碱胁迫下显著增加，且在0.4倍浓度时津农7号（250.63）高于其他品种。综合分析表明，津农7号和中麦998为耐盐碱型品种，泰农18为中间型品种，济麦229为盐碱敏感型品种，0.4倍浓度为小麦萌发期耐盐碱性筛选的适宜浓度。小麦萌发期7个盐碱相关性状间除相对根冠比与相对发芽势、相对芽长、相对最大根长、相对芽鲜重间相关性不显著外，其余均存在显著或极显著相关性。

关键词: 小麦, 萌发期, 盐碱胁迫, 模拟海水

Abstract:

In order to clarify the effects of saline-alkali (simulated seawater) stress on germination related traits of different wheat varieties, four wheat varieties were used as materials, simulated seawater solutions with 0.0 (CK), 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0 times standard salinity were used for stress, and the ideal screening concentration of simulated seawater stress at the germination stage was determined by analyzing the differences in salinity tolerance during germination of four wheat varieties. The results showed that Jinnong 7 and Zhongmai 998 showed much less inhibition in the relative germination potential and relative germination rate compared to Tainong 18 and Jimai 229 under saline-alkali stress, and the inhibition of the four varieties was more serious with the increase of saline-alkali concentration. The relative shoot length, relative maximum root length and relative shoot fresh weight of the four wheat varieties decreased significantly under stress compared to CK, and the inhibition was more serious with the increase of saline-alkali concentration, among which Zhongmai 998 was the least inhibited, and Jimai 229 was the most inhibited. When the concentration was increased to 0.8 times, all four wheat varieties could not germinate. The effects of saline-alkali stress on relative root fresh weight of four varieties were significantly different, and Jinnong 7 was the least affected. Compared with CK, the relative root-shoot ratio of Jinnong 7 and Jimai 229 increased significantly under saline-alkali stress, and under 0.4 times concentration, Jinnong 7 (250.63) was higher than those of other varieties. Comprehensive analysis showed that Jinnong 7 and Zhongmai 998 were saline-alkali tolerant varieties, Tainong 18 was intermediate variety, and Jimai 229 was saline-alkali sensitive varieties, the 0.4 times concentration was the suitable concentration for screening wheat saline-alkali tolerance during germination stage. The correlations between relative root-shoot ratio and relative germination potential, relative shoot length, relative maximum root length, and relative shoot fresh weight were not significant, but there were significant or extremely significant correlations among other indexes of seven saline-alkali related characteristics at wheat germination stage.

Key words: Wheat, Germination period, Saline-alkali stress, Simulated seawater

表1

标准盐度模拟海水盐度组成

成分
Constituent		 分子量
Molecular
weight		 溶液浓度
Solution
concentration (g/L)
氯化钠NaCl 58.44 23.926
硫酸钠Na2SO4 142.04 4.008
氯化钾KCl 74.56 0.677
碳酸氢钠NaHCO3 84.00 0.196
溴化钾KBr 119.01 0.098
硼酸H3BO3 61.83 0.026
氟化钠NaF 41.99 0.003
六水氯化镁MgCl2·6H2O 203.33 0.053
二水氯化钙CaCl2·2H2O 147.03 0.010
六水氯化锶SrCl2·6H2O 266.64 0.001
纯水H2O 加纯水溶解各种盐，室温定容至1 L

表2

不同小麦品种盐碱胁迫下的相对发芽势

品种
Variety		 浓度Concentration
0.0 (CK) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
津农7号Jinnong 7 100.00±0.00Aa 100.00±0.00Aa 93.37±5.77Aa 77.77±5.08Ba 67.77±5.08Ca 54.43±5.10Da
中麦998 Zhongmai 998 100.00±0.00Aa 100.00±0.00Aa 92.23±5.08Aa 80.00±3.30Ba 75.53±10.72Ba 51.13±5.10Ca
泰农18 Tainong 18 100.00±0.00Aa 88.27±7.67Bb 87.33±6.69Ba 75.87±8.17Ca 52.10±6.71Db 17.43±3.23Eb
济麦229 Jimai 229 100.00±0.00Aa 72.30±0.00Bc 57.53±17.48Cb 17.27±0.60Db 13.77±3.23DEc 0.00±0.00Ec

表3

不同小麦品种盐碱胁迫下的相对发芽率

品种
Variety		 浓度Concentration
0.0 (CK) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
津农7号Jinnong 7 100.00±0.00Aa 100.00±0.00Aa 97.78±3.85Aa 86.67±0.00Ba 75.56± 5.09Ca 66.66±5.77Da
中麦998 Zhongmai 998 100.00±0.00Aa 100.00±0.00Aa 97.78±1.92Aa 85.56±1.93Ba 77.78±8.39Ba 55.55±6.94Ca
泰农18 Tainong 18 100.00±0.00Aa 93.06±3.64Ab 92.07±4.96Aa 77.11±4.54Bb 74.69±4.11Ba 37.69±13.74Cb
济麦229 Jimai 229 100.00±0.00Aa 87.30±2.35Ac 68.08±20.54Bb 24.12±3.15Cc 12.57±3.55CDb 4.68±4.05Dc

表4

不同小麦品种盐碱胁迫下的相对芽长

品种
Variety		 浓度Concentration
0.0 (CK) 0.2 0.4 0.6
津农7号Jinnong 7 100.00±0.00Aa 51.25±7.52Ba 15.47±1.21Cb 5.09±0.22Db
中麦998 Zhongmai 998 100.00±0.00Aa 73.97±5.49Ba 48.96±5.99Ca 8.15±1.05Da
泰农18 Tainong 18 100.00±0.00Aa 60.24±12.28Ba 19.27±3.05Cb 4.43±1.03Db
济麦229 Jimai 229 100.00±0.00Aa 69.73±19.01Ba 4.76±0.61Cc 3.32±0.92Cb

表5

不同小麦品种盐碱胁迫下的相对最大根长

品种
Variety		 浓度Concentration
0.0 (CK) 0.2 0.4 0.6
津农7号Jinnong 7 100.00±0.00Aa 27.18±4.22Bb 6.95±0.54Cb 3.50±0.78Cb
中麦998 Zhongmai 998 100.00±0.00Aa 52.78±7.29Ba 22.77±4.35Ca 10.44±2.08Da
泰农18 Tainong 18 100.00±0.00Aa 44.31±11.30Ba 11.43±4.62Cb 4.08±0.16Cb
济麦229 Jimai 229 100.00±0.00Aa 41.69±7.64Bab 7.31±0.53Cb 3.21±0.18Cb

表6

不同小麦品种盐碱胁迫下的相对芽鲜重

品种
Variety		 浓度Concentration
0.0 (CK) 0.2 0.4 0.6
津农7号Jinnong 7 100.00±0.00Aa 57.72±6.81Ba 37.55±8.42Ca 7.30±0.14Db
中麦998 Zhongmai 998 100.00±0.00Aa 67.31±4.17Ba 45.48±3.22Ca 10.01±1.38Da
泰农18 Tainong 18 100.00±0.00Aa 57.83±11.66Ba 21.53±3.97Cb 5.92±0.81Db
济麦229 Jimai 229 100.00±0.00Aa 71.22±13.14Ba 8.18±1.28Cc 5.10±2.90Cc

表7

不同小麦品种盐碱胁迫下的相对根鲜重

品种
Variety		 浓度Concentration
0.0 (CK) 0.2 0.4 0.6
津农7号Jinnong 7 100.00±0.00Aa 100.00±21.89Aa 94.76±27.82Aa 18.38±2.58Ba
中麦998 Zhongmai 998 100.00±0.00Aa 77.80±9.49Ba 61.99±19.03Bab 11.99±2.36Cb
泰农18 Tainong 18 100.00±0.00Aa 96.27±13.26Aa 24.75±21.06Bbc 10.24±3.96Bb
济麦229 Jimai 229 100.00±0.00Aa 99.43±15.61Aa 19.53±5.55Bc 7.46±1.80Bb

表8

不同小麦品种盐碱胁迫下的相对根冠比

品种
Variety		 浓度Concentration
0.0 (CK) 0.2 0.4 0.6
津农7号Jinnong 7 100.00±0.00Ca 172.59±24.36Ba 250.63±28.94Aa 251.98±38.65Aa
中麦998 Zhongmai 998 100.00±0.00Aa 116.45±21.16Ab 138.54±51.03Aab 122.16±32.13Ac
泰农18 Tainong 18 100.00±0.00Aa 171.50±44.96Aa 120.47±107.75Ab 171.82±54.25Abc
济麦229 Jimai 229 100.00±0.00Da 140.38±9.32Cab 235.32±33.39Bab 197.97±17.09Aab

表9

盐碱胁迫下小麦萌发期各性状的相关性分析

性状
Trait		 相对发芽势
Relative germination
potential		 相对发芽率
Relative
germination rate		 相对芽长
Relative shoot
length		 相对最大根长
Relative maximum
root length		 相对芽鲜重
Relative shoot
fresh weight		 相对根鲜重
Relative root
fresh weight		 相对根冠比
Relative root-
shoot ratio
相对发芽势
Relative germination potential		 1.000
相对发芽率
Relative germination rate		 0.652**
 1.000
相对芽长Relative shoot length 0.489* 0.629** 1.000
相对最大根长
Relative maximum root length		 0.449*
 0.562**
 0.969**
 1.000
相对芽鲜重
Relative shoot fresh weight		 0.497*
 0.656**
 0.992**
 0.959**
 1.000
相对根鲜重
Relative root fresh weight		 0.494*
 0.694**
 0.900**
 0.814**
 0.938**
 1.000
相对根冠比
Relative root-shoot ratio		 0.067
 0.423*
 0.204
 0.134
 0.265
 0.447*
 1.000
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