作物杂志,2025, 第2期: 79–85 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.02.011

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

不同生育期白芥Na2SO4耐性鉴定及综合评价

范惠玲1,2(), 赵晓江1, 路妍1   

  1. 1河西学院农业与生态工程学院,734000,甘肃张掖
    2青海大学农林科学院,810016,青海西宁
  • 收稿日期:2023-12-01 修回日期:2024-03-05 出版日期:2025-04-15 发布日期:2025-04-16
  • 作者简介:范惠玲,主要从事植物逆境生物学研究,E-mail:qianjing05@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(42267008)

Identification and Comprehensive Evaluation of Salt Tolerance in Different Growth Periods under Na2SO4 Stress in White Mustard

Fan Huiling1,2(), Zhao Xiaojiang1, Lu Yan1   

  1. 1College of Agriculture and Ecological Engineering, Hexi University, Zhangye 734000, Gansu, China
    2College of Agriculture and Forestry Sciences, Qinghai University, Xining 810016, Qinghai, China
  • Received:2023-12-01 Revised:2024-03-05 Online:2025-04-15 Published:2025-04-16

摘要: 为探明不同生育期白芥响应Na2SO4胁迫的发芽、形态和生理特征,鉴定并筛选出耐Na2SO4胁迫的白芥品系,采用滤纸床萌发方法,用30、60、90、120、150、180、210 mmol/L的Na2SO4进行处理,考察了发芽率、胚根长、胚轴长、耐盐临界值和耐盐极限值;此外,采用盆栽法,用90、120和150 mmol/L Na2SO4对开花期白芥品系进行胁迫,测定叶片丙二醛、脯氨酸、光合色素、含水量和株高等指标,并进行了主成分分析和模糊数学隶属函数法综合评价。结果表明,90 mmol/L Na2SO4处理适用于筛选芽期耐盐性不同的白芥种质,白芥的耐盐临界值介于97~118 mmol/L,耐盐极限值介于239~251 mmol/L。白芥种子萌发期的耐盐性与幼苗期、开花期的耐盐性均不一致,“11白芥3-1”品系在种子萌发期的耐盐性最强,而“12白芥15-7”品系在开花期的耐盐性最强。叶片脯氨酸含量、含水量和叶绿素a含量可作为花期白芥耐盐性鉴定的主要指标。

关键词: 白芥, Na2SO4胁迫, 生理指标, 主成分分析, 隶属函数法

Abstract:

In order to investigate germination, the morphological and physiological characteristics of Sinapis alba L. in response to Na2SO4 stress at different growth stages, and to screen out white mustard of strong salt tolerance, the filter paper bed germination method was adopted. Treatments were carried out with 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 mmol/L of Na2SO4, and the germination rate, radical length, hypocotyl length, salt-tolerance critical value and salt-tolerance limit value were determined. In addition, the pot cultivation method was employed. The white mustard strains were stressed with 90, 120, 150 mmol/L of Na2SO4, and malondialdehyde, proline, photosynthetic pigment, water content and plant height were determined. Both principal component analysis and fuzzy mathematical membership function method were used for comprehensive evaluation. The results showed that 90 mmol/L Na2SO4 stress was suitable for screening white mustard germplasm, the threshold value of salt tolerance was 97-118 mmol/L, and the limit value of salt tolerance was 239-251 mmol/L. There were little correlation among the salt tolerance at the germination stage, seedling stage and flowering stage, the strongest salt tolerance was 11 baijie 3-1 line at germination stage and 12 baijie 15-7 line at flowering stage. The content of leaf proline, water content and chlorophyll a could be used as the reliable indexes to identify salt tolerance of white mustard.

Key words: White mustard (Sinapis alba), Na2SO4 stress, Physilogical index, Principal component analysis, Membership function method

表1

Na2SO4处理对3个白芥品系发芽率、胚轴长和胚根长的影响

品系Line 盐浓度Salt concentration (mmol/L) 胚根长Radical length (cm) 胚轴长Hypocotyl length (cm) 发芽率Germination rate (%)
11白芥3-1
11 baijie 3-1
0 1.78±0.30a 0.78±0.70a 86.72±9.41a
30 2.20±0.06a 3.36±0.81b 93.30±9.40a
60 1.36±0.41ab 2.84±0.61c 93.30±9.41a
90 0.52±0.20ab 2.40±0.80c 70.00±4.71b
120 0.17±0.10b 1.53±0.60d 36.67±4.70c
150 0.00±0.00b 0.00±0.00e 23.31±4.70c
180 0.00±0.00b 0.00±0.00e 6.67±0.03d
210 0.00±0.00b 0.00±0.00e 3.33±4.70d
12白芥15-7
12 baijie 15-7
0 2.50±0.80a 3.80±0.51a 86.71±1.40b
30 2.40±0.20b 3.60±0.52a 100.00±0.00a
60 2.50±0.11a 3.60±0.80a 100.00±0.01a
90 1.90±0.52c 3.00±0.60ab 56.70±2.70c
120 0.20±0.10d 0.70±0.20c 33.30±2.30d
150 0.20±0.10d 0.00±0.00d 16.71±4.70e
180 0.00±0.00d 0.00±0.00d 0.00±0.00f
210 0.00±0.00d 0.00±0.00d 0.00±0.00f
13白芥15-2
13 baijie 15-2
0 1.62±0.81b 3.50±0.50a 96.73±4.71a
30 2.44±0.20a 3.80±0.50a 90.00±4.70a
60 2.02±0.60b 3.74±0.70a 70.00±1.73b
90 0.38±0.20c 1.83±0.10c 50.00±2.71c
120 0.40±0.60c 3.50±1.10a 13.33±0.00e
150 0.30±0.00c 3.00±1.10ab 26.17±2.30d
180 0.20±0.20cd 2.00±0.10c 6.73±0.90f
210 0.00±0.00d 0.00±0.00d 0.00±0.00g

表2

盐胁迫下白芥不同品系的耐盐临界值和耐盐极限值

品系
Line
临界值
Critical value
(mmol/L)
极限值
Limit value
(mmol/L)
排序
Sequence
11白芥3-1 11 baijie 3-1 118 251 1
12白芥15-7 12 baijie 15-7 113 243 2
13白芥15-2 13 baijie 15-2 97 239 3

图1

Na2SO4溶液胁迫下白芥叶片MDA含量、含水量、脯氨酸、株高变化 不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)。

表3

Na2SO4胁迫下白芥叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量

品系
Line
盐浓度
Salt concentration (mmol/L)
叶绿素a
Chlorophyll a (mg/g)
叶绿素b
Chlorophyll b (mg/g)
类胡萝卜素
Carotenoid (mg/g)
11白芥3-1
11 baijie 3-1
0 14.53a 4.88a 3.17a
90 13.20b 4.78a 2.71b
120 12.54c 3.95b 2.63b
150 11.20d 3.02c 2.26c
12白芥15-7
12 baijie 15-7
0 16.29a 6.31a 2.85a
90 13.58b 5.12b 2.56a
120 12.51c 4.36c 2.39a
150 10.95d 3.75d 2.04b
13白芥15-2
13 baijie 15-2
0 16.84a 6.09a 2.59a
90 13.78b 6.05a 2.51a
120 12.14c 4.25b 2.49a
150 8.84d 3.11c 2.27b

图2

Na2SO4胁迫对白芥植株营养生长和生殖生长的影响

表4

各指标主成分分析

指标
Index
主成分Principal component
1 2
脯氨酸Proline -0.979 0.043
叶绿素a Chl a 0.971 0.141
叶绿素b Chl b 0.970 -0.939
相对含水量Relative water content 0.939 0.183
株高Plant height 0.898 -0.202
MDA 0.839 -0.433
类胡萝卜素Carotenoid 0.419 0.882
特征值Eigenvalue 5.411 1.071
累计贡献率
Cumulative contribution rate (%)
77.302
92.599

表5

耐盐性隶属函数法评价

指标
Index
隶属值Membership function value
11白芥3-1 11 baijie 3-1 12白芥15-7 12 baijie 15-7 13白芥15-2 13 baijie 15-2
脯氨酸Proline 0.541 0.548 0.507
叶绿素b Chl b 0.641 0.559 0.553
叶绿素a Chl a 0.525 0.527 0.526
相对含水量Relative water content 0.516 0.458 0.541
株高Plant height 0.515 0.575 0.487
MDA 0.407 0.459 0.519
类胡萝卜素Carotenoid 0.344 0.450 0.466
隶属平均值Membership average 0.498 0.517 0.514
耐盐性排序Order of salt resistance 3 1 2
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