100份谷子品种资源萌发期耐盐性评价及耐盐品种筛选

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.007

100份谷子品种资源萌发期耐盐性评价及耐盐品种筛选

张笛, 苗兴芬, 王雨婷

黑龙江八一农垦大学农学院,163319,黑龙江大庆

Evaluation and Screening of Salt Tolerance in 100 Foxtail Millet at Germination Stage

Zhang Di, Miao Xingfen, Wang Yuting

College of Agronomy, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, Heilongjiang, China

通讯作者: 苗兴芬,副教授,主要从事谷子种质资源筛选

收稿日期: 2019-06-5 修回日期: 2019-09-29 网络出版日期: 2019-12-15

基金资助:

黑龙江省博士后科研启动基金(LRB13127567)
黑龙江八一农垦大学研究生科研创新项目(YJSCX2018-Y04)

Received: 2019-06-5 Revised: 2019-09-29 Online: 2019-12-15

作者简介 About authors

张笛,在读硕士研究生,研究方向为谷子种质资源创新与品种选育。

摘要

研究了100份谷子品种资源萌发期盐胁迫条件下芽、根的变化,并对供试材料的耐盐性进行了综合评价和等级划分,结果表明：150mmol/L的NaCl溶液是谷子萌发期耐盐筛选的最适浓度;盐胁迫条件下谷子芽受到的抑制作用小于根;100份谷子品种资源各测定指标变异系数由大到小顺序为：发芽相对盐害率>相对活力指数>相对发芽势>相对根干重>相对芽干重>相对发芽指数>相对芽长=相对根长>相对发芽率;晋育红谷、公矮6号、红钙谷和晋谷29共4个品种为综合耐盐能力强的资源。

关键词： 谷子 ; 萌发期 ; 盐胁迫 ; 发芽率 ; 发芽相对盐害率

Abstract

The changes on buds and roots of 100 foxtail millet germplasm resources under salt stress at germination stage were studied, and they were comprehensively evaluated the salt tolerance. The results showed that 150mmol/L NaCl solution was suitable for screening salt tolerance of millet at germination stage. Under the salt stress, the millet bud was inhibited less than that of root. The order of index variation coefficient of 100 foxtail millet from big to small was: germination relative salt damage rate > relative activity index > relative germination potential > relative root dry weight > relative bud dry weight > relative germination index > relative bud length = relative root length > relative germination rate. Jinyuhonggu, Gongai 6, Honggaigu, and Jingu 29 were screened out as materials with strong salt tolerance through comprehensive analysis of various indicators.

Keywords： Foxtail millet ; Germination stage ; Salt stress ; Germination rate ; Relative salt damage rate at germination stage

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本文引用格式

张笛, 苗兴芬, 王雨婷. 100份谷子品种资源萌发期耐盐性评价及耐盐品种筛选[J]. 作物杂志, 2019, 35(6): 43-49 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.007

Zhang Di, Miao Xingfen, Wang Yuting. Evaluation and Screening of Salt Tolerance in 100 Foxtail Millet at Germination Stage[J]. Crops, 2019, 35(6): 43-49 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.007

由于全球范围内气候高温干旱,以及人为灌溉方式不当、过度使用化肥等原因,导致盐分在土壤中逐渐积累,从而抑制了作物的生长,造成生物产量的下降甚至绝产^[1,2,3]。黑龙江大庆地区位于松辽平原,土壤盐碱流失较少,长期水分蒸发大于降水,造成土壤盐渍化严重^[4]。实践证明,利用高耐盐植物对盐渍土进行生物改良是目前最为经济有效的途径。谷子作为我国主要的杂粮作物^[5],也是黑龙江大庆地区重要的特色作物,谷子须根多、根系发达、吸水能力较强、叶形狭窄、水分蒸腾量较少,具有耐贫瘠、耐储藏、适应性强、单产潜力高、稳产等特性^[6],但谷子萌发期受盐害影响较大,因此研究盐胁迫对谷子萌发及幼苗生长的影响具有重要意义。本研究主要探究谷子品种资源萌发期的耐盐性,旨在筛选出一些适合黑龙江大庆地区种植的高产、抗逆性强、综合性状优异的谷子种质资源,为培育和选育谷子新品种提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 预试验筛选适宜谷子耐盐性研究的NaCl溶液浓度

试验于2018年在黑龙江八一农垦大学农学院大学生创新项目实验室进行,选用耐盐程度不同的5个谷子品种公矮5、龙谷25、龙谷32、晋谷29和嫩选15,挑选子粒成熟且饱满、大小均匀一致、谷壳完整无损伤、健康无病虫害的谷子种子,用75%的酒精消毒30s,1%次氯酸钠溶液浸泡10min后,蒸馏水清洗种子5~6次,用滤纸吸干种子表面水分,每个铺有两层滤纸的培养皿中放50粒种子,分别加入0（CK）、50、100、150、200、250mmol/L的NaCl溶液,每个处理3次重复,放于25℃恒温箱中培养,为保持培养过程中NaCl溶液浓度一致,每2d更换一次培养皿（加有两层滤纸和相应浓度的NaCl溶液）。

1.2 萌发期谷子耐盐材料筛选

萌发期耐盐谷子材料筛选在室内进行,选用黑龙江八一农垦大学农学院谷子研究室保存的100份谷子品种资源（表1）,挑选子粒成熟且饱满、大小均匀一致、谷壳完整无损伤、健康无病虫害的谷子种子,用75%的酒精消毒30s,1%次氯酸钠溶液浸泡10min后,蒸馏水清洗种子5~6次,用滤纸吸干种子表面水分。每个铺有两层滤纸的培养皿中放50粒种子,加入10mL 150mmol/L的NaCl溶液,对照中加入等量蒸馏水,每个处理3次重复,放于25℃恒温箱中培养,培养过程中保持NaCl溶液浓度一致。

表1 供试材料

Table 1 Testing materials

编号Number	材料Material	编号Number	材料Material
1	嫩选15	51	白苗白流沙
2	黄沙谷	52	大白谷
3	赤谷10	53	嫩09-1
4	龙谷33	54	公矮2号
5	超小粒51	55	赤谷4
6	千斤红	56	九谷8
7	龙谷25	57	红谷
8	宇谷1号	58	黄谷
9	龙谷34	59	当地种
10	钻头白	60	临秋变
11	红粘谷	61	晋谷21
12	晋谷26	62	大青苗
13	冀谷14	63	公谷66
14	六一谷	64	大糟谷
15	金穗黄金谷	65	龙谷30
16	公矮6号	66	小苗谷
17	红谷12	67	四六钱
18	神谷红谷	68	龙谷32
19	龙谷15	69	昭杂10号
20	磨里谷	70	dw2
21	晋谷35	71	龙谷35
22	晋谷29	72	张杂6
23	龙谷35	73	黄金吨谷
24	龙谷27	74	山东留山WKX
25	嫩选16	75	晋育红谷
26	黄毛谷	76	燕谷18
27	嫩红谷	77	小白谷
28	龙蛇谷	78	昭杂11号
29	晋谷25	79	红谷鸟不弹
30	燕谷16	80	山西乌谷
31	九谷20	81	赤谷8号
32	红久谷	82	红谷1号
33	紫根谷子	83	金谷1号
34	金谷2号	84	河北香谷
35	糟谷	85	红谷09-1
36	小红谷	86	红钙谷
37	公矮5号	87	黑谷
38	嫩选17	88	金谷8号
39	济谷16	89	草谷子
40	红吨谷	90	刀把齐
41	小黄谷	91	小香谷
42	大叶青粘谷	92	勾根
43	栗谷	93	公矮8号
44	冀谷25	94	紫根白
45	冀谷11	95	龙谷20
46	72-3221大粒系	96	白根红粘谷
47	赤谷6号	97	红谷75
48	铁变16	98	龙谷31
49	石火谷子	99	胜谷1号
50	晋谷40	100	嫩江16

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1.3 测定指标

以胚根、胚芽长度均超过种子直径一半为发芽标准,每天定时调查种子萌发数,调查持续至第8天。第3天调查发芽势,第7天调查发芽率,第8天从每个重复中随机选取10株幼苗,用直尺分别测量其根长、芽长;使用万分之一天平分别测定10株幼苗的根鲜重、芽鲜重;然后将根、芽放入报纸中包好,放入烘箱中先于105℃下杀青30min,再于80℃下烘干至恒重,称量根干重、芽干重。耐盐分级标准如表2。

表2 谷子萌发期耐盐分级标准

Table 2 Salt tolerance classification criteria of millet at germination stage

耐盐级别 Salt tolerance level	发芽相对盐害率(%) Relative salt damage rate of germination	耐盐性 Salt tolerance
1	0~20.0	高耐
3	20.1~40.0	耐
5	40.1~60.0	中耐
7	60.1~80.0	敏感
9	80.1~100.0	高度敏感

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发芽势（%）=3d发芽种子数/供试种子数×100

发芽率（%）=7d发芽种子数/供试种子数×100

发芽指数GI=∑（Gt/Dt）式中,Gt为在不同时间（t）的发芽种子数;Dt为对应的发芽天数

活力指数VI=S∑Gt/Dt 式中,S为鲜重,Gt和Dt同上

相对发芽势（%）=处理发芽势/对照发芽势×100

相对发芽率（%）=处理发芽率/对照发芽率×100

相对发芽指数（%）=处理发芽指数/对照发芽指数×100

相对活力指数（%）=处理活力指数/对照活力指数×100

相对根长（%）=处理根长/对照根长×100

相对芽长（%）=处理芽长/对照芽长×100

相对根干重（%）=处理根干重/对照根干重×100

相对芽干重（%）=处理芽干重/对照芽干重×100

发芽相对盐害率（%）=（对照发芽率-处理发芽率）/对照发芽率×100

1.4 数据处理

采用Excel和DPS统计软件,以各处理3次重复试验数据平均值进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度NaCl胁迫对谷子萌发的影响

由表3可见,不同浓度NaCl处理,各品种的发芽势、发芽率存在差异。低浓度的NaCl（50mmol/L）处理多数品种的发芽势与对照差异不显著,当NaCl浓度逐渐升高时,差异逐渐增大,NaCl浓度达到150mmol/L时各供试品种的发芽势显著低于对照,当NaCl浓度达到200mmol/L以上时,仅有个别种子发芽,说明高浓度的盐胁迫显著减慢了种子的发芽速度。随着NaCl浓度的升高,各品种NaCl处理间的发芽率均达到显著或极显著差异;当NaCl浓度达到200mmol/L时发芽率较150mmol/L处理极显著降低,浓度达到250mmol/L时多数品种发芽率均小于10%,说明高浓度的盐胁迫明显抑制了种子的萌发。综合来看,当NaCl浓度为150mmol/L时,各品种的发芽势、发芽率与对照之间均表现出明显差异,因此认为150mmol/L的NaCl溶液为谷子萌发期耐盐性筛选的最适浓度。

表3 不同浓度盐胁迫下5个品种谷子的发芽势、发芽率

Table 3 Germination potential and germination rate of five millet varieties under stress of different concentrations of salt %

材料 Material	发芽势Germination potential						发芽率Germination rate
材料 Material	0mmol/L	50mmol/L	100mmol/L	150mmol/L	200mmol/L	250mmol/L	0mmol/L	50mmol/L	100mmol/L	150mmol/L	200mmol/L	250mmol/L
公矮5号 Gongai 5	59.33aA	59.33aA	51.33aA	27.67bB	10.00cBC	6.00cC	95.67aA	90.67bA	70.67cB	61.00dC	24.67eD	10.67fE
龙谷32 Longgu 32	60.67aA	55.00bA	42.33cB	41.00cB	8.67dC	3.33eC	97.00aA	81.00bB	62.33cC	54.33dC	16.33eD	7.33fE
嫩选15 Nenxuan 15	41.67aA	40.67aA	31.00bB	18.33cC	5.33dD	4.00dD	95.00aA	92.67aA	86.67bB	62.67cC	25.00dD	9.00eE
龙谷25 Longgu 25	43.00aA	39.00aA	30.00bB	22.00cC	3.33dD	3.00dD	87.67aA	77.67bB	56.33cC	47.00dD	18.33eE	10.00fF
晋谷29 Jingu 29	45.00aA	42.67aAB	37.33bB	16.67cC	8.67dD	6.00dD	88.33aA	75.33bB	61.00cC	36.00dD	18.67eE	8.00fF
均值 Mean value	49.93	47.33	38.40	25.13	7.20	4.47	92.73	83.47	67.40	52.20	20.60	9.00
方差 Variance	7.88	8.62	8.79	9.82	2.83	1.51	4.28	7.52	10.97	11.20	3.97	1.61
变异系数(%) Coefficient of variation	16.14	21.91	22.89	39.08	39.01	33.45	4.62	9.01	16.61	21.01	19.27	17.51

Note: Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05) between treatments, different uppercase letters indicate extremely significant difference (P<0.01) between treatments

注：不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）,不同大写字母表示处理间差异极显著（P<0.01）

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2.2 不同谷子品种萌发期对盐胁迫的响应

由表4可见,在150mmol/L的NaCl胁迫下,100份谷子品种资源各测定指标的变异系数由大到小的顺序为：发芽相对盐害率>相对活力指数>相对发芽势>相对根干重>相对芽干重>相对发芽指数>相对芽长=相对根长>相对发芽率。除个别品种外,大部分品种的相对根长均小于相对芽长,相对根干重小于相对芽干重,说明盐胁迫对幼苗芽的抑制作用小于对根系的抑制,谷子萌发期根对盐胁迫的反应比芽更加敏感。

表4 150mmol/L的NaCl胁迫下100份谷子材料萌发期各性状的相对值

Table 4 Relative value of various characters of 100 millet materials at germination stage under 150mmol/L NaCl stress

编号 Number	材料 Material	相对发芽势(%) Relative germination potential	相对发芽率(%) Relative germination rate	相对发芽指数(%) Relative germination index	相对活力指数(%) Relative activity index	相对根长(%) Relative root length	相对芽长(%) Relative bud length	相对根干重(%) Relative root dry weight	相对芽干重(%) Relative bud dry weight	发芽相对盐害率(%) Germination relative salt damage rate	耐盐级别 Salt tolerance level
1	嫩选15	7.84	51.43	34.58	18.52	33.16	55.22	45.45	40.66	48.57	5
2	黄沙谷	9.79	88.00	38.90	13.76	18.18	36.00	4.26	11.36	14.73	1
3	赤谷10	13.04	23.01	17.80	8.11	66.33	50.00	39.39	2.27	76.99	7
4	龙谷33	21.43	39.83	31.85	23.40	36.21	62.75	31.82	41.30	60.17	7
5	超小粒51	60.00	68.00	61.80	45.56	61.59	74.55	58.82	67.31	32.00	3
6	千斤红	63.30	95.83	69.46	48.17	35.62	69.44	31.58	47.06	4.17	1
7	龙谷25	10.00	17.46	13.78	7.37	66.67	53.28	4.26	48.57	82.54	9
8	宇谷1号	0.00	9.29	7.34	3.53	30.40	50.00	27.03	36.67	90.71	9
9	龙谷34	72.50	73.57	66.95	46.94	39.16	67.92	28.81	40.74	26.43	3
10	钻头白	0.00	12.73	7.76	2.33	23.91	31.58	36.11	30.00	87.27	9
11	红粘谷	0.00	23.47	13.35	2.13	24.44	16.67	16.67	24.24	76.53	7
12	晋谷26	16.00	71.85	56.76	37.71	62.86	65.08	27.27	76.00	28.15	3
13	冀谷14	67.65	90.55	90.92	64.58	33.53	71.15	17.65	26.79	10.45	1
14	六一谷	63.05	94.41	83.62	96.28	47.47	84.75	31.25	89.58	5.59	1
15	金穗黄金谷	56.10	89.09	92.27	32.87	32.45	54.17	11.48	36.62	10.91	1
16	公矮6号	95.50	98.66	89.31	75.94	61.71	84.85	78.26	44.44	1.34	1
17	红谷12	50.02	84.40	94.49	88.88	27.47	81.25	9.68	83.33	25.60	3
编号 Number	材料 Material	相对发芽势(%) Relative germination potential	相对发芽率(%) Relative germination rate	相对发芽指数(%) Relative germination index	相对活力指数(%) Relative activity index	相对根长(%) Relative root length	相对芽长(%) Relative bud length	相对根干重(%) Relative root dry weight	相对芽干重(%) Relative bud dry weight	发芽相对盐害率(%) Germination relative salt damage rate	耐盐级别 Salt tolerance level
18	神谷红谷	2.22	20.71	13.40	4.69	12.05	35.09	3.51	13.33	79.29	7
19	龙谷15	21.43	67.63	49.68	21.98	29.44	43.06	10.00	27.03	32.37	3
20	磨里谷	2.70	17.42	9.34	7.10	72.57	72.81	18.92	13.11	82.58	9
21	晋谷35	19.35	29.76	34.07	15.75	26.05	46.84	27.27	77.42	70.24	7
22	晋谷29	97.50	95.80	87.99	91.47	59.11	94.20	29.41	95.12	4.19	1
23	龙谷35	66.01	86.76	82.65	75.59	32.82	76.36	57.89	95.65	23.24	3
24	龙谷27	4.55	18.27	13.15	2.61	12.66	20.00	15.00	34.15	81.73	9
25	嫩选16	45.45	62.16	52.32	38.91	44.90	76.19	11.76	94.74	37.84	3
26	黄毛谷	40.94	77.70	49.10	16.91	35.35	48.10	12.63	33.71	22.30	3
27	嫩红谷	33.64	57.97	47.95	9.18	25.11	40.85	8.49	34.52	42.03	5
28	龙蛇谷	51.55	97.18	79.24	47.79	30.50	59.32	67.86	68.42	2.82	1
29	晋谷25	75.00	90.48	89.08	72.83	63.29	83.33	20.00	75.00	10.52	1
30	燕谷16	7.14	28.46	18.16	10.39	20.98	55.93	11.84	59.74	71.54	7
31	九谷20	7.55	38.73	25.00	20.67	22.40	68.18	20.39	65.33	61.27	7
32	红久谷	37.50	33.33	34.83	21.52	28.91	60.00	91.67	69.44	66.67	7
33	紫根谷子	88.38	94.44	99.02	95.16	63.29	97.67	62.50	69.23	5.56	1
34	金谷2号	5.05	61.76	35.32	15.95	13.55	44.78	9.59	37.80	38.24	3
35	糟谷	67.33	95.83	94.27	84.84	61.63	81.48	84.62	88.89	6.17	1
36	小红谷	77.03	99.87	93.65	82.52	55.19	90.38	30.00	84.62	0.37	1
37	公矮5号	43.00	99.21	80.62	62.42	34.03	76.60	21.67	51.28	0.52	1
38	嫩选17	65.63	56.82	60.87	54.83	45.29	88.10	25.53	70.31	43.18	5
39	济谷16	56.67	53.33	54.92	42.23	46.09	75.00	50.00	78.13	46.67	5
40	红吨谷	88.92	46.46	55.32	44.51	26.83	80.36	34.48	73.81	53.54	5
41	小黄谷	77.06	95.07	89.68	86.37	31.64	76.36	45.31	79.10	6.93	1
42	大叶青粘谷	29.77	76.98	87.90	79.98	48.82	91.30	65.22	93.33	23.02	3
43	栗谷	84.44	76.98	83.28	41.68	27.49	49.15	54.05	95.74	23.02	3
44	冀谷25	64.58	83.93	80.57	41.28	42.97	50.98	35.29	49.06	26.07	3
45	冀谷11	36.09	90.91	53.64	17.14	55.88	31.53	47.83	50.00	10.09	1
46	大粒系	29.17	76.71	45.28	13.33	27.10	28.57	92.31	73.08	23.29	3
47	赤谷6号	33.61	86.72	52.13	30.56	60.66	58.33	64.29	40.23	23.28	3
48	铁变16	19.01	88.44	46.22	11.33	43.90	24.27	59.26	63.51	11.56	1
49	石火谷子	18.75	60.00	35.05	8.51	28.57	24.41	24.07	26.21	40.00	3
50	晋谷40	5.36	92.98	42.81	11.76	32.00	27.01	18.42	32.84	7.02	1
51	白苗白流沙	24.69	85.60	60.70	32.06	16.00	52.86	25.53	40.24	24.40	3
52	大白谷	14.63	89.09	51.07	16.66	29.75	32.50	16.28	18.57	11.90	1
53	嫩09-1	25.00	42.55	31.37	13.40	43.84	42.31	35.71	28.09	57.45	5
54	公矮2号	5.38	52.63	31.62	11.00	22.82	34.88	17.54	11.11	47.37	5
55	赤谷4	60.99	87.00	93.76	72.69	37.89	67.57	45.45	71.96	16.63	1
56	九谷8	30.63	66.43	44.89	24.99	48.03	54.55	60.71	53.15	33.57	3
57	红谷	52.29	96.50	76.54	46.64	48.70	60.98	10.61	44.58	3.50	1
58	黄谷	51.43	91.95	59.59	15.95	22.29	26.44	16.36	13.08	8.05	1
59	当地种	41.26	95.89	63.87	38.78	43.33	60.76	16.95	30.10	4.11	1
60	临秋变	46.22	79.59	60.42	28.07	37.41	46.88	37.84	31.52	20.41	3
61	晋谷21	39.69	89.51	57.05	33.45	39.26	57.33	23.26	45.16	9.49	1
62	大青苗	53.69	84.56	55.92	26.31	48.15	46.84	73.08	73.44	25.44	3
63	公谷66	8.26	56.16	29.84	11.37	34.51	38.10	34.69	31.82	43.84	5
64	大糟谷	77.42	99.29	71.36	26.73	50.57	57.97	23.40	44.94	0.71	1
65	龙谷30	63.04	91.67	68.22	29.77	37.96	43.90	28.00	39.13	8.33	1
66	小苗谷	62.93	85.81	64.75	22.62	44.52	34.62	47.73	33.33	24.19	3
67	四六钱	76.15	97.24	74.92	45.72	37.32	60.87	31.48	42.22	2.76	1
68	龙谷32	43.70	69.72	45.15	29.59	31.98	63.93	43.55	18.10	30.28	3
69	昭杂10号	20.34	42.86	26.92	7.97	43.53	29.41	32.61	39.02	57.14	5
70	dw2	56.25	86.07	65.34	31.72	28.82	47.37	62.50	60.42	23.93	3
71	龙谷35	60.29	86.21	61.20	30.66	64.96	52.38	39.47	49.45	23.79	3
72	张杂6	45.57	80.77	59.81	50.29	35.48	80.85	44.12	46.99	21.23	3
73	黄金吨谷	30.00	73.10	48.86	22.77	60.00	47.06	35.59	30.59	26.90	3
74	山东留山WKX	14.68	54.81	31.17	18.55	57.28	60.00	50.00	27.78	45.19	5
编号 Number	材料 Material	相对发芽势(%) Relative germination potential	相对发芽率(%) Relative germination rate	相对发芽指数(%) Relative germination index	相对活力指数(%) Relative activity index	相对根长(%) Relative root length	相对芽长(%) Relative bud length	相对根干重(%) Relative root dry weight	相对芽干重(%) Relative bud dry weight	发芽相对盐害率(%) Germination relative salt damage rate	耐盐级别 Salt tolerance level
75	晋育红谷	81.94	98.97	76.94	70.84	56.53	92.06	55.77	46.99	0.61	1
76	燕谷18	64.89	83.76	66.09	36.04	22.99	54.43	29.79	45.16	26.24	3
77	小白谷	69.09	88.22	66.14	42.65	48.00	64.00	48.89	68.06	12.42	1
78	昭杂11号	34.72	87.67	49.12	24.29	30.46	48.78	59.57	61.02	12.33	1
79	红谷鸟不弹	66.67	90.54	62.01	23.59	19.90	37.35	27.27	25.84	9.46	1
80	山西乌谷	34.01	72.11	42.64	21.90	36.09	50.82	57.14	81.82	27.89	3
81	赤谷8号	49.62	94.52	64.49	53.62	44.78	83.33	43.75	86.67	5.48	1
82	红谷1号	12.40	73.79	47.20	15.56	37.93	32.81	39.02	58.93	26.21	3
83	金谷1号	20.75	52.74	34.81	13.67	41.07	39.29	21.82	22.45	47.26	5
84	河北香谷	88.79	99.32	82.68	34.12	66.42	50.30	25.00	52.78	0.68	1
85	红谷09-1	73.83	95.89	74.70	21.71	33.19	29.36	77.78	64.20	4.11	1
86	红钙谷	88.12	97.95	94.10	77.44	29.90	73.03	60.71	91.59	2.05	1
87	黑谷	65.79	86.99	65.47	20.57	38.61	31.58	12.90	6.56	19.01	1
88	金谷8号	49.44	73.97	56.44	14.16	26.62	25.00	45.16	23.16	26.03	3
89	草谷子	61.70	95.17	73.85	33.30	30.00	46.23	33.33	54.26	6.83	1
90	刀把齐	45.45	71.28	55.09	31.05	53.45	55.26	89.36	73.40	28.72	3
91	小香谷	21.21	66.36	47.55	32.33	46.41	67.11	44.44	63.86	33.64	3
92	勾根	67.61	91.78	75.63	74.22	53.00	95.95	57.38	55.56	8.22	1
93	公矮8号	61.65	95.77	64.62	28.97	36.22	45.31	33.72	38.60	6.23	1
94	紫根白	45.64	85.91	56.18	40.95	51.23	73.21	40.68	50.00	24.09	3
95	龙谷20	81.63	98.00	74.56	46.18	60.41	62.03	23.81	54.32	2.00	1
96	白根红粘谷	74.48	97.32	73.39	33.24	28.57	45.45	17.31	28.13	2.68	1
97	红谷75	49.47	83.85	61.45	45.93	54.89	75.00	51.67	62.92	26.15	3
98	龙谷31	56.36	84.83	60.77	36.04	50.28	58.75	33.85	51.02	25.17	3
99	胜谷1号	41.38	77.70	49.99	36.08	32.54	70.91	26.42	35.63	22.30	3
100	嫩江16	86.96	97.20	76.96	44.51	56.21	57.14	33.93	49.02	2.80	1
最大值Max.		97.50	99.87	99.02	96.28	72.57	97.67	92.31	95.74	90.71
最小值Min.		0.00	9.29	7.34	2.13	12.05	16.67	3.51	2.27	0.37
均值Mean		44.87	74.17	57.35	35.39	39.01	56.20	36.74	50.38	27.38
标准差Standard deviation		26.49	24.35	23.06	24.13	13.62	19.63	20.76	23.24	23.90
变异系数(%) Coefficient of variation		59.05	32.84	40.22	68.20	34.91	34.91	56.51	46.14	87.53

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根据谷子萌发期耐盐分级标准,100份材料中有41份材料（占41%）发芽相对盐害率低于20%,耐盐级别为1,其中小红谷、公矮5号、晋育红谷等17个品种的发芽相对盐害率小于5%,属于高耐盐品种;临秋变、张杂6、黄毛谷等35份材料（占35%）耐盐级别为3;嫩红谷、嫩选17、公谷66等11份材料（占11%）耐盐级别为5;龙谷33、九谷20、红久谷等8份材料（占8%）耐盐级别为7,属于盐敏感品种;龙谷27、龙谷25、磨里谷、钻头白、宇谷1号5份材料（占5%）,耐盐级别为9,属于盐高度敏感品种。150mmol/L的NaCl溶液胁迫下,耐盐级别为1的41份材料中,公矮8号、龙谷30、晋谷25等27份材料的相对发芽势均达到60%以上,相对发芽率达到85%;而耐盐级别为9的5份材料相对发芽率均小于10%。说明盐胁迫对高度耐盐的品种的发芽势、发芽率的影响较小,对高度敏感品种的发芽势、发芽率影响较大。发芽相对盐害率小于5%的17份材料中,公矮5号、龙蛇谷、红谷等7份材料的相对发芽势低于70%,红谷09-1、大糟谷、河北香谷等12份材料的相对活力指数小于70%。根据盐胁迫下各指标的响应情况,筛选出相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数均>70%,相对发芽率>95%,相对芽长>70%的4个品种,分别为晋育红谷、公矮6号、红钙谷和晋谷29在盐胁迫下的综合性状表现良好。

2.3 盐胁迫条件下谷子各指标的相关分析

由表5可见,相对发芽势与相对根长呈显著正相关（r=0.20）,与相对芽长、相对芽干重、相对根干重呈极显著正相关（r=0.48、r=0.41、r=0.27）;相对发芽率与相对芽长、相对芽干重、相对根干重呈显著正相关（r=0.25、r=0.25、r=0.20）;相对根长与相对活力指数呈极显著正相关（r=0.26）;相对芽长与相对发芽指数、相对活力指数呈极显著正相关（r=0.52、r=0.83）;发芽相对盐害率与相对芽长、相对芽干重之间呈现显著负相关（r=-0.25、r=-0.25）,与相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数之间呈现极显著负相关（r=-0.69、r=-0.99、r=-0.84、r=-0.58）。结果说明,品种本身的活力越高、质量越好,发芽相对盐害率越低;种子在盐胁迫条件下萌发的根芽越长、重量越重,受到的抑制作用越小,抵御盐胁迫的能力越强,这是后期保证苗全、苗壮的基础。

表5 150mmol/L的NaCl胁迫下谷子各性状相对值的相关分析

Table 5 Correlation analysis of relative values of various characters in millet under 150mmol/L NaCl stress

性状 Character	相对发芽势 Relative germination potential	相对发芽率 Relative germination rate	相对发芽指数 Relative germination index	相对活力指数 Relative activity index	相对根长 Relative root length	相对芽长 Relative bud length	相对芽干重 Relative bud dry weight	相对根干重 Relative root dry weight	发芽相对盐害率 Germination relative salt damage rate
相对发芽势 Relative germination potential	-1
相对发芽率 Relative germination rate	-0.69^**	-1
相对发芽指数 Relative germination index	-0.85^**	-0.85^**	-1
相对活力指数 Relative activity index	-0.71^**	-0.58^**	-0.84^**	-1
相对根长 Relative root length	-0.20^*	-0.13	-0.17	-0.26^**	-1
相对芽长 Relative bud length	-0.48^**	-0.25^*	-0.52^**	-0.83^**	-0.39^**	-1
相对芽干重 Relative bud dry weight	-0.41^**	-0.25^*	-0.48^**	-0.62^**	-0.16	-0.56^**	-1
相对根干重 Relative rood dry weight	-0.27^**	-0.20^*	-0.24^*	-0.26^**	-0.31^**	-0.21^*	-0.47^**	-1
发芽相对盐害率 Germination relative salt damage rate	-0.69^**	-0.99^**	-0.84^**	-0.58^**	-0.12	-0.25^*	-0.25^*	-0.19	1

Note: ^* P<0.05,^** P<0.01

注：^* P<0.05,^** P<0.01

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3 结论与讨论

目前东北地区尤其是黑龙江大庆地区土壤盐渍化十分严重,而利用高耐盐植物对盐渍土进行生物改良是目前最为经济有效的途径^[7,8],可以在固土的同时,降低土壤盐分含量、提高土壤有机质含量,有利于土壤改造^[9,10,11],对盐渍环境下农业生态循环和改善环境极为有利。因此研究盐胁迫对谷子萌发和生长的影响,挖掘谷子本身的耐盐能力^[12],既可以提高谷子的产量,又可以有效利用盐碱土地,改善生态环境条件^[13]。萌发期是谷子对盐害最为敏感的时期^[14,15,16],萌发期耐盐性强是保证谷子出苗的基础^[17],相对芽长和相对根长值较大,是生产上保证苗全、苗壮的基础,也是在盐渍化严重地区种植谷子品种必须优先具备的条件。崔江慧等^[18]采用不同浓度的NaCl处理10份甜高粱材料后,以萌发期和苗期各项生理指标的盐害率制定各指标的得分,从而判断各甜高粱品种的耐盐性。韩飞等^[19]研究表明,谷子萌发期的耐盐性能直接决定出苗率和成苗率。在萌发期,盐敏感种质会受到抑制,导致种子的发芽能力严重降低甚至无法发芽。因此,利用发芽率、发芽势等发芽指标来对谷子萌发期耐盐能力进行鉴定是研究筛选耐盐种质最基本的途径。田伯红等^[20]研究表明,当盐浓度超过150mmol/L时谷子的根系生长受到明显抑制,萌发期耐盐性较强的品种相对根长大于耐盐性较差的品种。

本研究结果表明,不同浓度的盐胁迫下谷子的发芽势、发芽率差异显著,当NaCl溶液浓度达到150mmol/L时,谷子发芽势、发芽率显著低于对照,因此认为150mmol/L的NaCl溶液可作为谷子萌发期耐盐性筛选的最适浓度。通过150mmol/L的NaCl溶液对100份谷子材料进行萌发期耐盐性筛选,各测定指标变异系数由大到小为：发芽相对盐害率>相对活力指数>相对发芽势>相对根干重>相对芽干重>相对发芽指数>相对芽长=相对根长>相对发芽率。可以看出,虽然相对根长与相对芽长的变异系数相同,但相对芽长的平均值>相对根长的平均值,相对芽干重的变异系数<相对根干重的变异系数,且相对芽干重平均值>相对根干重平均值,说明盐胁迫条件下作物根和芽的生长都受到明显的抑制,但对芽的抑制作用小于对根的抑制作用。除了发芽率、根长、芽长外,发芽指数也是反映种子受到盐胁迫影响的重要指标,相对发芽指数越高,种子越能快速整齐的发芽,适应盐胁迫的能力就越强。本试验中通过发芽相对盐害率筛选出耐盐级别为1的品种共41份,占整体的41%,在相对盐害率<5%的17份材料中,晋育红谷、公矮6号、红钙谷和晋谷29这4个品种的相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数均大于70%,相对发芽率均大于95%,相对芽长均大于70%,在盐胁迫下综合性状表现良好,可以作为耐盐品种选育和耐盐性机理研究的优质资源,若要更加全面、客观地评价谷子种质资源的抗盐性,需进一步进行大田试验。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

[1]

郭慧娟, 胡涛, 傅金民 .

苏打碱胁迫对多年生黑麦草的生理影响

草业学报, 2012,21(1):118-125.

DOI:10.11686/cyxb20120115 URL [本文引用: 1]

为研究苏打碱胁迫对多年生黑麦草幼苗的生长和生理特性的影响，采用水培实验，用０．１ｍｏｌ／Ｌ的Ｎａ₂ＣＯ₃和ＮａＨＣＯ₃溶液配置ｐＨ＝８．２、ｐＨ＝９．１、ｐＨ＝９．９、ｐＨ＝１０．９四个梯度的处理液，以去离子水ｐＨ＝６．５作为对照，探讨ｐＨ值对黑麦草蒸腾速率、株高、根长、含水量、叶绿素含量、丙二醛（ＭＤＡ）含量以及抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的影响。结果表明，随着ｐＨ的升高，幼苗的株高、根长、含水量、相对蒸腾速率及叶绿素含量都显著下降，而根冠比呈先升后降的趋势。随着处理液的ｐＨ值从８．２递增至１０．９，叶片中的ＭＤＡ含量从对照的７．０ｎｍｏｌ／ｇＦＷ逐步上升到３０．０ｎｍｏｌ／ｇＦＷ；而ＳＯＤ活性先高后低，当ｐＨ＝９．１时，最高含量为８．４Ｕ／ｍｇ蛋白；ＣＡＴ的活性则从对照的１１８．５Ｕ／（ｍｉｎ·ｇ蛋白）逐步递减至４７．１Ｕ／（ｍｉｎ·ｇ蛋白）；而ＰＯＤ活性呈现递增的趋势，当ｐＨ达到最高时，ＰＯＤ活性是对照的４倍多。

[2]

樊瑞苹, 周琴, 周波 , 等.

盐胁迫对高羊茅生长及抗氧化系统的影响

草业学报, 2012,21(1):112-117.

DOI:10.11686/cyxb20120114 URL [本文引用: 1]

研究了不同浓度ＮａＣｌ（０，５０，１００，２００，３００ｍｍｏｌ／Ｌ）胁迫对高羊茅生长及抗氧化系统的影响。结果表明，中、低浓度（５０，１００ｍｍｏｌ／Ｌ）盐胁迫下，高羊茅生物量和ＭＤＡ含量与对照组相比没有显著变化；高浓度（２００，３００ｍｍｏｌ／Ｌ）盐胁迫后，生物量明显降低，ＭＤＡ含量显著升高。抗氧化酶（ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ）活性随着盐胁迫时间的延长先上升后下降，盐浓度越高３种酶活性下降幅度越大。盐胁迫初期，除类胡萝卜素含量略有上升外，ＧＳＨ和还原型ＡｓＡ均有不同程度的下降，随着胁迫时间的延长，３种抗氧化物质含量逐渐降低，２００，３００ｍｍｏｌ／Ｌ盐处理下降明显。

[3]

谢振宇, 杨光穗 .

牧草耐盐性研究进展

草业科学, 2003,20(8):11-17.