玉米（Zea mays L.）是我国三大粮食作物之一，其种植面积和产量均居全国首位^[1]。我国盐碱地面积约有9.91×10⁷ hm²，占全球盐碱地总面积的10%，位居世界第三^[2-6]。目前，有6.62%全国耕地发生盐渍化^[7]，在极端自然条件和不合理耕作的共同影响下，耕地盐碱化面积仍不断增加^[8]。东北区是我国玉米主产区，耕地盐碱化问题突出，按所含盐分不同，可以分为氯化钠等中性盐为主的盐土和以碳酸钠、碳酸氢钠等碱性盐为主的碱土^[9]。玉米属中度盐敏感植物^[8]，土壤盐碱化进一步加剧了盐胁迫危害。挖掘玉米自身的耐盐能力并培育耐盐品种是盐碱化土壤利用最为经济有效的途径^[10]，也是“以种适地”战略方针的重要内容。

盐胁迫会显著抑制玉米种子的萌发，导致其发芽率、鲜重和含水率等指标下降^[11]。玉米萌发期对盐胁迫最为敏感，该时期的耐盐能力与种子萌发及植株后续生长发育直接相关^[12]，因此，萌发期耐盐性鉴定对盐碱地玉米种植具有重要意义^[13-14]。室内萌发期耐盐性鉴定环境可控、重复性强且成本低^[15]，是初筛高耐盐型玉米种质资源的重要途径，常用鉴定指标包括发芽率、发芽指数、鲜重和干重等表型指标^[4]，以及离子浓度、叶绿素含量和酶活性等生理生化指标^[16]。目前研究中采用的盐胁迫浓度有一定差异，谷思玉等^[17]指出不同玉米品种对盐胁迫的耐受性不同，NaCl胁迫浓度低于100 mmol/L时，对玉米杂交种萌发影响较小；张静等^[18]分析不同NaCl浓度下玉米品种的萌发率，发现200 mmol/L NaCl胁迫下种子萌发与对照的差异最为显著。此外，盐胁迫对玉米的影响复杂，多指标综合分析可更全面地反映玉米在盐胁迫下的耐受性。张海艳等^[19]综合种子萌发与幼苗生长指标，利用加权隶属函数法对47个供试玉米品种进行综合评价和耐盐级别划分，筛选出鲁单981和迪卡M9等7份高度耐盐品种；刘倩倩等^[20]基于综合耐盐指数D值法整合发芽率、鲜重和干重等指标，对玉米自交系耐盐等级进行划分，筛选出17份高度耐盐自交系。

目前，群体水平种质资源多指标综合耐盐性鉴定主要集中于玉米自交系，包括萌发期拟合发芽率和幼苗生物量，以及苗期拟合根长、株高和植株生物量等耐盐性评价^[20-22]，室内耐盐性鉴定与全生育期（产量）耐盐性相关的研究报道较少，且对群体水平杂交种耐盐性鉴定及筛选的相关研究稀缺。产量是鉴定玉米品种耐盐性的最主要指标，许政晗^[1]通过室内外联合耐盐性鉴定从9份玉米杂交种中筛选出耐盐高产型迪卡159；高英波等^[23]综合室内萌发期与田间原位耐盐性鉴定，对黄淮海夏玉米区30份主推玉米品种的发芽率、发芽势和胚芽长等表型指标的相对值及盐碱地产量进行综合评价，筛选出登海605、青农105、邦玉339和鲁单818共4份高度耐盐品种；刘鸿等^[12]通过多指标综合评价41份玉米杂交种的耐盐性，鉴定出新玉66和宣何8号等7份耐盐性较强的玉米品种。本研究以东北区118份玉米杂交种为材料，采用室内200 mmol/L NaCl模拟盐胁迫，对萌发期植株的鲜重、干重和发芽率进行统计分析，基于加权隶属函数及主成分赋权法获得耐盐性综合评价值D值，通过离差平方和法聚类，对参试材料进行耐盐等级划分；同时结合盐碱地田间试验的产量数据，综合评估玉米萌发期与全生育期的耐盐性，分析萌发期耐盐性指标在预测盐碱化耕地产量中的参考价值，以期为东北区大面积推广的新育杂交种的耐盐性鉴定提供参考依据。

以中国农业科学院、东北农业大学、黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院和吉林省农业科学院玉米研究所等单位联合收集的118份玉米杂交种为材料，分为早熟、中早熟和中熟3个熟期组（表1）。

玉米萌发期耐盐性鉴定试验于2023年10月在中国农业科学院作物科学研究所温室进行。选取大小一致且饱满的种子80粒，蒸馏水清洗2次，0.5% NaClO消毒20 min，再用蒸馏水清洗3次，饱和硫酸钙浸泡过夜。将80粒种子分为8份，每份10粒种子，其中4份为试验组（SA），4份为对照组（CK）。将10粒种子均匀地置于距湿润方形滤纸顶端2 cm处，上方铺一层湿润滤纸，卷成圆筒状置于15 L桶中，SA处理组为7 L浓度200 mmol/L的NaCl溶液，CK处理组为等体积蒸馏水。套上黑色塑料袋置于人工培养室（温度25~28 ℃，相对湿度50%~65%）进行暗培养。每天透气2次，并查看长势，每3 d补充1次溶液，待地上部萌发至3~4 cm时揭开黑色塑料袋，于处理第10天测定发芽率、鲜重和干重，收获后将样品装入牛皮纸袋中105 ℃杀青30 min，65 ℃烘干至恒重^[24]。

大田全生育期耐盐性鉴定于2024年5-10月在吉林洮南进行，分为中度盐碱地（播种时土壤pH 8.5~9.5）和对照地（播种时土壤pH 7.5~8.0）。每个熟期组单独采用不完全区组设计，2行区，2次重复，5 m行长，种植密度67 500株/hm²。播种期为5月10日，播种方式采用人工精量播种，每穴播种2粒，深度为3~5 cm，其他栽培管理按普通大田高产要求进行。成熟后将每穗粒数大于20粒的穗子按小区进行脱粒称重，折合成14%含水量，计算平均产量。

以芽和根分别达种子长度为萌发标准^[20]，进行发芽率统计。发芽率（%）=发芽种子数/供试种子数×100；相对发芽率=SA处理组发芽率/CK处理组发芽率；鲜重=发芽苗总鲜重/发芽苗数；干重=发芽苗总干重/发芽苗数；含水率（%）=（鲜重-干重）/鲜重×100；相对含水率=SA处理组含水率/ CK处理组含水率。

使用Excel 2019整理数据，采用SPSS 26.0分析各耐盐指标的均值和方差等，采用R语言的离差平方和法对D值进行聚类分析，使用Prism进行t-检验。具体公式如下^[20]：

(1)$\begin{array}{lll} \mu\left(Z_{a}\right)=\left(Z_{a}-Z_{a \min }\right) /\left(Z_{a \max }-Z_{a \min }\right)(a=1,2,3, \cdots, n) \end{array}$

式中，μ(Z_a)为第a个综合指标隶属函数值，Z_a表示第a个耐盐指标的观测值，Z_amin表示第a个耐盐指标在所有待评价样本中的最小值，Z_amax表示第a个耐盐指标在所有待评价样本中的最大值。

式中，W_a表示第a个综合指标权重，P_a为第a个指标贡献率。

式中，D值为第a个杂交种的耐盐性综合评价值。

CK和SA处理组10 d后玉米幼苗代表性照片如图1所示。盐胁迫下118份玉米杂交种萌发期的发芽率、鲜重和含水率均显著低于CK处理，但干重呈上升趋势（图2）。CK处理发芽率为50.00%~100.00%，平均84.80%；SA处理为17.50%~100.00%，平均76.57%，较CK处理降幅为9.71%。CK处理鲜重为0.98~4.37 g，平均1.53 g；SA处理为0.51~1.59 g，平均0.93 g，较CK处理下降39.22%。CK处理干重在0.15~0.30 g，平均0.23 g；SA处理为0.16~0.33 g，平均0.25 g，较CK处理增加8.70%。CK处理含水率为78.76%~ 94.38%，平均84.97%；SA处理为37.56%~83.38%，平均72.53%，较CK处理降幅为14.64%。各指标变异系数受盐胁迫影响，发芽率由15.53%增至22.32%，含水率由2.67%增至7.61%，鲜重由22.13%降至17.18%，干重由14.22%降至13.14%。根据盐胁迫条件下变异系数相较于CK处理的增加或降低幅度评估指标对盐胁迫的敏感程度^[20]，萌发期玉米杂交种各指标盐胁迫敏感程度表现为发芽率>鲜重>含水率>干重。

表型指标相对值能够去除品种自身差异，更好地反映植株在盐胁迫下的生长情况和耐盐能力。Pearson相关性分析（表2）显示，相对发芽率、相对单株鲜重、相对单株干重和相对含水率间相关性较低，仅相对含水率与相对单株鲜重呈极显著正相关（P<0.01），相关系数为0.83。

利用SPSS软件将杂交种的4个相对耐盐指标降维整合为少数核心因子，获得各主成分贡献率，第1主成分贡献率为46.01%，第2主成分为27.63%，第3主成分为22.81%，累计贡献率达到96.45%（表3）。在第1主成分中相对单株鲜重载荷为0.96，相对含水率为0.95，明显大于相对发芽率和相对单株干重，说明第1主成分主要由相对单株鲜重和相对含水率构成。第2主成分由相对发芽率和相对单株干重共同决定，载荷分别为0.69和0.79。第3主成分主要由相对发芽率构成，载荷为0.72。第4主成分贡献率为3.56%，其中相对单株鲜重载荷为-0.26，相对含水率为0.26。

利用耐盐性指标观测值计算隶属函数值，根据4个综合指标的贡献率计算各指标权重，结合隶属函数值和权重利用公式（3）计算耐盐性综合评价值D值（表4）。为区分不同玉米杂交种的耐盐能力差异，采用离差平方和法聚类，通过R语言进行分析，根据D值将118份杂交种划分为5个耐盐等级（图3a）。其中，D值在0.13~0.41为盐高敏感型，包括吉单83、克玉19、泽玉8911和富尔116等11份杂交种，占总供试材料的9.3%；D值在0.42~0.52为盐敏感型，包括中单107、吉单68和吉单62等42份材料，占总供试材料的35.6%；D值在0.53~0.56为中等敏感型，包括先达203、吉单31和吉单12等34份材料，占总供试材料的28.8%；D值在0.57~0.60为耐盐型，包括吉单982、东农254和绥玉42等13份材料，占总供试材料的11.0%；D值在0.61~0.70为高度耐盐型，包括合玉27、东农296和天育918等18份材料，占供试材料的15.3%（图3b）。

为了解杂交种萌发期耐盐性规律，根据不同熟期将118份材料分3组，早熟组、中熟组和中早熟组分别有29、52和37份，D均值分别为0.54、0.53和0.50，早熟组和中熟组D均值差异较小，早熟组明显大于中早熟组。进一步分析发现，早熟组有6份高度耐盐型和2份耐盐型，共占27.59%；中早熟组有3份高度耐盐型和2份耐盐型，共占13.51%；中熟组高度耐盐型和耐盐型各有9份，共占34.62%（表5）。118份杂交种中高度耐盐型和耐盐型材料共计31份，在早熟组、中熟组和中早熟组的分布比例是1.6:3.6:1。基于不同熟期组的D均值及高度耐盐、耐盐型杂交种的熟期分布，发现杂交种萌发期耐盐性为中熟组>早熟组>中早熟组。

产量是筛选高产耐盐品种的核心指标，基于118份玉米杂交种于吉林洮南对照地和盐碱地的全生育期耐盐性鉴定试验产量数据，验证萌发期鉴定结果与原位盐碱地产量的相关性。萌发期耐盐性综合评价值D与对照地产量（r=0.088，P>0.05）和盐碱地产量（r=0.12，P>0.05）均无显著相关性；受盐碱胁迫影响，杂交种在盐碱地的产量均较对照地显著下降（P<0.05），降幅为23.07%~82.98%，平均降低53.24%。在对照地，中熟组、中早熟组和早熟组杂交种平均产量分别为11 631.60、11 181.15和10 815.60 kg/hm²，不同熟期组间无显著差异；在盐碱地，中熟组杂交种平均产量为5472.75 kg/hm²，与中早熟组产量（5426.25 kg/hm²）相差不大，但两者均显著大于早熟组（4569.30 kg/hm²）（图4a），这与早熟组萌发期平均耐盐性综合评价值D最大的结果不符。

进一步分析同一熟期内杂交种的盐碱地产量，发现按萌发期耐盐等级分类，中早熟组所有等级间产量无显著差异，中熟组同样无显著差异，但中早熟组萌发期盐敏感型杂交种产量（4570.80 kg/hm²）显著低于其他等级杂交种；早熟组、中熟组和中早熟组中萌发期耐盐型杂交种的产量分别为6776.40、6190.05和7649.85 kg/hm²，高于其余4个耐盐等级杂交种，但未达显著差异（图4b）。将萌发期高度耐盐型与耐盐型杂交种归为耐盐组，萌发期盐敏感型和盐高敏感型杂交种归为盐敏感组，结果发现中早熟组中萌发期盐敏感组杂交种在盐碱地的产量为4988.10 kg/hm²，显著低于耐盐组（6643.35 kg/hm²），其他2个熟期组内则无显著差异（图4c）。

在盐碱地产量大于7500 kg/hm²且萌发期为耐盐型或高度耐盐型的杂交种有4份，分别为吉单982、绥玉42、C2235和东农296；盐碱地产量小于3000 kg/hm²且萌发期为盐敏感型或盐高敏感型的杂交种有3份，分别为克玉19、中单685和中单1138。综上所述，尽管萌发期耐盐性鉴定结果与盐碱地产量无显著相关性，但萌发期耐盐型杂交种在盐碱地的产量呈现较高水平，中早熟组萌发期盐敏感型杂交种产量显著低于耐盐型杂交种，表明杂交种萌发期耐盐能力与盐碱地产量具有一定相关性，并且可能受熟期影响，即萌发期耐盐性强的品种在盐碱地更有可能获得高产。

作物耐盐性鉴定是筛选耐盐种质资源的重要手段，一般可以通过大田试验^[23]、盆栽试验^[25]和水培试验^[20]等方法进行。由于大田种植处于开放环境中，受降水和温度等气候因素影响，耐盐性评价需综合多年与多环境的试验结果；而采用盆栽和水培法模拟盐胁迫既能满足群体水平样本量需求，又可以保证盐胁迫强度均一且可控^[26]。萌发期是作物生长周期的起始阶段，也是对盐分最为敏感的时期^[27]，萌发期的耐盐性决定植株形态建成和后期生长发育^[23]，故常被选作模拟盐胁迫进行耐盐种质筛选的时期。

在室内模拟试验中，外源添加NaCl是主要的盐胁迫方式，其浓度的选择是构建玉米耐盐鉴定技术体系的关键^[26]。刘倩倩等^[20]发现150 mmol/L NaCl处理下，玉米自交系的发芽率、鲜重和含水率差异显著，但杂交种在种子萌发期表现出更强的生长能力，杂种优势明显。匡朴^[27]认为160~220 mmol/L NaCl是鉴定不同玉米品种萌发期耐盐性的适宜浓度；陈波等^[16]认为极耐盐玉米品种在NaCl浓度为150 mmol/L时，品种间耐盐性差异不显著，在250 mmol/L NaCl处理下各品种间差异最为显著，而当NaCl浓度大于250 mmol/L后差异减小。本试验中，200 mmol/L NaCl处理10 d品种间生长差异明显，适宜进行耐盐性鉴定，与上述报道一致。植物的耐盐性是一个复杂的数量性状，许多参数被用于耐盐性评价，耐盐性模拟试验中常用表型指标^[28]和生理指标^[20]等作为评价参数。研究发现利用单一指标的耐盐性评价并不能准确地反映玉米杂交种的耐盐性，郝德荣等^[28]以盐胁迫处理第10天的株高、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重为鉴定指标，计算耐盐综合指数，将157份玉米自交系划分为6个耐盐等级；刘倩倩等^[20]分析玉米自交系在盐胁迫下第7天的相对发芽率、相对单株鲜重、相对单株干重和相对含水率，通过主成分分析和隶属函数法拟合各指标获得耐盐性综合评价值D值并进行耐盐性评价。本研究发现，200 mmol/L NaCl处理下，多数玉米杂交种能正常萌发，83.9%的杂交种发芽率受盐胁迫影响变化不显著，仅有16.1%的杂交种发芽率显著降低，这与刘倩倩等^[20]的鉴定结果一致。因此，只用发芽率并不能有效区分各杂交种的耐盐性，萌发后品种间芽和根的生长量相差较大，可作为进一步分析耐盐性差异的重要指标。本研究采用相对发芽率、相对单株鲜重、相对单株干重和相对含水率4个指标对供试杂交种进行耐盐等级划分，筛选出高度耐盐型18份、耐盐型13份、中等敏感型34份、盐敏感型42份和盐高敏感型杂交种11份。

通过分熟期组比较118份适宜东北区种植的杂交种的萌发期综合耐盐性，发现中熟组杂交种萌发期耐盐性大于早熟组和中早熟组，即中熟组杂交种萌发期整体耐盐能力更强。耐盐种质资源的鉴定与筛选是为了更好地辅助大田不同地力条件下品种的择优种植，因此育种家格外关注模拟试验结果与原位盐碱地产量之间的相关性。本研究中供试品种主要是东北区早熟、中早熟和中熟期大面积种植的新育杂交种，对这些品种萌发期耐盐性鉴定结果的应用价值亟需评价，因此需进一步分析其与盐碱地大田产量的相关性。张红等^[29]在0.3%盐水处理下发现郑单958比正常处理产量降低77.8%，登海9产量降低58.07%，与本研究中受盐碱影响的杂交种产量降低23.07%~ 82.98%的结果相符。本研究发现，萌发期耐盐性鉴定结果与田间产量无显著相关性，Cui等^[30]也发现室内与大田苗情等级相关系数为0.49，相关性较低。但本研究发现同一熟期组中，萌发期鉴定结果与盐碱地产量有一定相关性，包括：（1）早熟组、中熟组和中早熟组杂交种盐碱地平均产量分别为4569.30、5472.75和5426.25 kg/hm²，31份萌发期耐盐组杂交种中合玉27、天育918和东农296等23份的盐碱地产量大于对应熟期组均值，占比74.19%；53份盐敏感组杂交种中富尔116、克玉19和泽玉8911等32份的盐碱地产量小于对应熟期组均值，占比60.38%；（2）萌发期耐盐型杂交种在不同熟期组的产量均呈较高水平；（3）中早熟组萌发期盐敏感型杂交种产量显著低于耐盐型杂交种，以上结果表明萌发期耐盐能力强的杂交种在盐碱地中更有可能获得高产。鉴于田间盐碱度存在较大变异，全生育期产量结果需要多年多点重复试验确定，因此，本研究中118份杂交种萌发期耐盐性鉴定结果与盐碱地产量之间的相关性需进一步分析。

通过拟合相对萌发率、植株鲜重、干重和含水率得到耐盐性综合评价值D值，将118份东北区玉米杂交种划分为5个耐盐等级，筛选出东农296、合玉27和天育918等18份高度耐盐型杂交种，绥玉42、东农254和吉单982等13份耐盐型杂交种，先达203、吉单31和吉单12等34份中等敏感型杂交种，吉单68、吉单62和中单107等42份盐敏感型杂交种，克玉19、泽玉8911和富尔116等11份盐高敏感型杂交种。根据不同熟期组耐盐型杂交种占比和高度耐盐、耐盐型杂交种的熟期分布，杂交种萌发期耐盐性排序为中熟组>早熟组>中早熟组。进一步结合盐碱地产量分析，发现杂交种萌发期耐盐等级与产量无显著相关性；不同熟期组中萌发期耐盐型杂交种在盐碱地的产量较高，中早熟组萌发期盐敏感型杂交种的产量显著低于耐盐型杂交种，萌发期耐盐型杂交种在盐碱地的产量大概率高于平均水平。综合盐碱地产量和萌发期耐盐性鉴定结果，筛选出高耐盐且高产的杂交种吉单982、绥玉42、C2235和东农296。