耐鹽性甘薯品種的初步篩選

王文婷　侯夫云　王慶美　李愛(ài)賢　郭鋼　張立明

摘 要：以5個(gè)甘薯品種無(wú)菌試管苗為試材，將其在NaCl濃度為0、50、100、150 、200 mmol/L的MS 培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，20 d后測(cè)定各品種植株的干重、鮮重以及SOD活性。結(jié)果表明：隨NaCl 濃度增大，各品種鹽害程度明顯加大，生長(zhǎng)發(fā)育明顯變緩；NaCl濃度為50 mmol/L時(shí)，5個(gè)品種的SOD活性都有所上升，之后隨鹽濃度增加分別呈現(xiàn)不同程度的下降；5個(gè)品種中濟(jì)徐23耐鹽性較強(qiáng)，濟(jì)薯18、濟(jì)黑薯1號(hào)耐鹽性較差，濟(jì)薯06210、徐薯18居中。

關(guān)鍵詞：鹽脅迫；甘薯；鹽害；SOD活性

中圖分類號(hào)：S531.038 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2012）11-0035-03

Initial Screening of Sweet Potato Varieties with Salt Tolerance

Wang WenTing1，2， Hou FuYun2， Wang QingMei2， Li AiXian2， Guo Gang2， Zhang LiMing2*

（1. College of Agronomy and Plant Protection， Qingdao Agricultural University， Qingdao 266109， China；

2. Crop Research Institute， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China）

Abstract In order to screen sweet potato varieties with salt tolerance， the trial was carried out with five varieties cultured on the MS medium with 0， 50 mmol/L， 100 mmol/L， 150 mmol/L， 200 mmol/L NaCl respectively for 20 days， and then the fresh and dry weight of plants and SOD activity were investigated. The results showed that the salt injury index of different sweet potato cultivars increased significantly with the increase of NaCl concentration， and the sweet potato growth was significantly slowed. The SOD activity in 5 varieties increased under 50 mmol/L NaCl， and then reduced differently with the increase of NaCl concentration. According to these results， Jixu 23 had the highest salt tolerance； Jishu 18 and Jiheishu 1 had the worst salt tolerance； the salt tolerance of Jishu 06210 and Xushu 18 was in the middle.

Key words Salt stress； Sweet potato； Salt injury； SOD activity

甘薯是重要的糧食作物和工業(yè)原料，能夠在其他糧食作物不能生長(zhǎng)的貧瘠地塊上生長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，在發(fā)展中國(guó)家和地區(qū)成為低投入高產(chǎn)出的作物。由于受環(huán)境條件與種植結(jié)構(gòu)的影響，部分地區(qū)甘薯只能種植在干旱或鹽漬化土壤中， 使得甘薯的產(chǎn)量和品質(zhì)受到很大影響[1]。因此培育篩選耐鹽性好的甘薯品種具有重要意義。本試驗(yàn)是以MS 培養(yǎng)基為鹽害脅迫的載體，在無(wú)菌條件下對(duì)甘薯苗期的耐鹽性進(jìn)行研究，以期篩選出適于鹽堿地區(qū)栽培的甘薯品種或品系，也可為抗鹽育種提供材料。

1 材料與方法

11 試驗(yàn)材料

由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所甘薯室提供，分別為濟(jì)徐23、濟(jì)薯18、濟(jì)黑薯1號(hào)、濟(jì)薯06210，徐薯18為對(duì)照。

12 試驗(yàn)方法

121 材料培養(yǎng) 切取大小一致莖尖頂端2～3 cm，用雙蒸水沖洗后浸于70%的酒精中30 s，再用雙蒸水沖洗后浸于01%升汞中10 min，最后再用雙蒸水沖洗。將莖尖分別種植于MS培養(yǎng)基（對(duì)照）和MS+50 mmol/L NaCl（處理1）、MS+100 mmol/L NaCl（處理2）、MS+150 mmol/L NaCl（處理3）、MS+200 mmol/L NaCl（處理4）的培養(yǎng)基，再置于28℃、16h/8h（光照/黑暗）的培養(yǎng)室中培養(yǎng)20 d，取根、莖用于試驗(yàn)指標(biāo)的檢測(cè)，每個(gè)處理重復(fù)3次。

122 生長(zhǎng)測(cè)定 NaCl 脅迫20 d時(shí)，從培養(yǎng)基中取出植株， 用去離子水快速?zèng)_洗干凈， 吸干表面水分， 稱鮮重。之后將其置于105℃烘箱中殺青10 min， 再80℃烘干至恒重， 用電子天平（精確至001 g）稱干重。每處理重復(fù)3次。

123 SOD活性測(cè)定 稱取03 g 葉樣置預(yù)冷研缽中，加入pH 78磷酸緩沖液1 ml冰浴研磨，磨好后倒入離心管中，再分別用磷酸緩沖液2 ml重復(fù)兩次洗凈研缽倒入離心管中；于10 000 r/min、4℃離心20 min，上清液即為酶提取液。

取pH 78的磷酸緩沖液、104 mmol/L的甲硫氨酸05 ml 、300 μmol/L的NBT（氮藍(lán)四唑）1 ml、03 mol/L EDTA 溶液05 ml，共4 ml反應(yīng)液，混合均勻后，加入50 μl核黃素，再加入50 μl酶液，以不加酶液為對(duì)照，立即置于4 000 lx熒光下照光15 min后，用黑布遮光，終止反應(yīng)。以pH 78的磷酸緩沖液調(diào)零，在波長(zhǎng)560 nm下比色得到OD值，計(jì)算SOD活性。

SOD活性（U/gFW）=（對(duì)照OD值-樣品OD值）×稀釋倍數(shù)/樣品鮮重（g）

124 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析利用Excel 2003和DPS 705軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

21 NaCl 處理對(duì)甘薯幼苗生長(zhǎng)的影響

由圖1可以看出，鹽脅迫濃度越大，對(duì)植株生長(zhǎng)量的影響越大。與無(wú)鹽對(duì)照相比，50 、100 、150、200 mmol/L NaCl濃度處理后，濟(jì)徐23鮮重處理1、處理2分別增加176%和108%，后兩者分別減少78%和88%；濟(jì)薯06210處理1增加38%，后者依次減少124%、171%和191%；濟(jì)薯18各處理依次下降了64%、527%、646%和700%；濟(jì)黑薯1號(hào)各處理依次下降了126%、476%、612%和709%；徐薯18各處理依次下降了60%、110%、150%和170%。

圖1 NaCl不同濃度處理對(duì)甘薯幼苗鮮重的影響

如圖2，濟(jì)徐23的干重前兩處理分別增加44%、22%，后兩處理分別減少11%、99%；濟(jì)薯06210處理1增加11%，后者分別減少143%、187%和220%；濟(jì)薯18各處理依次下降了56%、533%、644%和744%；濟(jì)黑薯1號(hào)各處理依次下降了54%、533%、641%和794%；徐薯18各處理依次下降了56%、124%、180%和191%。

圖2 NaCl不同濃度處理對(duì)甘薯幼苗干重的影響

如圖3，濟(jì)徐23的根長(zhǎng)處理1、處理2依次增加27%和09%，后兩者分別減少45%和48%；濟(jì)薯06210處理1增加09%，其它處理分別減少了107%、179%和268%；濟(jì)薯18各處理依次下降了83%、450%、495%和615%；濟(jì)黑薯1號(hào)各處理依次下降了09%、436%、518%和627%；徐薯18各處理分別下降了26%、122%、183%和287%。

綜合來(lái)看，濟(jì)徐23鮮重、干重及根長(zhǎng)略微增加，說(shuō)明它的耐鹽性較好，鹽脅迫后生長(zhǎng)受抑制較輕；濟(jì)薯06210和徐薯18次之；而濟(jì)薯18和濟(jì)黑薯1號(hào)耐鹽性最差。

圖3 NaCl不同濃度處理對(duì)甘薯幼苗根長(zhǎng)的影響

22 NaCl 處理對(duì)甘薯幼苗葉片SOD的影響

SOD是植物抗氧化防御系統(tǒng)中重要的酶。植物體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生與清除處于動(dòng)態(tài)平衡中，脅迫能誘導(dǎo)過(guò)量活性氧產(chǎn)生，這種動(dòng)態(tài)平衡被打破，導(dǎo)致植物體內(nèi)活性氧積累，從而對(duì)植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理代謝產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，進(jìn)而使植物遭受生理?yè)p害。由圖4可以看出，隨著鹽濃度的增大，5個(gè)甘薯品種葉片的SOD含量呈現(xiàn)先增后減趨勢(shì)。鹽濃度較低時(shí)，SOD的含量都有所上升，以去除植物體內(nèi)增加的活性氧。在0～200 mmol/L NaCl濃度下，濟(jì)徐23的SOD活性始終無(wú)明顯差異，說(shuō)明該品種在此濃度下耐鹽性較好。當(dāng)鹽濃度達(dá)到50 mmol/L，隨著鹽濃度的升高，其他4個(gè)甘薯品種的SOD活性均下降，至鹽濃度為200 mmol/L時(shí)，濟(jì)薯06210和徐薯18分別下降了356%和429%，濟(jì)黑薯1號(hào)和濟(jì)薯18分別下降了562%和568%。

圖4 鹽脅迫對(duì)甘薯幼苗SOD活性的影響3 結(jié)論與討論

植物生長(zhǎng)的極限鹽度是指植物生長(zhǎng)在該鹽度范圍內(nèi)，50%以上的植物能正常生長(zhǎng)，超過(guò)該鹽度時(shí)則50%以上的植物生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)量下降，即植物正常生存的外界最大鹽度范圍。已有大量研究證明，植物幼苗早期對(duì)鹽分特別敏感。生物量是植物對(duì)鹽脅迫響應(yīng)的綜合體現(xiàn)，植物對(duì)鹽脅迫響應(yīng)最敏感的生理過(guò)程就是生長(zhǎng)抑制[4，5]。王靈燕等（2012）[6]對(duì)盆栽甘薯苗的耐鹽試驗(yàn)結(jié)果顯示，濟(jì)徐23盆栽苗在鹽脅迫下生長(zhǎng)量有限。本試驗(yàn)中濟(jì)徐23的無(wú)菌苗在鹽脅迫下卻未受生長(zhǎng)限制。不耐鹽品種濟(jì)薯18和濟(jì)黑薯1號(hào)受抑制程度明顯大于耐鹽品種濟(jì)徐23。

當(dāng)植物受到脅迫時(shí)，體內(nèi)的氧代謝就會(huì)失調(diào)，積累大量的活性氧，植物可動(dòng)用酶和非酶防御系統(tǒng)保護(hù)細(xì)胞免遭氧化損傷，酶保護(hù)系統(tǒng)主要由SOD和APX等。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著鹽濃度的增加，甘薯體內(nèi)的SOD含量呈現(xiàn)出先增后減趨勢(shì)。低濃度的NaCl能誘導(dǎo)5個(gè)甘薯品種幼苗增加SOD活性，從而減少自身細(xì)胞內(nèi)增加的活性氧，當(dāng)鹽濃度達(dá)到200 mmol/L時(shí)，除濟(jì)徐23外其它4個(gè)甘薯品種葉中的SOD含量急劇減少，說(shuō)明鹽脅迫對(duì)濟(jì)徐23外的其它4個(gè)甘薯品種的幼苗產(chǎn)生了較大危害。綜合生物產(chǎn)量及SOD酶含量的分析表明，濟(jì)徐23耐鹽性明顯優(yōu)于其他4個(gè)品種。參 考 文 獻(xiàn)：

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