甜菜種質(zhì)資源耐鹽性的初步篩選

於麗華，耿貴，崔平，孫菲，趙慧杰，孫學偉

（1.黑龍江省普通高等學校甜菜遺傳育種重點實驗室，哈爾濱150080；2.中國農(nóng)業(yè)科學院甜菜研究所，哈爾濱150080；3.沈陽農(nóng)業(yè)大學土地與環(huán)境學院，沈陽110866）

甜菜種質(zhì)資源耐鹽性的初步篩選

於麗華1，2，3，耿貴1，2，崔平1，2，孫菲1，趙慧杰1，孫學偉1

（1.黑龍江省普通高等學校甜菜遺傳育種重點實驗室，哈爾濱150080；2.中國農(nóng)業(yè)科學院甜菜研究所，哈爾濱150080；3.沈陽農(nóng)業(yè)大學土地與環(huán)境學院，沈陽110866）

以收集到的146份甜菜種質(zhì)材料為研究對象，在280mmol/L NaCl脅迫條件下，通過20d室內(nèi)的營養(yǎng)液培養(yǎng)試驗，根據(jù)各材料干物質(zhì)積累量的差異，初步篩選出耐鹽性強弱的材料，再以初選出的材料為研究對象進行復選，進一步確定初選出材料的耐鹽性。結(jié)果表明：經(jīng)過初選試驗得到15份耐鹽性強的種質(zhì)材料和5份耐鹽性弱的材料，共20份。在對這20份材料的復選后得到6份耐鹽性強的材料，分別是266號、265號、08-5號、07-6號、24號和2N-1號；3份耐鹽性弱的材料，分別是82號、25號和268號。同時對市面上出售的48個甜菜品種也進行了初選，篩選出2份耐鹽性強的材料ST13092和TD13829，2份耐鹽性弱的材料巴士森和HI0474。

甜菜；種質(zhì)資源；耐鹽性；篩選

黑龍江省的鹽堿土分布廣大，面積近66.7萬hm2，其中含鹽量≥1%的鹽堿土超過10萬hm2[1-3]。鹽堿土屬于中低產(chǎn)土壤，然而在主要種植的農(nóng)作物中，絕大多數(shù)的耐鹽性差，產(chǎn)量低，因此篩選耐鹽性強的種質(zhì)資源對于合理利用鹽堿土，提高作物產(chǎn)量具有重大意義。甜菜是糖料作物，又是能源作物，且耐鹽性比玉米、大豆、馬鈴薯等農(nóng)作物強，是適合于在鹽堿地上種植發(fā)展的作物。一些試驗已表明，甜菜不同基因型的耐鹽性差異很大[4-8]。本文對146份甜菜種子資源進行耐鹽性試驗，從中篩選和鑒定出一批耐鹽性材料和適合鹽堿地種植的品種，為進一步研究甜菜的耐鹽機理提供試驗材料，為甜菜育種、分子標記、轉(zhuǎn)基因等研究提供耐鹽性材料，同時也為鹽堿地區(qū)農(nóng)民提供選種耐鹽品種的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1供試種子

供試種子有兩部分來源：一部分來自中國農(nóng)科院甜菜研究所種質(zhì)資源庫；一部分是農(nóng)民廣泛種植的市面上購買的品種，共146份。

1.2試驗處理

試驗選定NaCl的濃度為280mmol/L，1個空白對照，3次重復。甜菜種子經(jīng)過酒精，氯化汞消毒殺菌后，以蛭石為基質(zhì)，在25℃培養(yǎng)箱中催芽。播種6d后，選擇其中長勢良好的幼苗移入1/2濃度的Hoagland營養(yǎng)液中進行培養(yǎng)，移苗后第二天開始加鹽處理，鹽分在停止光照后分6次加入，以免幼苗過度萎蔫。培養(yǎng)室內(nèi)條件為：光照強度為240～250μmol，每日連續(xù)光照14h，相對濕度60%～70%，白天溫度25～27℃，夜間19～20℃，培養(yǎng)液晝夜連續(xù)通氣，并及時向容器中補充蒸餾水。鹽處理20d后收獲。收獲時對干物質(zhì)、葉面積進行測定。

耐鹽性初選：將146份甜菜種子分成4批，在280mmol/L的NaCl營養(yǎng)液中培養(yǎng)，移苗20d后，測定每個材料的干物質(zhì)重，根據(jù)干物質(zhì)重選出耐鹽性強弱的材料。耐鹽性復選：將初選得到的甜菜種子再次篩選。

表1 初步篩選出耐鹽性強的材料及其干物質(zhì)積累量

2 結(jié)果與分析

2.1鹽處理初選結(jié)果

2.1.1 鹽脅迫后甜菜不同品種（系）干物質(zhì)積累的差異由于收集到的甜菜種子材料較多，因此進行了耐鹽性初步篩選。在移苗20d后，即加完鹽14d收獲，4批的單株平均干物質(zhì)積累分別在0.459～0.203g、0.431～0.16g、0.383～0.159g、0.386～0.183g。在同一批次的篩選中，不同品種（系）甜菜表現(xiàn)出的耐鹽能力差異較大，耐鹽性最強的材料干物質(zhì)比最弱的分別提高了1.26倍、1.58倍、1.41倍、1.11倍。

根據(jù)干物質(zhì)積累量，從98份材料中初步篩選出了15份耐鹽性強和5份耐鹽性弱的種質(zhì)材料（詳見表1），為進一步復選提供了材料。

2.1.2 甜菜葉柄顏色與耐鹽性對甜菜幼苗培養(yǎng)的過程中發(fā)現(xiàn)有些同一品種幼苗由于葉柄的顏色不同，其耐鹽性有較大的差異，因此對22份出現(xiàn)紅綠葉柄材料的耐鹽性進行了比較分析。由表2可見，僅有3份材料鹽脅迫后，幼苗的單株干物質(zhì)積累沒有因為葉柄顏色的不同而造成差異;其余19份材料，由于葉柄的顏色不同，造成鹽脅迫條件下干物質(zhì)積累不同程度上有所差異，其中普瑞寶的差異最大，綠葉柄干物質(zhì)積累較紅葉柄提高了0.096g，提高了近57.5%，其次是中多0701，紅葉柄干物重較綠葉柄提高了0.067g，提高了近40.6%。由此可見，對于同一份有紅綠葉柄的材料，了解葉柄顏色與耐鹽性的關(guān)系十分重要，不但可以指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐，同時也能夠為甜菜遺傳育種提供理論依據(jù)。

表2 不同甜菜品種（系）葉柄的顏色與耐鹽性

表3 20份甜菜種質(zhì)材料的復選結(jié)果

2.2鹽處理復選結(jié)果

將初選得到的20份種質(zhì)材料進行了復選，以進一步較為客觀地確定每份材料的耐鹽性。脅迫系數(shù)在一定程度上能夠說明植株耐鹽性的強弱，脅迫系數(shù)大，植株耐鹽能力強，反之，耐鹽能力弱。從表2中可以看出材料265與材料08-5的脅迫系數(shù)最大，都達到了0.472，在耐鹽性強的品種中，105號材料的脅迫系數(shù)最小。鹽脅迫下，266號材料獲得了最大的干物質(zhì)積累，而117號和77號是強耐鹽性材料干物質(zhì)最少的。因此衡量某一材料耐鹽性的強弱，需綜合考慮。本試驗是為進一步研究甜菜的耐鹽機理篩選耐鹽性不同的材料，所以更側(cè)重用干物質(zhì)積累來衡量不同材料的耐鹽性。

表4 50份甜菜種質(zhì)材料的干物質(zhì)及葉片面積

2.3市面上出售的甜菜種質(zhì)耐鹽性的篩選

在市面上共收集到48份種質(zhì)材料，對它們進行了耐鹽篩選，為了能與以前的篩選更好地比較，同時加入了前面復選過的兩個耐鹽性不同的品種25（耐鹽性弱）和24（耐鹽性強）材料。從表4中可以看出，鹽脅迫條件下，這48份種質(zhì)材料的干物質(zhì)積累量差異較大，有9份材料的干物質(zhì)都高出了對照24材料，高出了0.002～0.037g，其中ST13092、SD13829和937比24高出5%以上。同時篩選出3份耐鹽性弱的材料，這3份材料的干物質(zhì)積累量低于對照材料25，其中材料HI0474干物質(zhì)積累最低，較25材料低0.0230g，降低了10.3%。

葉面積是衡量植物耐鹽性的一個重要指標。耐鹽性弱的材料，在鹽脅迫條件下葉片不能正常伸展，造成葉片面積小而且葉片較厚。從表4中可以看出ST13092、SD13829兩份材料也獲得了較大的葉面積，可見這兩份材料無論是從干物質(zhì)積累還是在葉面積角度衡量都是耐鹽性較好的材料。對于耐鹽性弱的材料，葉片面積都比較小，僅有400cm2多，是耐鹽性強材料的一半。

通過對市面上出售的品種的初選，篩選出2份耐鹽性強的材料ST13092和TD13829，2份耐鹽性弱的材料巴士森和HI0474。

3 結(jié)果與討論

經(jīng)過初選試驗得到15份耐鹽性強的種質(zhì)材料和5份耐鹽性弱的材料，共20份。在對這20份材料的復選后得到6份耐鹽性強的材料，分別是266號、265號、08-5號、07-6號、24號和2N-1號；3份耐鹽性弱的材料，分別是82號、25號和268號。同時對市面上出售的品種也進行了初選，篩選出2份耐鹽性強的材料ST13092和TD13829，2份耐鹽性弱的材料巴士森和HI0474。

隨著土壤鹽漬化的加劇，目前對植物耐鹽性研究越來越多，很多科研工作者進行了植物耐鹽性的篩選工作[9-11]。黑龍江省甜菜的種植面積廣大，而且甜菜的耐鹽性較其它作物強，篩選出耐鹽性強的種質(zhì)材料，進一步研究甜菜不同基因型的耐鹽性機理，不但能夠為甜菜的遺傳育種提供依據(jù)，也可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上指導實踐。本文為今后甜菜耐鹽機理研究工作，打下了堅實的基礎(chǔ)。

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Preliminary Studies on Salt Tolerance of Sugarbeet Germplasm Resources

YU Li-hua1,2，3,GENG Gui1,2,CUI Ping1,2,SUN Fei1,ZHAO Hui-jie1,SUN Xue-wei1
(1.The Key Laboratory of Sugarbeet Genetics and Breeding,Heilongjiang University,Harbin 150080,China; 2.Sugarbeet Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150080,China; 3.College of Land and Environment,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China)

Hundred forty-six sugarbeet samples cultivated in 280 mmol/L NaCl cultivation liquid were tested to measure the dry matter of the samples at 20th day and to determine the level of salt tolerance varieties according to dry matter.Then the a second screening was done to validate the level of salt tolerance.Results showed that 15 high level of salt tolerance varieties and 5 low level of salt tolerance varieties were screened after the first screening.Six high level of salt tolerance varieties(266,265,08-5,07-6,24,2N-1)and 3 low level of salt tolerance varieties(82,25,268)were validated after the second screening.Meanwhile,48 commercial varieties were screened as a result of found 2 high level of salt tolerance varieties(ST13092,TD13829)and 2 low level of salt tolerance varieties(Bastion,HI0474).

sugarbeet;germplasm resources;salt tolerance;screening

S566.3

A

1007-2624（2013）04-0039-03

2013-06-25

黑龍江省教育廳項目（11541279）；國家科技支撐計劃項目（2009BADA7B02）。

於麗華（1978-），女，遼寧凌海市人，在讀博士，助理研究員，主要從事植物營養(yǎng)研究工作。