3種不同基因型扁豆耐鹽性的比較

張鳳銀，程 凡

（江漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430056）

土壤鹽漬化在我國分布十分廣泛，各種鹽漬土資源大約有1億hm2［1］，由于工業(yè)污染加劇、灌溉和化肥施用不合理以及設(shè)施的特殊生態(tài)環(huán)境等導(dǎo)致土壤次生鹽漬化面積還在繼續(xù)增加［23］。當蔬菜等植物受到鹽脅迫時，其正常的生理代謝過程受到阻礙，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降［4］。為了提高植物對鹽脅迫的緩解能力，前人在耐鹽機理以及緩解鹽脅迫措施上做了大量的研究工作，并且找到了一些較為理想的措施［57］。本試驗采用3種不同基因型扁豆（LabLab purpureus（Linn.）Sweet）作為試驗材料，在種子萌發(fā)期間進行鹽脅迫，采用隸屬函數(shù)法對其耐鹽性能綜合評定，篩選出耐鹽性能較強的扁豆品種，以期為發(fā)生鹽害地區(qū)的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試的扁豆品種：綠領(lǐng)紅扁豆（紫莢）、春扁豆（Ⅰ）（綠莢）以及超級扁豆（Ⅰ）（綠白莢），其中綠領(lǐng)紅扁豆由南京綠領(lǐng)種業(yè)有限公司生產(chǎn)，其余2個均由湖南株洲市小神農(nóng)種苗經(jīng)營部育成，這3個品種均為生產(chǎn)上主栽品種。

1.2 試驗方法

首先用55℃左右的溫水將飽滿完整的扁豆種子浸種15 min，隨后在23℃恒溫條件下浸種10 h，期間換水2次。NaCl濃度梯度設(shè)置為0（ck）、0.5%、0.7%、0.9%、1.1%、1.5%。每個處理重復(fù)3次，每個重復(fù)2個培養(yǎng)皿。將浸種后的扁豆種子擺放在培養(yǎng)皿中（每個培養(yǎng)皿放20粒種子），培養(yǎng)皿中墊有1層定性濾紙，然后添加NaCl處理液8 m L。發(fā)芽試驗在溫度為（23±1）℃，濕度為85%，全天候給予光照的培養(yǎng)箱中進行。每天定時觀察種子發(fā)芽情況，更換濾紙，并添加原液8 m L。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 發(fā)芽情況調(diào)查

扁豆種子培養(yǎng)4 d計算發(fā)芽勢，7 d計算發(fā)芽率，并測定所有種子萌發(fā)幼苗的根長、苗長及鮮重，取其平均數(shù)［8］。發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的計算參照文獻［3］。

1.3.2 耐鹽性的綜合評價

按照相對性狀指標＝鹽脅迫下性狀的測定值／對照性狀測定值×100%，計算相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽指數(shù)、相對根長、相對苗長以及相對鮮重等，然后每個相對指標的隸屬函數(shù)值計算方法參照文獻［9］，最后將各個指標的隸屬函數(shù)值求和（用D表示），D為材料在鹽分脅迫下的綜合指標評價值。D值越大，表示該品種耐鹽性越強，否者表示耐鹽性越弱。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計整理，DPS 2000統(tǒng)計軟件進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果和分析

2.1 不同濃度NaCl對扁豆種子萌發(fā)的影響

分析表1數(shù)據(jù)可知，3種不同基因型扁豆在種子萌發(fā)時，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢以及發(fā)芽指數(shù)均隨著NaCl鹽濃度的增加呈下降的趨勢，因此NaCl鹽濃度越高，扁豆種子萌發(fā)受抑制程度越大。但在相同濃度的鹽脅迫下，不同基因型扁豆受抑制程度不同。在0.5%NaCl鹽脅迫下，春扁豆（Ⅰ）的發(fā)芽率為其對照的81.6%，綠領(lǐng)紅扁豆為81%，而超級扁豆（Ⅰ）只有其對照的64%；在1.5%NaCl鹽脅迫下，與各自對照相比，春扁豆（Ⅰ）的發(fā)芽率下降了79.6%，綠領(lǐng)紅扁豆下降了63.8%，超級扁豆（Ⅰ）的種子在該NaCl濃度下不能萌發(fā)。綠領(lǐng)紅扁豆的發(fā)芽勢開始顯著受影響的NaCl濃度為0.5%，而春扁豆（Ⅰ）和超級扁豆（Ⅰ）為0.7%。NaCl鹽脅迫開始顯著影響扁豆發(fā)芽指數(shù)的濃度，綠領(lǐng)紅扁豆的為0.5%，春扁豆（Ⅰ）為0.9%，超級扁豆（Ⅰ）為0.7%。

表1 不同濃度NaCl鹽脅迫對扁豆種子萌發(fā)的影響

表2 不同濃度NaCl鹽脅迫對扁豆萌發(fā)期幼苗生長的影響

表3 0.5%NaCl鹽脅迫下3種扁豆品種各指標的隸屬函數(shù)值及耐鹽綜合性評價值

2.2 不同濃度NaCl對扁豆萌發(fā)期幼苗生長的影響

從表2可知，當NaCl濃度超過0.5%時，均顯著抑制3個不同基因型扁豆幼苗生長，且隨著NaCl濃度的增加，扁豆幼苗生長受抑制程度加大。但在相同濃度NaCl脅迫下，不同基因型扁豆同一性狀受抑制程度不同。與相應(yīng)對照相比，在0.5%NaCl鹽脅迫下，春扁豆（Ⅰ）的幼苗根長縮短了26.0%，綠領(lǐng)紅扁豆縮短了31.4%，而超級扁豆（Ⅰ）縮短了15.2%。在1.5%NaCl鹽脅迫下，與各自對照組相比，春扁豆（Ⅰ）的幼苗根長下降了60.8%，綠領(lǐng)紅扁豆下降了79.5%，超級扁豆（Ⅰ）在該濃度下卻完全不能萌發(fā)。其他處理也有類似結(jié)果。

2.3 不同基因型扁豆耐鹽性能綜合評價

從上述結(jié)果可以看出，3種基因型的扁豆在0.5%NaCl溶液處理時，其種子萌發(fā)和幼苗生長均受到明顯抑制，所以在采用隸屬函數(shù)法綜合評定它們的耐鹽性能時，所利用的數(shù)據(jù)均為它們在0.5%NaCl溶液脅迫下的各指標數(shù)據(jù)計算隸屬函數(shù)值。從表3可知，不同基因型扁豆耐鹽性能從強至弱依次為春扁豆（Ⅰ）、綠領(lǐng)紅扁豆、超級扁豆（Ⅰ）。

3 討論與結(jié)論

植物的耐鹽性是一個由多基因控制的性狀，影響多個生理生化代謝過程［10，11］，進而抑制植物生長發(fā)育［12］。本研究表明，NaCl鹽脅迫均不同程度抑制3個供試的扁豆品種的種子萌發(fā)和幼苗生長，且隨濃度的增加受抑制程度加大。

為了避免單一指標評價植物抗逆性的片面性，目前多采用科學(xué)、合理的隸屬函數(shù)法和主成分分析等方法［913］。在本研究中通過采用隸屬函數(shù)法對3種基因型扁豆耐鹽性進行了綜合評價，發(fā)現(xiàn)它們的耐鹽能力：春扁豆（Ⅰ）＞綠領(lǐng)紅扁豆＞超級扁豆（Ⅰ）。

范其新等研究發(fā)現(xiàn)，油菜的耐濕性能與籽粒的顏色存在相關(guān)性［14］而在本研究中每種顏色豆莢的扁豆只有一個品種，不能推斷扁豆的耐鹽性能與豆莢顏色的關(guān)系，因此，扁豆的耐鹽性能是否與種子的顏色或豆莢的顏色或花色有相關(guān)性需要進一步探討。

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