21份葡萄砧木品種資源耐鹽性鑒定

袁軍偉，李敏敏，賈 楠，劉長(zhǎng)江，韓 斌，尹勇剛，孫 艷，郭紫娟，趙勝建

(河北省農(nóng)林科學(xué)院 昌黎果樹研究所，河北昌黎 066600)

中國(guó)現(xiàn)有各類鹽堿地面積總計(jì)9 913.3萬hm2，而且每年鹽堿化和次生鹽堿化都在不斷加重[1]，探索鹽堿地種植模式成為鹽堿地開發(fā)當(dāng)務(wù)之急。葡萄作為重要的經(jīng)濟(jì)果樹之一，對(duì)多種氣候條件有較強(qiáng)的適應(yīng)性，尤其是近些年葡萄砧木的應(yīng)用使其的種植范圍進(jìn)一步擴(kuò)大[2]。研究葡萄砧木耐鹽特性，選育優(yōu)良耐鹽葡萄砧木品種，對(duì)鹽堿土地資源的開發(fā)利用有重要意義。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞植物耐鹽性評(píng)價(jià)開展了大量研究工作，主要包括鹽處理方法和鑒定指標(biāo)的選擇兩大方面：鹽脅迫處理方法主要有盆栽試驗(yàn)[3-4]、水培試驗(yàn)[5]、營(yíng)養(yǎng)袋苗沙培試驗(yàn)[6-7]、組培試驗(yàn)[8]、葉片生根實(shí)驗(yàn)[9]等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，目的都是盡量將苗木根際鹽分濃度控制均勻一致。鹽脅迫下植物組織會(huì)產(chǎn)生一系列生理變化，可作為植物耐鹽性鑒定的指標(biāo)，如有害離子的積累量[10]、組織中激素水平[11]、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累量[12]、光合速率的變化量[13]等均與植物耐鹽性相關(guān)，但耐鹽性評(píng)價(jià)指標(biāo)最經(jīng)典直接的還是鹽害指數(shù)[14-15]。中國(guó)葡萄砧木的耐鹽性研究起步較晚，在耐鹽水平鑒定、耐鹽品種的篩選等方面還有許多工作有待開展[16]。本試驗(yàn)于2016-2017年利用營(yíng)養(yǎng)缽基部浸泡鹽液法[7]對(duì)21個(gè)葡萄砧木品種耐鹽性進(jìn)行鑒定，并對(duì)砧木遺傳背景進(jìn)行分析，既可為現(xiàn)有砧木資源的推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)，也能為砧木耐鹽育種工作提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選用中國(guó)21個(gè)主要葡萄砧木品種為試材，所有試材均采自昌黎果樹研究所砧木資源圃，選取生長(zhǎng)一致的1 a生自根苗，供試砧木材料及來源[17]見表1。

1.2 處理方法

選用大小一致的1 a生自根苗為試材，在5月1日栽入溫室內(nèi)的大營(yíng)養(yǎng)缽(13 cm×15 cm)，基質(zhì)配方為沙子∶蛭石∶珍珠巖∶草炭土=2∶2∶2∶1(體積比)；每年6月1日(2016-2017年)選擇7～8片葉大小一致的營(yíng)養(yǎng)缽苗作為試材，試驗(yàn)在溫室中進(jìn)行，設(shè)100 mmol/L鹽處理和對(duì)照(不加鹽)2個(gè)處理，每處理鹽池(2 m×2 m)設(shè)3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)每品種10株?duì)I養(yǎng)缽苗，營(yíng)養(yǎng)缽苗木基部浸泡鹽池液面深度3～5 cm，每3 d換1次鹽水，每天傍晚補(bǔ)充當(dāng)天散失水分至刻度，鹽濃度每天增加25 mmol/L，直至達(dá)到100 mmol/L[18]，此時(shí)視為處理開始。

表1 供試砧木材料及來源Table 1 Raw materials and origin for grape rootstocks

1.3 測(cè)定指標(biāo)

鹽脅迫處理后20 d計(jì)算鹽害指數(shù)(SI)，鹽害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為[19]0級(jí)：無鹽害癥狀；1級(jí)：輕度受害，有少部分葉尖、葉緣或葉脈變黃；2級(jí)：中度鹽害，有大約 1/2的葉尖、葉緣焦枯；3級(jí)：重度鹽害，大部分葉尖、葉緣焦枯或落葉；4級(jí)：極重度鹽害，枝枯、葉落、最終死亡；鹽害指數(shù)(SI)=(1×S1+2×S2+3×S3+4×S4)/(4×總株數(shù))×100%，其中，S為相應(yīng)鹽害級(jí)的株數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析處理

利用SPSS 17.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫下不同砧木鹽害指數(shù)的比較

由表2可以看出，100 mmol/L鹽脅迫后20 d，所有21個(gè)品種葡萄砧木均出現(xiàn)不同程度的鹽害癥狀，不同品種的鹽害指數(shù)差異很大，‘鹽溪’鹽害指數(shù)最小，為20，而‘SO4’鹽害指數(shù)最大，為80.31。利用SPSS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，‘鹽溪’‘101-14’‘洛特’‘狗脊’為耐鹽性強(qiáng)的砧木品種，而‘自由’‘山河1號(hào)’‘5BB’‘188-08’‘420A’‘140R’‘1103P’‘SO4’耐鹽性弱，‘弗卡’‘8B’‘山河2號(hào)’‘山河4號(hào)’‘貝達(dá)’‘3309’‘山河3號(hào)’‘110R’‘5C’耐鹽性中等。

2.2 不同砧木的耐鹽性遺傳背景分析

由表3可以看出，來自香檳尼葡萄的‘鹽溪’和‘狗脊’、來自沙地葡萄的‘洛特’‘河岸葡萄’ב沙地葡萄’的101-14耐鹽性強(qiáng)，來自‘山葡萄’ב河岸葡萄’組合的砧木耐鹽力中等，來自‘冬葡萄’ב沙地葡萄’、‘冬葡萄’ב河岸葡萄’、‘1613C’ב狗脊’3個(gè)組合的多數(shù)砧木品種耐鹽性弱。以上結(jié)果說明葡萄砧木的耐鹽性更多來自母本的遺傳。

3 討 論

對(duì)于葡萄耐鹽性的鑒定，國(guó)內(nèi)外均有報(bào)道[20-23]，由于供試品種、環(huán)境條件和鑒定方法不同，所得結(jié)果也不盡相同。筆者采用營(yíng)養(yǎng)缽基部鹽液浸泡法對(duì)昌黎果樹研究所保存的21份砧木資源進(jìn)行鹽脅迫，根據(jù)鹽害指數(shù)進(jìn)行聚類分析，通過2 a的試驗(yàn)，鑒定結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性好。研究結(jié)果表明，來自香檳尼葡萄、沙地葡萄或以河岸葡萄為母本的砧木品種耐鹽性強(qiáng)，而以冬葡萄為母本，以河岸葡萄為父本的多數(shù)砧木品種耐鹽性弱，來自山葡萄×河岸葡萄組合的砧木耐鹽性中等，這與樊秀彩等[24]利用水培法得到結(jié)論基本一致，但鹽脅迫濃度差異較大，這主要是由于試材狀態(tài)和處理方法不同造成的。來自同一雜交組合的砧木耐鹽性也存在一定差異，如河岸葡萄×沙地葡萄組合的砧木‘101-14’耐鹽性強(qiáng)，而‘3309’耐鹽性中等；‘山葡萄’ב河岸葡萄’組合的砧木，‘山河2號(hào)’‘山河4號(hào)’耐鹽力強(qiáng)、‘山河3號(hào)’耐鹽性中等、‘山河1號(hào)’耐鹽性弱，但差距并不大，說明葡萄砧木的耐鹽性更多來自母本的遺傳。

表2 鹽脅迫后20 d對(duì)葡萄砧木鹽害指數(shù)的比較Table 2 Comparison of salt damage index of grape rootstocks 20 d after salt stress

注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters indicate significant difference(P<0.05)．

表3 不同來源葡萄砧木耐鹽綜合得分及耐鹽力比較Table 3 Salt tolerance score and salt tolerance of grape rootstocks from different sources

葡萄砧木耐鹽機(jī)制是極復(fù)雜的生理生化過程，而不同品種耐鹽機(jī)制也不盡相同[25]，對(duì)于葡萄砧木耐鹽性的研究尚需進(jìn)一步深入，自然條件下鹽堿土中離子組分比較復(fù)雜，砧木在自然條件下的耐鹽性尚需做進(jìn)一步驗(yàn)證。

4 結(jié) 論

耐鹽力強(qiáng)的‘鹽溪’‘狗脊’‘101-14’‘洛特’均來自香檳尼、沙地葡萄或河岸葡萄作為母本的雜交組合，而耐鹽力弱的‘5BB’‘188-08’‘420A’‘140R’‘1103P’‘SO4’均來自冬葡萄作為母本的雜交組合。所以耐鹽砧木育種中，選擇香檳尼、沙地葡萄和河岸葡萄作為母本比較適宜。