耐鹽番茄品種篩選的研究

郟艷紅 吉立柱 趙濤

摘? ? 要：為篩選耐鹽堿地番茄種質(zhì)資源，以14種不同番茄品種為材料，通過不同濃度NaCL脅迫進(jìn)行耐鹽性篩選，研究比較了不同品種的相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、苗期表皮細(xì)胞成活率和田間鹽堿地種植表現(xiàn)。結(jié)果表明，不同品種間耐鹽性存在明顯差異，‘津喜310’耐鹽性最好，其次為‘津喜306’。NaCL脅迫下番茄‘津喜310’種子的相對發(fā)芽勢和相對發(fā)芽率明顯比鹽不敏感型‘LA2711’高;0.6%NaCL水培脅迫下番茄‘津喜310’葉片深綠色;露地0.5%～0.6%鹽堿地上‘津喜310’能正常開花結(jié)果。在1%NaCL高滲環(huán)境下，鹽不敏感型‘LA2711’、‘津喜310’和‘津喜306’葉片表皮細(xì)胞成活率大于80%。研究表明，利用不同生長發(fā)育時期適當(dāng)濃度NaCL脅迫下的相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、苗期表皮細(xì)胞成活率和田間鹽堿地種植表現(xiàn)來篩選耐鹽番茄品種是可行的。

關(guān)鍵詞：耐鹽;番茄;篩選

中圖分類號：S641.2? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.04.007

Study on the Selection of Salt-tolerant Tomato Varieties

JIA Yanhong1， JI Lizhu1， ZHAO Tao2

（1.Vegetable Research Institute， Tianjin Academy of Agricultural Sciences， Tianjin 300384，? China;2.Shouguang Nan'ao Lvxiang Agriculture Company Limited， Shouguang，? Shandong 262700，? China）

Abstract： Fourteen tomato varieties were studied under NaCL resolution stress，? salt-tolerant tomato were selected by the relative germination potential，? relative germination rate，? epidermal cell survival rate at seedling stage and field cultivation in saline-alkali soil. The results showed that there were significant differences in salt tolerance among different cultivars. The best salt-tolerant variety was 'Jinxi 310'，? followed by 'Jinxi 306'. The relative germination potential and germination rate of tomato 'Jinxi 310' were significantly higher than that of 'LA2711' under NaCL stress ，? the leaves of tomato 'Jinxi 310' were dark green under 0.6% NaCL stress，? it could blossom and bear fruit normally in 0.5%-0.6% saline-alkali soil. The survival rate of leaf epidermal cells of 'LA2711'， 'Jinxi 310' and 'Jinxi 306' were more than 80% under 1% NaCL hypertonic condition. The results showed that it was feasible to select salt-tolerant tomato varieties under salt stress in seed，? seedling stage and field.

Key words： salt-tolerance; tomato; selection

番茄是世界上主要蔬菜栽培品種之一，我國番茄種植面積達(dá)130多萬hm2，其中設(shè)施番茄40多萬hm2。長期以來，由于栽培過程中灌溉不當(dāng)、施肥過量和缺乏雨水淋洗等原因，設(shè)施番茄土壤次生鹽漬化日趨嚴(yán)重，導(dǎo)致番茄病蟲害加重、減產(chǎn)和商品性下降，通過篩選培育耐鹽番茄品種是解決這一問題最有效的途徑之一[1-5]。耐鹽番茄中蛋白質(zhì)、Vc、氨基酸等營養(yǎng)成分比普通番茄含量高，還含有較高的兒童生長發(fā)育所必需的組氨酸和精氨酸，可見耐鹽番茄營養(yǎng)豐富，具有良好的開發(fā)利用前景[6-8]。目前，國內(nèi)外對番茄耐鹽性的研究多集中在鹽脅迫下種子發(fā)芽率[1， 3， 5， 8]、發(fā)芽指數(shù)[4， 7， 9]、相對胚芽長度[10]、活力指數(shù)[8]，苗期成活率[11]、株高[12]、根長[1， 13]、苗和根干鮮質(zhì)量[5， 14-18]、相對含水量[1]、凈光合速率[19]、脯氨酸[17， 20]、丙二醛[21]等指標(biāo)上，主要通過鹽脅迫下發(fā)芽期和苗期生理指標(biāo)進(jìn)行耐鹽性評價和篩選耐鹽資源。本文研究了不同濃度鹽脅迫下相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、苗期表皮細(xì)胞成活率和田間鹽堿地綜合表現(xiàn)，通過全生育期鹽脅迫篩選耐鹽番茄新品種，以期為番茄生產(chǎn)提供優(yōu)良品種，并為耐鹽番茄品種培育提供有益參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

14個番茄品種：‘LA2711’（鹽不敏感型）、‘JF544’（鹽敏感型）、‘冠群六號’及天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所培育的番茄品種‘津喜310’、‘津喜306’、‘津粉318’、‘津粉385’、‘津粉809’、‘津粉408’、‘2124’、‘2154’、‘2001’、‘2137’、‘2098’。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子發(fā)芽率試驗 設(shè)置5個處理，分別為0%NaCL（CK）、0.4%NaCL、0.6%NaCL、0.8%NaCL、1.0%NaCL。每個處理100粒種子，3次重復(fù)，25 ℃暗培養(yǎng)48 h，然后16 h/8 h 、25/21 ℃±光/暗培養(yǎng)，培養(yǎng)14 d。統(tǒng)計相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率。相對發(fā)芽勢=鹽脅迫下發(fā)芽勢/CK發(fā)芽勢，相對發(fā)芽率=鹽脅迫下發(fā)芽率/CK發(fā)芽率。

1.2.2 水培試驗 設(shè)置4個處理，3次重復(fù)，分別為0%NaCL（CK）、0.3%NaCL、0.6%NaCL、1%NaCL。取3～4片葉番茄幼苗在含不同濃度NaCl的1/2Hoagland營養(yǎng)液中培養(yǎng)，光照3 000 lx ，16 h/8 h 光/暗，20 ℃～28 ℃，培養(yǎng)14 d。每天補(bǔ)充蒸發(fā)掉的水分，攪拌補(bǔ)充溶解氧。

1.2.3 離體葉片試驗 根據(jù)專利“利用離體葉片的抗脅迫能力鑒定楊樹耐鹽潛力的方法”（專利號為ZL200910228955.1）[21]稍加改進(jìn)。撕取番茄葉表皮置0.03%中性紅溶液中染色2 min，然后置于1%NaCL溶液中，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，鹽敏感型的細(xì)胞就會因為處在高滲鹽溶液而使細(xì)胞膜破裂，中性紅不能存在液泡中而沒有染色現(xiàn)象，鹽不敏感型的細(xì)胞細(xì)胞膜不會破裂，中性紅富集在液泡中，呈現(xiàn)粉紅色，呈粉紅色的為活細(xì)胞，統(tǒng)計活細(xì)胞數(shù)量，篩選鹽不敏感型番茄材料。

1.2.4 田間耐鹽試驗 在天津市大港試驗基地進(jìn)行露地種植，土壤含鹽量0.5%～0.6%。每個品種10株，3次重復(fù)，株距40 cm，行距60 cm，按常規(guī)番茄栽培進(jìn)行管理。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

用SPSS 軟件通過 LSD 單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對種子發(fā)芽的影響

番茄種子在對照和0.4%NaCL溶液脅迫下在第3天開始發(fā)芽，隨著鹽濃度的增加，番茄萌動時間延長，相對發(fā)芽勢和相對發(fā)芽率逐漸下降。

從表1可以看出在0.4%NaCL脅迫下，各品種相對發(fā)芽勢較高，隨著鹽濃度的增加，不同基因型番茄相對發(fā)芽勢差異顯著。在不同濃度NaCL脅迫下，番茄‘LA2711’（鹽不敏感型）和‘津喜310’相對發(fā)芽勢較高。在0.8%和1.0%NaCL脅迫下，‘津喜310’的相對發(fā)芽勢比‘LA2711’高，差異顯著;‘JF544’（鹽敏感型），‘津粉809’、‘津粉408’、‘2124’、‘2098’的相對發(fā)芽勢為0，耐鹽性差;其它品種相對發(fā)芽勢由高到低依次是‘2001’、‘津粉318’、‘津粉385’、‘冠群六號’、‘津喜306’、‘2137’、‘2154’。

從表2可以看出，在低NaCL溶液脅迫下各品種相對發(fā)芽率較高。在不同濃度NaCL脅迫下，‘LA2711’（鹽不敏感型）相對發(fā)芽率差異不顯著。在0.4%，0.6%，0.8%NaCL脅迫下‘津喜310’與‘LA2711’的相對發(fā)芽率差異不顯著。在1%NaCL脅迫下，‘津喜310’和‘津喜306’相對發(fā)芽率明顯比‘JF544’（鹽敏感型）高，差異顯著。在1%NaCL脅迫下，‘LA2711’、‘津喜310’和‘津喜306’相對發(fā)芽率較高，其次為‘2137’。

雖然番茄種子可以在0.4%，0.6%，0.8%，1.0%NaCL脅迫下可以發(fā)芽，但是在發(fā)芽第6天時，部分品種根尖已經(jīng)變褐，逐漸萎蔫，NaCL濃度越高，萎蔫程度越重，死亡率越高。其中只有‘LA2711’、‘津喜310’、‘津喜306’在含0.6%NaCL條件下培養(yǎng)20? d后能長出真葉。

2.2 苗期耐鹽篩選

番茄在含不同濃度NaCL營養(yǎng)液中水培14 d，在0.3%NaCL溶液中均能正常生長，1%NaCL脅迫下番茄苗全部死亡;在0.6%NaCL營養(yǎng)液中，‘LA2711’、‘津喜310’（圖1-D）、‘津喜306’、‘津粉318’、‘2001’、‘津粉385’葉片深綠色，根量較多，其余品種植株較矮，葉片發(fā)黃，根量較少。

2.3 葉片表皮細(xì)胞鹽脅迫篩選

根據(jù)專利“利用離體葉片的抗脅迫能力鑒定楊樹耐鹽潛力的方法”[21]改進(jìn)，利用鹽敏感型細(xì)胞會因為處在高滲鹽溶液而使細(xì)胞膜破裂，中性紅不能存在液泡中而沒有染色現(xiàn)象（圖2-F）。通過統(tǒng)計活細(xì)胞數(shù)量，來區(qū)分鹽敏感型番茄和不敏感型番茄。在1%NaCL高滲環(huán)境下，‘LA2711’、‘津喜310’、‘津喜306’細(xì)胞成活率大于80%，‘津粉318’、‘2001’、‘津粉385’細(xì)胞成活率大于50%，其余品種細(xì)胞成活率較低。

2.4 田間耐鹽堿篩選

以鹽敏感型‘JF544’和不敏感型‘LA2711’為對照，選鹽脅迫下種子相對發(fā)芽勢和相對發(fā)芽率高、水培長勢好和表皮細(xì)胞成活率高的番茄‘津喜310’、‘津喜306’和‘2001’，在含鹽量0.5%～0.6%露地種植。‘LA2711’成活率25.4%，‘津喜310’成活率56.2%，‘津喜306’成活率12.1%，‘JF544’和‘2001’在鹽堿地中全部死亡（表3）。鹽堿露地栽培條件下煙粉虱無法控制，番茄病毒病比較嚴(yán)重，對番茄產(chǎn)量影響嚴(yán)重，其中‘LA2711’、‘津喜310’、‘津喜306’在陸地上能正常開花結(jié)果，但因為病毒病比較嚴(yán)重，果實較小。鹽堿露地栽培條件下‘津喜310’和‘津喜306’果實可溶性固形物含量分別為12.5%，9.7%，是普通溫室大棚的1.3～1.4倍。

3 結(jié)論與討論

通過鹽脅迫下種子相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、苗期表皮細(xì)胞成活率和田間鹽堿地試驗篩選出番茄材料2個：‘津喜310’和‘津喜306’。鹽脅迫下番茄‘津喜310’種子的相對發(fā)芽勢和相對發(fā)芽率明顯比鹽不敏感型‘LA2711’高，在0.6%NaCL脅迫條件下能正常生長出真葉;0.6%NACL水培脅迫條件下植株葉片深綠;露地0.5%～0.6%鹽堿地上能正常開花結(jié)果。本研究表明從種子、苗期、田間鹽脅迫下篩選出耐鹽番茄材料是可行的。

鄧用川等[6]研究表明耐鹽番茄的Vc含量是普通番茄的2.1倍;氨基酸是普通番茄的1.7倍、圣女果的3.0倍，人體必需的7種氨基酸是圣女果的2.5倍、普通番茄的1.3倍，耐鹽番茄還含有較高的兒童生長發(fā)育所必需的組氨酸和精氨酸。本研究篩選出的耐鹽番茄材料‘津喜310’和‘津喜306’在鹽堿地種植時，可溶性固形物是普通溫室大棚的1.3～1.4倍。耐鹽番茄營養(yǎng)豐富，具有良好的開發(fā)利用前景。隨著番茄連茬種植和化肥大量的使用，溫室大棚土壤次生鹽漬化嚴(yán)重，種植耐鹽番茄可以有效提高番茄品質(zhì)和產(chǎn)量，帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益。培育適應(yīng)鹽堿地栽培的耐鹽番茄新品種對我國大面積的鹽堿地利用和開發(fā)也有巨大的推動作用。

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