不同品種芥藍發(fā)芽期和苗期耐鹽性鑒定及綜合評價

杜歡歡，孫亞楠，魏世錦，盛明磊，王建英，戴希堯，任喜波

(河北北方學院園藝系，河北張家口 075131)

芥藍(var.)為甘藍的一個變種，又名蓋藍、格藍、芥蘭等，是我國特色蔬菜之一，在廣東、福建等省廣泛栽培，產(chǎn)品器官主要是花薹。芥藍營養(yǎng)價值很高，含有豐富的維生素、礦物質(zhì)和芥子油苷等,尤其是維生素C含量很高。隨著全球氣候環(huán)境的惡化，土壤鹽漬化呈上升趨勢，現(xiàn)已成為限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因子，因此耐鹽品種的選育顯得尤為重要。目前國內(nèi)外科學工作者對蔬菜作物的耐鹽性做了大量研究，大多集中在番茄、黃瓜、白菜、茄子和辣椒等植物上。對于芥藍的耐鹽性研究國內(nèi)未見報道，研究芥藍的耐鹽性并創(chuàng)制新的耐鹽種質(zhì)資源對我國芥藍產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

以10份不同的芥藍種植資源為試驗材料，在河北北方學院南校區(qū)園藝試驗基地和實驗室進行，具體試驗材料見表1。

表1 10份芥藍品種及代號編號

適宜處理鹽濃度的篩選。以J05和J08為試驗材料選取粒大飽滿的芥藍種子，進行不同濃度NaCl溶液的處理，NaCl的濃度梯度分別設(shè)置為0、40、80、120、160、200、240、280、320和360 mmol/L，共10個處理。每個處理重復3次，每個培養(yǎng)皿代表一次重復(培養(yǎng)皿直徑6 cm)。每個培養(yǎng)皿中鋪2層中性濾紙，鑷子用70%乙醇消毒然后將晾干的種子隨機挑選后放入培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿放置50粒種子，然后分別使用移液槍往培養(yǎng)皿中加入10 mL不同梯度的NaCl溶液，對照中加入10 mL蒸餾水，蓋好皿蓋，做好標記，放進光照培養(yǎng)箱中進行萌發(fā)試驗。培養(yǎng)箱培養(yǎng)條件設(shè)置為25 ℃、相對濕度60%、光照/黑暗時間為12 h/12 h，光照強度12 000 lx，始終保持濾紙濕潤狀態(tài)，水分缺失時用蒸餾水及時補充，每皿補充相同量的處理液。

芥藍種質(zhì)資源耐鹽性評價。

(1)發(fā)芽期耐鹽性評價。以表1中的10份芥藍為材料，進行適宜鹽濃度處理，進行發(fā)芽期耐鹽性評價。統(tǒng)計相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽指數(shù)、相對活力指數(shù)和相對鮮重。

(2)苗期耐鹽性評價。以表1中10份芥藍品種為材料，在營養(yǎng)缽中播種并放置于日光溫室中，營養(yǎng)土配方為泥炭∶蛭石∶田園土=1∶1∶1。每個品種準備12個營養(yǎng)缽，設(shè)置為4組，其中1組設(shè)置成CK，其余3組為3次重復，每個營養(yǎng)缽中播3～5粒種子，在兩葉一心時間苗，選留均勻一致的苗，每缽保留1株。3～4葉時用篩選出的適宜NaCl濃度處理，將育好的苗帶營養(yǎng)缽放置在塑料袋中，每隔一天的16：00～17：00加入40 mL的處理液以保持土壤濕潤。處理10 d后測定其農(nóng)藝性狀和生理性狀。

發(fā)芽期指標的測定。

發(fā)芽率(%)=(培養(yǎng)第7天發(fā)芽數(shù)/總種子數(shù))×100

發(fā)芽指數(shù) = Σ(/),表示時間的發(fā)芽數(shù)，表示相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)

發(fā)芽勢(%)=(培養(yǎng)第4天發(fā)芽數(shù)/發(fā)芽總粒數(shù))×100

鹽害率(%)=(發(fā)芽率-處理發(fā)芽率)/發(fā)芽率×100

活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×幼苗重(g)

各項指標的相對指標(%)=處理指標值/對照指標值×100

苗期指標的測定。

(1)苗期農(nóng)藝性狀測定。用游標卡尺和直尺測量植株的株高、莖粗，蒸餾水洗凈幼苗根部基質(zhì)，將表面水珠用吸水紙吸干，測定整株鮮重(g/株)及各項指標的相對指標。

(2)芥藍苗期各生理指標的測定方法。丙二醛含量：硫代巴比妥酸比色法；可溶性糖含量：硫酸—蒽酮比色法；葉綠素含量：手持葉綠素測定儀；電導率：電導率測定儀。

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel、Oringinlab 8.5和SPSS 17.01進行數(shù)據(jù)處理和分析統(tǒng)計；采用單因素方差分析和最小顯著差異法(LSD)比較不同處理間的差異，顯著性水平為=0.05。

2 結(jié)果與分析

通過Oringinlab 8.5軟件對平均相對發(fā)芽率進行曲線擬合，擬合曲線方程為=+(-){1+exp[(-)]}，結(jié)果表明，相對發(fā)芽率與NaCl濃度的關(guān)系符合Boltzmann曲線，、、和為4個常量的值分別為100.91、-2.42、206.95和33.12。由圖1和表2可看出，在0 ～160 mmol/L和240～360 mmol/L濃度時，發(fā)芽率緩慢下降；在160～240 mmol/L濃度時的相對發(fā)芽率急劇下降，各品種之間表現(xiàn)出顯著差異，所以對于芥藍適宜的鹽濃度范圍是160～240 mmol/L。綜合考慮品種間的顯著差異和保證種子的發(fā)芽率，選擇200 mmol/L NaCl為適宜鹽處理的濃度。在40 mmol/L濃度時的相對發(fā)芽率和相對發(fā)芽勢均比在0 mmol/L濃度時的發(fā)芽率高，說明在低NaCl條件下對于芥藍種子萌發(fā)有一定的促進作用。在280～360 mmol/L之間的濃度時，各項相對指標都趨近于0，說明在高鹽條件下芥藍不能正常生長。

由表2可看出，相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽指數(shù)和相對活力指數(shù)均呈現(xiàn)相似的變化規(guī)律，在低濃度40 mmol/L處理下呈現(xiàn)出促進的作用，例如J05和J08的相對發(fā)芽率和相對發(fā)芽勢、J08的相對發(fā)芽指數(shù)(107.21)以及J05的相對活力指數(shù)(114.26)均高于對照，其余則隨著濃度的增加呈現(xiàn)慢—快—慢的下降趨勢。

圖1 不同濃度NaCl脅迫下各品種相對發(fā)芽率的擬合曲線Fig.1 Fitting curve of relative germination rate of various varieties under different concentrations of NaCl stress

NaCl脅迫下芥藍品種不同性狀的比較研究。在適宜鹽濃度200 mmol/L下對10個芥藍品種的發(fā)芽期和苗期進行耐鹽性處理，對發(fā)芽期的各項指標和苗期的農(nóng)藝性狀、生理指標進行方差分析發(fā)現(xiàn)，不同品種間的各個性狀均存在一定差異(表3～4)，也驗證了200 mmol/L在發(fā)芽期和苗期都可作為適宜鹽濃度處理。

芥藍種質(zhì)資源耐鹽性的綜合評價。利用SPSS分析軟件采用K-均值聚類法分別利用發(fā)芽期和苗期各指標的相對值進行分類，將供試材料分為高耐、耐鹽、中耐、敏感和高感5個分類級別。由圖2可看出，在發(fā)芽期，耐鹽類和中耐類所占的比重最高(都占據(jù)30.00%)，其次就是敏感類的占20.00%，高耐的占10.00%，高感的占10.00%。在苗期，耐鹽類的比重最大(占據(jù)50.00%)，其次就是中耐的占20.00%，高耐的、敏感的和高感的均占10.00%。

由表5可看出，在發(fā)芽期，高耐的品種是J10，耐鹽的品種是J06、J08和J09，中耐的品種是J01、J02和J03，敏感的品種是J04和J07，高感的品種是J05。在苗期，高耐的品種是J02，耐鹽的品種是J01、J05、J06、J08和J09，中耐的品種是J03和J10，敏感的品種是J04，高感的品種是J07。J05在發(fā)芽期屬于高感品種,在苗期屬于耐鹽品種，說明同一品種在發(fā)芽期和苗期中的耐鹽性也不同。

表2 不同濃度NaCl脅迫下各品種相對發(fā)芽指標的比較

表3 芥藍各品種發(fā)芽期相對性狀的比較

表4 芥藍各品種苗期相對農(nóng)藝指標和相對生理指標的比較

圖2 芥藍種質(zhì)資源的分級及比例Fig.2 Classification and proportion of Chinese kale germplasm resources

表5 不同芥藍品種的耐鹽性分級

3 結(jié)論與討論

為了對不同品種芥藍發(fā)芽期和苗期的耐鹽性進行分析，該試驗通過篩選出適宜鹽濃度進行綜合分析表明，芥藍適宜處理鹽濃度范圍為160～240 mmol/L；發(fā)芽期各項指標均呈現(xiàn)S曲線的變化特點(微升—緩慢下降—急速下降—緩慢下降)；與張軍起等對不同大豆種子萌發(fā)期耐鹽性研究結(jié)果一致。不同學者針對不同植物不同品種芽期苗期耐鹽性開展了大量研究，并運用了多種方法進行綜合評價。儀澤會等利用代表性植株二次選擇和多元統(tǒng)計分析的方法對蘆筍芽期及苗期耐鹽性進行了鑒定和評價，根據(jù)耐鹽程度將其分成4類；李萍等利用主成分分析結(jié)合隸屬函數(shù)分析將146份甘藍型油菜耐鹽性分為4個等級。該試驗在200 mmol/L NaCl處理下對芥藍發(fā)芽期和苗期的各項指標進行K-均值聚類法分類，將芥藍苗期耐鹽性分為5級，其中發(fā)芽期高耐的品種為J10，苗期高耐的品種為J02；發(fā)芽期和苗期均為耐鹽品種的有J06、J08、J09，發(fā)芽期和苗期均為敏感品種為J04。同一品種在發(fā)芽期和苗期的耐鹽性分類也可能不同，如J05在發(fā)芽期屬于高感品種，在苗期屬于耐鹽品種。鹽脅迫下植物的生長表現(xiàn)與鹽濃度及植物品種等因素有關(guān)，因此了解不同品種耐鹽能力差異對芥藍的品種選育及種植至關(guān)重要。