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双低油菜品种芽期耐盐性筛选

2018-03-03申玉香李洪山封功能

浙江农业科学 2018年2期
关键词:耐盐耐盐性发芽势

申玉香,李洪山,封功能,张 红,卢 俊

(1.盐城工学院,江苏 盐城 224051; 2.江苏金色农业科技发展有限公司,江苏 盐城 224000)

油菜是重要的油料作物,在亚洲、欧洲和北美洲三大洲,油菜种植面积占世界总面积的95.21%[1]。中国也是最大的油菜消费国和生产国,种植面积和总产量均占世界的1/3,其中,长江流域又占世界的1/4,是世界上最大的油菜产区[2]。

目前,中国油菜生产存在2大问题,一是流通中的商品油菜品质不高,这和中国油菜生产基本上还是沿用一家一户、零散种植的老模式,“双低”油菜与常规油菜混合种植有关。二是油菜生产成本高,其根本原因是种植规模过小、机械化程度低、劳动生产率低下[3]。

江苏省有丰富的滩涂资源,油菜在大田作物中耐盐特性明显,是公认的土地改良先锋作物。油菜不仅具有较高的生物学产量,更有利于增加土壤有机质,提高土壤肥力,促进盐碱土改良[4]。利用广阔的盐碱土资源种植油菜不仅可以有效解决油菜零散种植带来的品质不稳问题,而且对提高油菜机械化作业程度和规模化种植效应也有重要意义。

油菜品种不同,耐盐性也不同。因此,鉴定双低油菜品种的耐盐性并筛选耐盐种质是培育耐盐品种、利用盐碱地发展双低油菜生产的重要基础工作。本文利用NaCl处理发芽期双低油菜品种,筛选适合盐胁迫的NaCl浓度和耐盐油菜品种,为油菜耐盐育种提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2016—2017年在盐城工学院生物实验中心进行。供试的双低油菜品种购于盐城市种子公司,分别为沪油15、华油2号、苏油6号、沪油039、盐油杂3号、浙双72、沪油17、黔油28、沪油杂4号、淮油10号、浙油51、秦优33、早熟黄油9号、汇油50。

1.2 处理设计

NaCl浓度设0(CK)、0.30%、0.60%、0.90%、1.20%、1.50%共6个处理。直径9 cm的培养皿用蒸馏水冲洗干净并烘干后,放入滤纸。挑选各品种籽粒饱满的健康种子各50粒,用75%乙醇消毒种子表面,然后去离子水冲洗3次。将种子整齐排列放入干净并垫有双层滤纸的培养皿中,每个培养皿中放50粒种子,并加入等量(15 mL)的NaCl溶液使滤纸饱和,每个处理重复3次。将所有的培养皿加盖置于培养箱内发芽,培养条件:温度25 ℃,光周期14 h/10 h(L/D),光照强度3 000 lx。发芽期间,以称量法补充蒸馏水,保持各处理浓度的相对稳定。每天观测发芽数,有根且芽长等于种子的1/2为发芽,共观测7 d。

据以下公式计算发芽势(GE)、发芽率(GP)、发芽指数(GI)、盐害指数。

GE=前3 d发芽种子数/种子总数×100;

GP=7 d内发芽种子数/种子总数×100;

GI=ΣGt/Dt;

盐害指数=[CK发芽率(势)-处理发芽率(势)]/CK发芽率(势)×100。

式中,Gt为发芽数,Dt指发芽天数。

2 结果与分析

2.1 发芽势

由表1可知,随着NaCl浓度的增加,参试油菜品种的发芽势逐渐下降,发芽势盐害指数增加。低盐胁迫(NaCl浓度<0.90%)发芽势下降明显,高盐胁迫(NaCl浓度>0.90%),发芽势几乎为0。NaCl浓度越高,发芽势盐害指数差异越小。NaCl浓度为0.30%、0.60%、0.90%、1.20%、1.5%时,油菜品种的发芽势盐害指数变异系数分别为27.8%、13.1%、4.5%、2.9%、0。NaCl浓度达1.5%时,参试品种的发芽势盐害指数均达100.0%。NaCl浓度为1.20% 时,除浙双72、盐油杂3号、秦优33外,其他品种发芽势盐害指数均达100.0%。NaCl浓度0.90%时,50%的参试品种发芽势盐害指数达到100.0%。黔油28在所有处理中发芽势盐害指数均达到100.0%,是参试品种中对盐胁迫最敏感的油菜;其次为沪油17,NaCl≥0.60%时,其发芽势盐害指数均达100.0%。

表1 不同NaCl浓度下油菜种子发芽势盐害指数

2.2 发芽率

由表2可知,油菜种子发芽率随着NaCl浓度增加而下降(除了华油2号在NaCl为0.30%时发芽率增加外),发芽率盐害指数增加。低盐胁迫(NaCl浓度<0.90%)对发芽率影响较小,高盐胁迫(NaCl浓度>0.90%),发芽率下降幅度迅速增加。随着NaCl浓度的增加,发芽率盐害指数的变异系数表现为先增加后下降的趋势,NaCl浓度为0.60%时,发芽率盐害指数变异最大,为26.0%;这与黔油28、沪油17在该浓度下盐害率迅速增加有关,剔除黔油28、沪油17数据后计算的变异系数为12%左右。NaCl浓度超过1.20%后,发芽率盐害指数增加幅度变小,为13.9%。参试品种各浓度下发芽率盐害指数的平均值大小为黔油28>沪油17>早熟黄油9号>汇油50>浙油51>淮油10号>沪油杂4号>沪油039>华油2号>秦优33号>苏油6号>沪油15>浙双72>盐油杂3号。高盐条件下,浙双72、秦优33号、盐油杂3号发芽率盐害指数均较低,表现出较好的耐盐特性;黔油28、沪油17发芽率盐害指数较高,几乎对所有的盐浓度敏感。NaCl浓度>0.90%时,沪油039、早熟黄油9号几乎不能发芽;NaCl浓度>1.20%时,浙油51几乎不能发芽。

表2 不同NaCl浓度下油菜种子发芽率盐害指数

2.3 发芽指数

由表3可知,油菜种子发芽指数随着盐浓度增加而下降,发芽指数盐害率增加。NaCl浓度为0.3%~1.20%时,大多数参试品种发芽指数盐害率迅速增加,NaCl浓度>1.20%时,发芽指数盐害率增加幅度不大。NaCl浓度为0.3%~0.6%时,黔油28、沪油17的发芽指数盐害率迅速增加,NaCl浓度超过0.90%时,增加不明显。NaCl浓度为0.30%、0.60%、0.90%、1.20%、1.50%时,参试品种的发芽指数盐害率变异系数分别为13.2%、17.8%、13.0%、9.3%、5.1%,高浓度NaCl处理下发芽指数盐害率的变异范围小于低浓度NaCl。品种间的发芽指数盐害率变化与发芽率的变化趋势表现一致。

表3 不同NaCl浓度下油菜种子发芽指数盐害指数

2.4 耐盐性

NaCl浓度为1.2%~1.5%时,大部分参试油菜品种的发芽势、发芽率较低,发芽势盐害率、发芽率盐害率、发芽指数盐害率的变异幅度均小。NaCl浓度为0.6%~0.90%时,发芽率盐害率、发芽指数盐害率的变异系数较大,适合进行品种耐盐性选择。本研究选择NaCl浓度为0.90%时各油菜品种的发芽指标进行综合打分,来评价油菜芽期的耐盐性,结果如表4所示,耐盐指标综合得分平均值最高的是盐油杂3号,其次为浙双72,黔油28得分最低。表明参试的14个油菜品种中,盐油杂3号芽期耐盐性最强,黔油28耐盐性最弱。用

表4 14份油菜品种耐盐指标的综合评价

SPSS 22对参试油菜品种的耐盐指标综合得分平均值进行聚类分析,得到的聚类结果见图1。图1表明,参加试验的14份品种的耐盐性可以分为4类:第1类为耐盐品种,有盐油杂3号、浙双72、沪油039、苏油6号、沪油15;第2类为中等耐盐品种,有秦优33、浙油51、淮油10号;第3类为不耐盐品种,有汇油50、华油2号、沪油杂4号、早熟黄油9号;第4类为盐敏感品种,有黔油28、沪油17。

图1 14份油菜品种耐盐性聚类分析结果

3 小结

随着NaCl浓度的增加,14份油菜品种的发芽势、发芽率、发芽指数均逐渐下降,浓度越高,盐害率越大,这与龙卫华等[5]的研究结果一致。NaCl浓度<0.6%时,对油菜的发芽势、发芽率、发芽指数影响不大;NaCl浓度为0.6%~0.90%时,发芽率与发芽指数的品种间变异系数与盐分胁迫效应均达最大。所以本研究中,0.6%~0.90%的NaCl适宜作为油菜耐盐性鉴定浓度,这与林宝刚等[6]的研究结论一致,与陈新军等[7]选择1% NaCl作为甘蓝型油菜品种耐盐性鉴定浓度不一致。

14份双低油菜品种中,盐油杂3号、浙双72、沪油039、苏油6号、沪油15为耐盐品种,可推荐在盐碱土种植或作为耐盐双低油菜品种资源利用,黔油28、沪油17为盐敏感品种,不宜在盐碱地种植。

[1] 官春云. 双低油菜核心竞争力的研究:提高我国油菜生产国际竞争力的对策[J]. 作物研究, 2004, 18(2): 88-93.

[2] 熊秋芳, 文静, 李兴华,等. 中国油菜科技创新与产业发展[J]. 中国农业科技导报, 2014, 16(3): 14-22.

[3] 陈兆波, 余健. 我国油菜生产形势分析及科研对策研究[J]. 中国油料作物学报, 2010, 32(2): 303-308.

[4] 吴海卿, 黄茂勋. 油菜, 棉花双移栽改良中度盐渍土效果研究[J]. 土壤通报, 2000, 31(1): 36-38.

[5] 龙卫华, 浦惠明, 陈松, 等. 油菜3个栽培种发芽期耐盐性评价[J]. 植物遗传资源学报, 2014, 15(1): 32-37.

[6] 林宝刚, 张尧锋, 余华胜, 等. 氯化钠对甘蓝型油菜种子萌发的胁迫效应[J]. 浙江农业学报, 2010, 22(5): 624-627.

[7] 陈新军, 胡茂龙, 戚存扣,等. 不同甘蓝型油菜品种种子萌发耐盐能力研究[J]. 江苏农业科学, 2007 (4): 26-28.

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