全 文 ：麦类作物学报　2010 , 30(3):500-503
Journa l of T riticeae Crops
不同基因型小黑麦苗期耐盐性的评价
＊
时丽冉1 ,郭晓丽1 ,白丽荣1 ,刘贵波2 ,谢楠2
(1.衡水学院生命科学系 ,河北衡水 053000;2.河北省农林科学院旱作农业研究所 ,河北衡水 053000)
摘　要:为研究小黑麦苗期耐盐性差异 , 以 8 个不同基因型小黑麦为试验材料 , 通过不同浓度 NaCl(0、50、
100 、200 、300 mmo l· L-1)处理三叶期幼苗 , 15 d 后测定各项生理指标。结果表明 ,除 50 mmo l· L-1 NaCl处理外 ,
随 NaCl浓度的升高 , 供试小黑麦质膜透性 、丙二醛含量升高 , 渗透调节物质脯氨酸含量也大幅度上升 , 抗氧化酶
SOD、POD 、CAT 活性及根系活力呈现先升高后降低的趋势。 对以上指标进行综合评分得出 , 耐盐性强的品种为
NTH1048和 NTH1887 , 劲松 49 、黔中 3号 、中新 830 属于盐敏感品种。
关键词:小黑麦;基因型;耐盐性;生理指标
中图分类号:S512.4;S332.6　　　　文献标识码:A　　　　文章编号:1009-1041(2010)03-0500-05
Evaluation of Salt Tolerance of Different Genotypes of Triticale Seedlings
SHI Li-ran1 , GUO Xiao-li1 , BAI Li-rong1 , LIU Gui-bo2 , XIE Nan2
(1.Department of Life Scien ce , H engshui University , Hengsh ui , Hebei 053000 , China;2.Dry Land Farming Inst itute ,
H ebei Academy of Agricul tu ral and Forest ry Science , H engshui , H ebei 053000 , China)
Abstract:To study the sal t tolerance o f dif fe rent g eno types of t ri ticale seedlings , the seedlings of 8 trit icale
geno types w ere t reated wi th different concentrations(0 、50 、100 、200 、300mmol/L)of NaC l for 15 days ,
then the phy siological indexes w ere examined.The result show ed that along w ith the increase of NaCl con-
centration , the cell membrane permeability , MDA content increased signif icantly .Proline content in triti-
cale leaf increased along w ith the increase of NaC l stress.The act ivities of SOD , POD , CA T and the ro ot
activi ty increased first and then declined along w ith the increase o f NaCl st ress.Based on the comprehen-
sive sco res w e concluded that the salt tolerance abili ty of N TH 1048 and Zhongsi 828 w ere the best ,
Qianzhong 3 , Jinsong 49 , Zhongxin 830 w ere sensi tive to salt st ress.
Key words:Trit icale;Geno typied;Salt tolerance;Physiolog ical indexes;
　　小黑麦(Trit icale)是普通小麦和黑麦进行属间
杂交并对杂种 F1 代染色体进行加倍而成的异源多
倍体新物种。小黑麦具有优质 、高产 、生物产量高 、
抗逆性强 、适应性广等特点 ,是值得大面积推广的优
质粮饲兼用作物[ 1-2] 。但由于盐渍化和盐碱地土壤
的存在 ,使得许多小黑麦品种因受盐害影响降低了
生物产量。余玲等[ 3] 研究表明 ,小黑麦比黑麦 、小麦
具有更好的耐盐能力。Annick 等[ 4] 研究表明 ,小黑
麦比黑麦更耐受盐胁迫。赵开军等[ 5] 对八倍体小黑
麦体细胞耐盐变异体的发生机制进行了研究 。李焰
焰等[ 6] 研究表明 ,低浓度的 5-磺基水杨酸可以缓解
盐胁迫对小黑麦造成的生理伤害。笔者等对不同品
种小黑麦萌发期的耐盐性也进行了研究[ 7] ,但目前
还缺少对不同基因型小黑麦苗期耐盐性比较研究的
报道。本实验以 8个不同基因型小黑麦为材料 ,通
过测定不同浓度 NaCl 处理下苗期小黑麦质膜透
性 、丙二醛含量 、抗氧化酶活性 、脯氨酸含量 、根系活
力等指标的变化 ,对其耐盐性进行综合分析 ,旨在筛
选出适宜盐碱地区种植的优良小黑麦品种 ,为小黑
麦育种和栽培提供理论依据 。
1　材料与方法
1.1　材料
供试小黑麦品种劲松 49 、黔中 3 号为六倍体 ,
＊收稿日期:2009-10-22　　　修回日期:2009-12-24
基金项目:国家科技支撑计划项目(2009BADA3B01)。
作者简介:时丽冉(1970-),女 ,硕士 ,副教授 ,主要从事植物抗性生理及细胞生物学研究。 E-mail:SLR701212@163.com
通讯作者:刘贵波(1965-),男 ,硕士 ,研究员 ,主要从事谷子 、牧草育种研究。
NT H1048 、NT H1887 、N TH2337 、NSWH11 、中新
830 、中饲 828 为八倍体 ,由河北省农林科学院旱作
农业研究所提供 。
1.2　试验方法
试验于 2009年 3-5月进行。将 8个基因型小
黑麦种子用 0.1% HgCl2 消毒 15 min ,流水冲洗干
净。自来水浸泡 8 h 后 ,在 25 ℃温箱中进行催芽 。
待胚根伸长至 1 cm 左右时挑取萌发一致的发芽种
子栽种于培养盒的纱网上自来水培养。苗期培养在
日光温室内进行 。培养温度为(25±2℃,昼)/(18±
2℃,夜),相对湿度 60%～ 80%,光照强度 400 ～ 600
μmol· m-2 · s-1 。待幼苗展开真叶后改用 1/2
Hoagland营养液培养 ,每 3 d更换一次营养液 ,培
养时间约 1个月 ,待幼苗生长至三叶一心期时开始
用 50 、100 、200 、300 mmo l/L NaCl处理 ,各种浓度
NaCl 均用 1/2 Hoag land 营养液配制 ,对照不加
NaCl。为避免盐冲击 , N aCl 浓度每日递增 50
mmo l/L ,直到最终处理浓度。继续处理 15 d 后取
第 3叶片测定不同基因型小黑麦不同盐浓度处理下
的各项生理指标 ,每个处理三次重复。
质膜透性测定用相对电导率法 ,硫代巴比妥酸
法测定丙二醛含量 ,酸性茚三酮法测定脯氨酸含量 ,
超氧化物歧化酶(SOD)活性测定用 NBT 光化还原
法 ,过氧化氢酶(CAT)活性测定用紫外分光光度
法 ,过氧化物酶(POD)活性测定用愈创木酚法 ,以
上指标的测定均采用王学奎[ 8] 的方法。根系活力测
定用改良 T TC法[ 9] 。实验数据用 LSR法进行差异
显著性分析 。
参照李孔晨[ 10] 的方法对各指标的贡献进行综
合性评价。将测定的每一指标的最大变化率与最小
变化率之间的差值均分为 10个等级 ,每个等级为 1
分 。以盐害程度最小的品种得分最高即 10分 ,盐害
最大的即 1分。最后把各个指标的得分相加得到各
品种的耐盐性总分并排序。
2　结果与分析
2.1　不同基因型小黑麦在 NaCl处理下质膜透性
和丙二醛(MDA)含量的变化
表 1表明 ,盐胁迫下 ,所有供试小黑麦品种叶片
质膜相对电导率和丙二醛含量均随盐浓度的升高而
逐渐增大 ,300 mmo l·L -1 NaCl处理使相对电导率
上升到对照的 2.12 ～ 2.84倍 ,丙二醛含量上升到对
照的 1.87 ～ 6.31 倍 ,且差异显著 , 但低浓度 NaCl
(50 mmol·L -1)与对照相比质膜透性和丙二醛含
量无明显变化 ,说明小黑麦能忍受较低浓度盐胁迫。
参试品种中 ,劲松 49和黔中 3 号对盐害较敏感 ,质
膜透性和丙二醛含量上升幅度最大。
表 1　NaCl胁迫对不同基因型小黑麦质膜透性和丙二醛含量的影响
Table 1　Effect of salt stress on cell membrane permeability and MDA content of dif ferent triticale cultivars
生理指标
Physiology
indexes
NaCl浓度
C oncen t rat ion
of NaC l
/(mmol·
L -1)
小黑麦品种　Tri t ica le cul tivars
劲松 49
Jinsong
49
黔中 3号
Qian zhong
3
NTH 1048 NT H1887 N TH 2337 NSHW11
中新 830
Zhong xin
830
中饲 828
Zhongci
828
质膜透性 0 10.9d 11.3de 8.3d 9.1d 10.2d 8.8d 9.8de 9.1d
Cel l m emb rane 50 11.2d 12.1d 8.5d 9.3d 10.6d 9.1d 10.6d 9.6d
permeabili ty / % 100 16.8c 16.9c 10.4c 11.9c 13.3c 13c 15.5 c 12.7 c
200 20.8b 21.7b 13.6b 15.2b 17.5b 15.1b 19b 17.8b
300 29.9a 32.1a 17.6a 19.1a 24.6a 20.1a 25.3a 22.3a
丙二醛含量 0 0.0123e 0.0109d 0.0101c 0.0107d 0.01c 0.0092d 0.0125de 0.0121 c
MDA con tent 50 0.0132d 0.0112d 0.0094cd 0.0105cd 0.0108c 0.0106c 0.0135d 0.0128 c
/(μmol · L -1) 100 0.0196c 0.0189c 0.0102c 0.0125c 0.0153b c 0.0108c 0.0165c 0.0163b c
200 0.0278b 0.0281b 0.0145b 0.0172b 0.0175b 0.0186b 0.0206b 0.0172b
300 0.0684a 0.0668a 0.0189a 0.0285a 0.0359a 0.0345a 0.0487a 0.0406a
同一列数据后的不同小写字母表示差异在 0.05水平上显著。下同。
Dif feren t small let ters in the same column mean difference signif icant at th e 0.05 levels.The same are as in the following tables.
2.2　不同基因型小黑麦在 NaCl处理下抗氧化酶
活性的变化
从表 2可以看出 ,在 NaCl处理下 ,小黑麦幼苗
中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CA T)和过
氧化物酶(POD)活性均升高 ,除 50 mmol · L-1
NaCl处理与对照相比差异不显著外 ,其余处理与对
·501·第 3 期　　　　　　　　　　　　　时丽冉等:不同基因型小黑麦苗期耐盐性的评价
照均有显著差异 。但不同基因型小黑麦变化不尽相
同 , 其 中 N TH1048 、 N TH1887 、 N TH2337 、
NSHW11 、中饲 828 、中新 830 品种小黑麦 SOD 、
POD活性均在 NaCl浓度为 300 mmol·L-1时达到
最高 ,而劲松 49 、黔中 3 号在 NaCl 浓度为 200
mmol·L-1时达最高 ,NaC l浓度为 300 mmol·L -1
时活性有所下降 。所有小黑麦品种 CA T 活性变化
规律相同 ,均表现为 NaC l浓度为 200 mmo l· L-1
时活性最高 ,之后稍有下降 ,但仍高于对照 。
表 2　NaCl胁迫下不同基因型小黑麦幼苗抗氧化酶活性的变化
Table 2　Change of antioxidant enzymes activity under salt stress of seedlings of different triticale cultivars
生理指标
Physiology
characterist ic
NaCl浓度
C oncen t rat ion
of NaC l
/(mmol·
L -1)
小黑麦品种　Tri t ica le cul tivars
劲松 49
Jinsong 49
黔中 3号
Qianzhong 3
NTH 1048 NT H1887 N TH 2337 NSHW11
中新 830
Zhong xin
830
中饲 828
Zhongci
828
SOD活性 0 124d 133d 114d 126d 129d 139c 146d 125d
SOD activi ty 50 128d 130d 120d 125d 131d 133c 150d 122d
/(U · g -1 FW) 100 166c 156c 170c 188 c 167c 158b 178 c 181c
200 218a 215a 235b 227b 252b 260a 246a 227b
300 197b 193 b 326a 314a 284a 277a 220b 270a
POD 活性 0 4 045d 4 782d 4 576d 4 460d 4 368d 5 163d 5 910d 5 083d
POD act ivity 50 4 106d 4 880d 4 602d 4 493d 4 390d 5 190d 6 026d 5 120d
/(Δ470·min-1 100 6 770c 6 683c 6 783c 7 028c 6 670c 7 086 c 7 702c 7 731c
· g -1) 200 9 315a 8 917a 9 802b 8 485b 8 794b 8 127b 8 795b 9 047b
300 8 082b 7 036b 14 562a 13 980a 11 802a 9 906a 9 735a 10 126a
CAT 活性 0 186d 191c 190d 182 c 174d 192d 172 c 203c
CAT act ivity 50 183d 194c 189d 188 c 178d 201d 177 c 210c
/(U ·min -1 100 202c 237b 268c 247b 214c 233c 198b 236b
· g -1) 200 250a 287a 303a 295a 282a 296a 243a 280a
300 213b 225b 288b 256b 247b 250b 190b 239b
表 3　NaCl胁迫下不同基因型小黑麦脯氨酸含量的变化
Table 3　Ef fect of NaCl stress on the proline content of dif ferent triticale cultivars /(μg· g-1 FW)
NaCl浓度
Concent ration
of NaCl
/(mm ol· L -1)
小黑麦品种　Tr it icale cu ltivars
劲松 49
Jins ong 49
黔中 3号
Qianzhong 3
N TH 1048 NTH 1887 NTH 2337 NSHW11
中新 830
Zhongxin
830
中饲 828
Zh ong ci
828
0 4.9de 5.4d 4.3d 5.5d 7.1de 4.5de 6.7d 5.9d
50 5.3d 5.5d 4.5d 5.8d 7.7d 5.2d 7.0d 6.2d
100 7.8c 9.5c 7.8c 8.7c 9.8c 13.7c 9.9c 11.5c
200 11.6b 13.7b 21.6b 22.9b 17.2b 20.6b 15.4b 20.2b
300 15.3a 19.2a 31.9a 29.5a 24.6a 23.9a 21.1a 25.1a
表 4　NaCl胁迫下不同基因型小黑麦根系活力的变化
Table 4　Change of root activity of different triticale cultivars under NaCl stress /(μg· g-1· h-1)
NaCl浓度
Concent ration
of NaCl
/(mm ol· L -1)
小黑麦品种　Tr it icale cu ltivars
劲松 49
Jins ong 49
黔中 3号
Qianzhong 3
N TH 1048 NTH 1887 NTH 2337 NSHW11
中新 830
Zhongxin
830
中饲 828
Zh ong ci
828
0 11.78d 13.55d 15.06d 7.88e 9.35e 8.86de 11.02e 14.25e
50 19.06 c 22.73b 22.15c 12.16d 13.61d 10.04d 15.82d 18.09d
100 41.57a 39.16a 47.78b 64.05b 32.89b 39.23b 58.46a 39.02b
200 36.73b 23.48b 70.26a 82.14a 55.14a 65.58a 32.27b 54.31a
300 9.653e 15.1c 23.46c 35.78c 15.08c 17.02c 19.03c 27.98c
2.3　不同基因型小黑麦在 NaCl处理下脯氨酸含
量的变化
从表 3结果看 ,小黑麦幼苗叶片游离脯氨酸的
积累量随盐浓度增加而增加 , NT H1048在 NaCl浓
度为 300 mmol·L-1时升高到对照的7.42倍 ,即使
升高幅度较小的劲松 49 脯氨酸含量也为对照的
3.12倍 ,因此脯氨酸可以看做是一种很有效的渗透
调节物质 ,通过大量积累可以降低幼苗渗透势 ,缓解
·502· 麦　类　作　物　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 30 卷
高盐浓度造成的渗透胁迫伤害 。
2.4　不同基因型小黑麦在 NaCl处理下根系活力
的变化
表 4结果表明 ,在盐胁迫下 ,小黑麦根系能够保
持较高的活力。但随着盐胁迫的加重 ,根系活力下
降。其中劲松 49 、黔中3号小黑麦根系活力在N aCl
浓度为 100 mmol·L-1时达最高值 ,之后呈下降趋
势 ,在 NaCl浓度为 300 mmol ·L-1时根系活力接
近对照水平 。其它品种小黑麦根系活力在 NaCl浓
度为 200 mmo l·L -1时达最高值 ,之后下降 ,但仍高
于对照且差异显著。相比之下 , N TH1048 和
NT H1887保持了较高的根系活力 。
2.5　不同基因型小黑麦耐盐性的综合表现
植物的耐盐性是一个复杂的生理过程 ,是众多
因素综合作用的结果 ,任何单一指标都不能准确评
价小黑麦的耐盐能力。因此将以上生理指标的变化
换算为具体分值 ,计算出综合得分。根据得分将小
黑麦耐盐能力分为三个等级 ,抗盐品种 、盐敏感品种
和中等耐盐品种。从表 5中各基因型小黑麦多个生
理指标的得分及排序可以初步得出结论:本试验的
供试材料中 N TH1048和 N TH1887为耐盐性强的
品种 ,劲松 49 、黔中 3号 、中新 830 为盐敏感品种 ,
其他为中等耐盐品种。
表 5　不同基因型小黑麦耐盐性综合得分
Table 5　Comprehensive scores of salt tolerrance of dif ferent triticale cultivars
小黑麦品种
Tri t ica le cul tivars
质膜透性
Cell
mem brane
permeabi li ty
MDA 含量
MDA
con tent
SOD 活性
SOD
activi ty
POD活性
POD
act ivity
CAT 活性
CAT
activi ty
脯氨酸含量
Proline
con tent
根系活力
C ell
mem brane
permeabi lit y
总分
Total
score
排序
Rank
劲松 49　Jins ong 49 2 3 1 3 1 1 2 13 8
黔中 3号　Qianzhong 3 1 1 1 1 6 3 1 14 7
NT H1048 10 10 10 9 10 10 6 65 1
NT H1887 9 9 9 10 9 8 10 64 2
NT H2337 6 8 6 7 8 5 5 45 3
NSHW11 8 8 5 3 6 6 8 44 4
中新 830　Zh ongxin 830 5 5 2 1 1 3 5 22 6
中饲 828　Zh ongsi 280 7 7 5 3 2 6 4 34 5
3　讨论
关于植物耐盐能力强弱的评价标准体系 ,前人
曾做了一些研究。李孔晨等[ 10] 研究认为 ,生长高
度 、质膜透性 、脯氨酸含量等指标可作为评价指标;
孟林等[ 11] 对偃麦草属植物的研究认为 , 相对含水
量 、相对电导率 、K +/Na+ 、脯氨酸含量等均可反映
植物的耐盐性;人们对黄瓜[ 12] 、土豆[ 13] 、小麦[ 14] 等
的研究认为 ,抗氧化酶活性高的种质耐盐能力强 。
战伟龑等[ 15] 对荞麦的研究表明 ,耐盐性好的苦荞根
系活力高于不耐盐的甜荞 。
本试验结果表明 , NaCl胁迫使小黑麦质膜透
性 、丙二醛含量上升 ,耐盐性强的品种上升缓慢且数
值较小。前人对黑麦草[ 10] 、黄瓜[ 12] 、小麦[ 14] 等的研
究认为 ,耐盐性好的品种脯氨酸含量高 ,脯氨酸作为
保护性小分子物质可以降低渗透势 ,缓解盐害 。但
对偃麦草[ 11] 、番茄[ 16] 、高粱[ 17] 的研究认为 ,脯氨酸
含量的积累只是盐害程度高的反映 ,耐盐性高的品
种含量低 。本研究结果表明 ,耐盐小黑麦在 N aCl
胁迫下脯氨酸的积累要大于不耐盐品种 。
本研究结果还表明 , 三种抗氧化酶中 , SOD 、
POD活性在耐盐性强的品种中呈一直上升的趋势 ,
有利于小黑麦清除过量的活性氧 。盐敏感品种则在
高浓度 NaCl处理下有所降低 ,但仍高于对照。所
有基因型小黑麦的 CAT 活性变化规律相同 ,即随
NaCl浓度的升高而升高 , 但在 300 mmo l · L-1
NaCl处理下有所降低 ,这可能是因为过高的盐浓度
引起的伤害已超过了 CAT 的作用极限 ,引起活性
降低。
根系活力的变化表现为盐敏感品种最高活力出
现的 NaCl阈值低 ,仅为 100 mmol ·L-1 ,抗盐品种
为 200 mmo l·L -1并保持相对较高的根系活力 。
对以上各项生理指标进行综合评价得出 ,小黑
麦具有一定的抗盐能力 , 低浓度 NaCl 处理(50
mmol·L-1)对其不造成伤害。在供试的 8个基因
型小黑麦中 , NT H1048和 N TH1887两个品种得分
最高 ,属耐盐品种 ,适宜在北方盐碱土壤推广 ,而劲
松 49 、黔 中 3 号 、中新 830 属盐 敏感 品种 ,
N TH2337 、NSHW11 、中饲 828和抗盐能力中等 。
(下转第 514页)
·503·第 3 期　　　　　　　　　　　　　时丽冉等:不同基因型小黑麦苗期耐盐性的评价
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供试的大部分小黑麦品种苗期耐盐能力与萌发期耐
盐能力一致 ,但有的品种有差异 。根据笔者以往的
研究[ 7] ,中饲 828萌发期耐盐能力较强 ,但苗期表现
一般 ,说明小黑麦各生长阶段耐盐能力有一定的相
关性 ,但不是绝对的 。
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