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33个油用向日葵品种种子萌发期抗盐碱性的综合评价



全 文 :收稿日期:2015-05-12
基金项目:内蒙古民族大学科学研究课题(编号:NMD 1327)。
作者简介:张庆昕(1990—),女,内蒙古通辽市人;在读硕士研究生,主
要从事植物生理生态特性研究;E-mail:314855790@qq.
com。
通讯作者:张玉霞,E-mail:yuxiazhang685@163.com。
33个油用向日葵品种种子萌发期抗盐碱性的综合评价
张庆昕1, 张玉霞1, 刘庆鹏1,2, 吴连芬1, 郭 园1, 杜晓艳1
(1.内蒙古民族大学农学院, 内蒙古 通辽028041; 2.内蒙古赤峰市农牧科学院, 内蒙古 赤峰024031)
摘 要:采用NaCl∶NaHCO3∶Na2CO3∶Na2SO4 质量比为1∶9∶9∶1的混合盐碱溶液,于种子萌发期,对油用向日葵进行
150mmol/L盐碱胁迫处理,检测发芽指标,通过隶属值函数和聚类分析,对33个油用向日葵品种进行抗盐碱性综合评
价。结果表明,不同油用向日葵品种的抗盐碱能力差异较大;聚类分析将33个油用向日葵品种在种子萌发期的抗盐碱
能力可分为5个类群,耐盐碱性最强的品种(系)占6.1%,抗盐碱能力较强的品种(系)占27.3%,抗盐碱中等品种的
(系)占39.4%,抗盐碱性较弱的品种(系)占18.2%,抗盐碱最弱的品种(系)占9.1%;隶属函数分析表明,YK 9和YK
31油用向日葵品种抗盐碱能力最强,YK 14、YK 28和YK 30油用向日葵品种抗盐碱能力最弱。
关键词: 油用向日葵;种子萌发期;抗盐碱性;综合评价
DOI编码: 10.16590/j.cnki.1001-4705.2015.11.023
中图分类号: S 565.5   文献标志码: A   文章编号: 1001-4705(2015)11-023-04
The Comprehensive Evaluation of Saline Resistance in the Seed
Germination Period of 33Oil-sunflower Varieties
ZHANG Qingxin1,ZHANG Yuxia1,LIU Qingpeng1,2,WU Lianfen1,GUO Yuan1,DU Xiaoyan1
(1.Colege of Agronomy,Inner Mongolia University for the Nationalities,Tongliao 028042,China;
2.Chifeng Academy of Agricultural and Animal Sciences,Chifeng 024031,China)
Abstract:The oil-sunflowers were treated with 150mmol/L concentration mixed liquor of NaCl,
NaHCO3,Na2CO3and Na2SO4whose quality ratio was 1∶9∶9∶1in the period of seed germination.The
saline resistances of 33oil-sunflower varieties were evaluated comprehensively by germination index,
membership function and clustering analysis.The results showed that the saline resistances of differ-
ent oil-sunflower varieties differed greatly.The saline resistances of 33oil-sunflower varieties in the
period of seed germination were divided into 5groups by clustering analysis,the varieties whose saline
resistances were strongest were 6.1%,those whose resistances were stronger were 27.3%,those
whose resistances were weaker were 18.2%,those whose resistances were weakest were 9.1%.The
membership function analysis showed that the saline resistance of YK 9and YK 31were the stron-
gest,the saline resistance of YK 14,YK 28and YK 30were weakest.
Key words: Oil-sunflower;seed germination period;saline resistance;comprehensive evaluation
  向日葵(Helianthus annuus),属于一年生菊科作
物,是当今世界上第二大油料作物[1],目前全国有1/3
的向日葵种植于盐渍化土地[2]。油用向日葵是营养价
值和经济价值较高的新型油料作物,也是众所周知的
耐盐作物,杂交油葵素有盐碱地先锋作物的美称[3]。
盐碱胁迫对向日葵种子萌发[4-6]、幼苗生长[7]及生理适
应[8-11]等方面研究表明,向日葵不同品种抗盐碱能力
差异较大。植物种子萌发期抗盐碱能力较弱[13],种子
萌发期抗盐碱能力强弱可以衡量植物的抗盐碱能
力[14]。为此本研究结合北方干旱型盐碱地盐分组
成[15],采用聚类分析和隶属函数分析方法,对33个油
用向日葵杂交品种(品系)进行种子萌发期抗盐碱能力
综合分析,以期为油用向日葵抗盐碱性品种的选育、推
广提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为33个油用向日葵品种(品系),材料编
号和名称详细情况见表1,其中32份种子来源于内蒙
·32·
研究报告  张庆昕 等:33个油用向日葵品种种子萌发期抗盐碱性的综合评价
表1 参试材料
材料编号 品种(系)名称 材料编号 品种(系)名称 材料编号 品种(系)名称
YK 01  5001×115 YK 12  5026×3032 YK 23  5042×3017
YK 02  5011×3010 YK 13  5027×3011 YK 24  5043×3007
YK 03  5012×3008 YK 14  5030×3007 YK 25  5048×3009
YK 04  5013×3006 YK 15  5031×3028 YK 26  1020×113
YK 05  5014×3009 YK 16  5034×3006 YK 27  1013×113
YK 06  5015×3017 YK 17  5036×3018 YK 28  1017×113
YK 07  5017×3018 YK 18  5037×3030 YK 29  128×TOR
YK 08  5018×3007 YK 19  5038×3010 YK 30  1022×TOR
YK 09  5019×3006 YK 20  5039×3010 YK 31  1013×TOR
YK 10  5020×3017 YK 21  5040×3010 YK 32 赤CY 101
YK 11  5021×3028 YK 22  5041×3010 YK 33 TO 12244
古赤峰市农业科学研究院,1份(YK 33-
TO 12244)来源于中种集团承德长城种
子有限公司。
1.2 材料培养及处理
试验采用沙基培养方法,沙土用
105℃高温烘干消毒,种子用0.1%
HgCl2 消毒,每个培养皿放110g沙土
和30粒种子,先放2/3的沙土,种子摆
放好后,再放1/3沙土。盐碱组成为
NaCl∶NaHCO3∶Na2CO3∶Na2SO4 质量
比为1∶9∶9∶1的混合盐碱溶液,处理浓
度为150mmol/L,以蒸馏水为对照,每个培养皿放
23mL相应溶液处理,每个处理设3次重复。于25℃
光照培养箱中培养,每天记录发芽情况,发芽试验结束
时,每个处理取10株测定胚根和下胚轴长度。
1.3 测定项目及测定方法
测定指标有发芽率、发芽势、胚根长、胚芽长、发芽
指数、活力指数,计算结果均参照《国际种子检验规
程》[16]。
发芽率(%)=发芽种子数/供试种子数×100%;
发芽势(%)=发芽达到高峰期时发芽种子数/供
试种子数×100%;
发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)(式中,Gt表示在时
间为t天的发芽个数,Dt表示至t天的发芽天数);
活力指数(VI)=GI×S(式中,GI为发芽指数,
S为平均根长)。
1.4 数据处理
各项指标的耐盐系数=盐碱处理值/对照值。
数据标准化:运用模糊数学隶属函数法对耐盐系
数进行标准化处理,指标与耐盐性呈正相关用隶属函
数公式X(ij)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin),指标与耐
盐性呈负相关用反隶属函数公式 X(ij)=1-(Xij-
Xjmin)/(Xjmax-Xjmin),式中X(ij)表示i种类j指标的
隶属值;Xij表示i种类j指标的测定值;Xjmax、Xjmin分
别表示指标的最大值和最小值。
  利用唐启义[17]的DPS V 6.55软件,采用最长距
离法进行系统聚类分析。数据处理和作图采用
Microsoft Excel 2010进行。
2 结果与分析
2.1 不同油用向日葵品种耐盐系数比较
由表2可知,不同油用向日葵品种之间,发芽率、发
芽势、根长、芽长、发芽指数的耐盐系数变异范围较大,说
明这33个油用向日葵品种耐盐性之间存在较大的差异,
表2 参试油用向日葵品种(系)种子萌发期的耐盐系数
编号 发芽率 发芽势 根长 芽长 发芽指数 活力指数
YK 1  0.58  0.42  0.00  0.35  0.63  0.00
YK 2  0.73  0.76  0.00  0.14  0.38  0.00
YK 3  0.66  0.63  0.10  0.18  0.55  0.05
YK 4  0.60  0.63  0.18  0.24  0.37  0.33
YK 5  0.24  0.24  0.11  0.22  0.15  0.02
YK 6  0.45  0.44  0.11  0.16  0.33  0.04
YK 7  0.45  0.46  0.04  0.18  0.31  0.01
YK 8  0.58  0.52  0.12  0.11  0.25  0.03
YK 9  0.61  0.63  0.85  1.09  0.3  0.26
YK 10  0.43  0.38  0.12  0.16  0.24  0.03
YK 11  0.63  0.63  0.15  0.18  0.43  0.06
YK 12  0.50  0.38  0.09  0.11  0.17  0.02
YK 13  0.66  0.70  0.09  0.23  0.35  0.03
YK 14  0.00  0.00  0.02  0.07  0.00  0.00
YK 15  0.50  0.63  0.07  0.11  0.37  0.03
YK 16  0.47  0.43  0.08  0.12  0.28  0.02
YK 17  0.40  0.42  0.04  0.09  0.20  0.01
YK 18  0.31  0.28  0.03  0.13  0.10  0.00
YK 19  0.29  0.29  0.07  0.07  0.15  0.01
YK 20  0.77  0.65  0.09  0.14  0.58  0.05
YK 21  0.49  0.42  0.10  0.20  0.27  0.03
YK 22  0.37  0.29  0.11  0.11  0.13  0.01
YK 23  0.36  0.36  0.07  0.12  0.22  0.02
YK 24  0.26  0.26  0.06  0.12  0.16  0.01
YK 25  0.40  0.37  0.18  0.30  0.39  0.07
YK 26  0.39  0.39  0.10  0.24  0.17  0.02
YK 27  0.16  0.16  0.03  0.19  0.11  0.00
YK 28  0.08  0.06  0.04  0.11  0.1  0.00
YK 29  0.27  0.29  0.11  0.16  0.33  0.04
YK 30  0.02  0.02  0.01  0.01  0.06  0.00
YK 31  0.13  0.11  0.90  0.57  0.1  0.09
YK 32  0.37  0.37  0.09  0.08  0.51  0.05
YK 33  0.56  0.58  0.11  0.26  0.45  0.05
因此,可以从中筛选出耐盐性强的品种。但用单一指标
判断各材料的耐盐性,结果并不完全一致。例如,从根
长和芽长来看,YK 9号和YK 31号的耐盐系数最大,
YK 30号的耐盐系数较小;对于活力指数来说,YK 4号
的耐盐系数最大;YK 14号的发芽率、发芽势、发芽指数
·42·
第34卷 第11期 2015年11月             种 子 (Seed)           Vol.34 No.11 Nov. 2015
图1 参试油用向日葵品种(系)种子萌发期抗盐碱性聚类分析
(下转第30页)
和活力指数的耐盐系数最小;YK 20号发芽率的耐盐系
数最大;YK 1号发芽势和发芽指数的耐盐系数最大,说
明衡量油用向日葵耐盐碱性应考虑多个性状指标。
表3 参试油用向日葵品种(系)种子萌发期的
隶属值和隶属值排序
位次 材料编号 隶属值 位次 材料编号 隶属值
1 YK 09  0.88  18 YK 26  0.35
2 YK 31  0.66  19 YK 02  0.35
3 YK 20  0.61  20 YK 10  0.35
4 YK 01  0.60  21 YK 12  0.32
5 YK 03  0.57  22 YK 29  0.32
6 YK 33  0.56  23 YK 23  0.30
7 YK 04  0.54  24 YK 17  0.29
8 YK 11  0.54  25 YK 22  0.28
9 YK 13  0.54  26 YK 05  0.25
10 YK 15  0.47  27 YK 24  0.23
11 YK 25  0.46  28 YK 18  0.22
12 YK 21  0.41  29 YK 19  0.22
13 YK 08  0.40  30 YK 27  0.18
14 YK 06  0.39  31 YK 28  0.10
15 YK 07  0.39  32 YK 30  0.03
16 YK 32  0.38  33 YK 14  0.02
17 YK 16  0.36
2.2 不同油用向日葵品种的隶属值及
排序
隶属值反映了不同品种受盐碱影响
的程度,隶属值越大,盐碱造成的影响越
小,植株的耐盐碱性越强。对33个油用
向日葵品种的耐盐系数进行隶属值分
析,结果表明,YK 9和YK 31油用向日
葵品种的耐盐碱性最强,YK 14、YK 28、
YK 30油用向日葵品种的耐盐碱性
最弱。
2.3 不同指标秩的相关性分析
计算33个油用向日葵品种种子萌
发期的发芽指标与隶属值之间秩的相关
性系数,其中与根长、芽长、发芽率、发芽
势秩的相关性分别为0.590 2、0.663 8、
0.811 5、0.532 4,均为极显著相关,因此
根长、芽长、发芽率、发芽势都可以作为
评定油用向日葵耐盐碱性的指标。
2.4 不同油用向日葵品种抗盐碱性
聚类分析
  对不同油用向日葵品种(系)的耐盐
系数进行聚类分析,将33个油用向日葵
品种(系)划分成5个类群,第1类:抗盐
碱能力最强品种(系)2个,分别为YK 09、
YK 31;第2类:抗盐碱能力较强品种(系)有9个,包括
YK 01、YK 03、YK 04、YK 8、YK 11、YK 13、YK 15、
YK 20、YK 33;第3类:抗盐碱能力中等品种(系)有13
个,包括YK 02、YK 06、YK 07、YK 10、YK 12、YK 16、
YK 17、YK 21、YK 23、YK 25、YK 26、YK 29、YK 32;第4
类:抗盐碱能力较弱品种(系)有6个,包括 YK 05、
YK 18、YK 19、YK 22、YK 24、YK 27;第5类:不抗盐碱
品种(系)有3个,包括:YK 14、YK 28、YK 30。
3 结 论
33个供试油用向日葵品种(系)中,耐盐碱性最强
的品种(系)占6.1%,抗盐碱能力较强的品种(系)占
27.3%,抗盐碱中等品种的(系)占39.4%,抗盐碱性
较弱的品种(系)占18.2%,抗盐碱最弱的品种(系)占
9.1%。其中耐盐碱能力最强的是YK 9和YK 31油
用向日葵品种,耐盐碱性最差的是 YK 14、YK 28、
YK 30油用向日葵品种。根长、芽长、发芽率、发芽势
与隶属值间秩的相关性均达到极显著水平,根长、芽
长、发芽率、发芽势可以作为油用向日葵种子萌发期抗
盐碱能力的综合评价指标。
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研究报告  张庆昕 等:33个油用向日葵品种种子萌发期抗盐碱性的综合评价
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(上接第25页)
参考文献:
[1]刘公社,Alain Bonjean,彭克敬.向日葵研究与开发[M].北京:
中国科学技术出版社,1994.
[2]张明.国内外向日葵育种概况及动向[J].黑龙江农业科学,
2010(6):149-151.
[3]王德兴.油用型向日葵的特点与用途[J].中国农村科技,2005
(10):25.
[4]颜宏,赵伟,陈文静,等.不同盐溶液浸种对向日葵种子萌发
的影响[J].种子,2007,26(2):69-72.
[5]陈萍,何文寿.盐碱胁迫对油用向日葵种子发芽及叶绿素含
量的影响[J].江苏农业科学,2013(3):116-118.
[6]刘杰,张美丽,张义,等.人工模拟盐碱环境对向日葵种子萌
发及幼苗生长的影响[J].作物学报,2008(10):144-151.
[7]盛彦敏,石德成,肖洪兴,等.不同程度中碱性复合盐对向日
葵生长的影响[J].东北师范大学学报,1999(4):65-69.
[8]聂惠,于海峰,刘浩明.向日葵对盐胁迫的反应及其抗盐机理
的研究进展[J].内蒙古农业科技,2008(6):23-25.
[9]侯建华,于海峰,安玉麟,等.盐分胁迫对向日葵吸收与分配
的影响[J].华北农学报,2013,28(2):139-143.
[10]盛艳敏,尹金植,石德成,等.盐碱协同胁迫对向日葵抗氧化
酶系统的影响[J].中国生物化学与分子生物学报,2008,24
(8):704-711.
[11]石德成,盛艳敏,赵可夫.复杂盐碱条件对向日葵胁迫作用
主导因素的实验确定[J].作物学报,2002,28(4):461-467.
[13]牛庆杰,李伟,李慧英.向日葵耐盐碱材料筛选的新途径
[J].吉林农业科学,1998,23:27-28.
[14]安玉麟,侯建华,于海峰,等.耐盐碱向日葵杂交种鉴定筛
选及机理研究[J].华北农学报,2012,27(5):127-133.
[15]俞仁培,陈德明.我国盐渍土资源及其开发利用[J].土壤
通报,1999,30(4):158-159.
[16]国际种子检验协会(ISTA).国际种子检验规程[M].北京:
北京农业大学出版社,1995:54-57.
[17]唐启义.DPS数据处理系统(Data Processing System)
V 6155[M].北京:科学出版社,2003.
入,使其遗传基础发生很大的变化。因此,在聚类分析
中有可能供试材料系谱与聚类结果有出入。
  从21世纪初,陕西省的主要种质类群的比重有
了明显的改善,塘四平头、Reid杂优群成为重要的种
质[10]。本试验结果表明,宝鸡市农业科学研究所的玉
米种质资源同陕西省的种质资源大趋势一致,主要是
Reid群与四平头。近年来,Reid群×四平头群杂优模
式培育出的郑单958成为建国来黄淮海夏玉米区和全
国种植面积最大的品种,亦为我国第六次玉米品种更
新换代的标志性品种[11]。陕西玉米主栽品种陕单
902、陕单911、户单4号杂交组合都按照此模式组配,
它们的母本来源于适应本地生态条件的改良系的
Reid群,父本来源于适应本地条件的国内种植地方品
种改良系的四平头群。由此可以看出,简化杂优模式、
选育适应性好的、亲缘关系远的自交系种质资源将成
为现阶段育种工作的主要方面。另外,由于国外材料
具有籽粒脱水快、早熟、耐密、抗倒伏等明显优点,且与
国内种质具有较远的亲缘关系,因此加快对国外种质
的测配、改良和利用,也是今后玉米育种研究的方向。
参考文献:
[1]滕文涛,曹靖生,陈彦惠,等.十年来我国玉米杂种优势群及
其模式变化趋势的分析[J].中国农业科学2004,37(12):
1 804-1 811.
[2]王岩.玉米自交系杂种优势群划分的研究综述[J].中国种
业,2007,15(2):16-17.
[3]袁力行,傅骏骅,刘新芝,等.利用分子标记预测玉米杂种优
势的研究[J].中国农业科学,2000,33(6):6-12.
[4]Saghai-Maroof MA,Soliman KM,Jorgensen RA,et al.Ribo-
somal DNA spacer-length polymorphisms in barley:mende-
lian inheritance,chromosomal location and population dy-
namics[J].Proceedings of the National Academy of Sciences
of the United States of America,1984,81:8 014-8 018.
[5]Wang C Y,Ji W Q,Zhang G S,et al.SSR markers and pre-
liminary chromosomal location of a powdery mildew resist-
ance gene in common wheat germplasm N 9134[J].Acta
Agronomica Sinica,2007,33(1):163-166.
[6]Smith J S C,Chin E C L,Shu H,et al.An evaluat ion of the
utilityof SSR locias molecular markers in maize(Zea mays
L.):Comparisons with data from RFLPs and pedigree[J].
Theoretical Applied Genetics,1997,95:163-173.
[7]孙友位.利用SSR标记分析玉米自交系的遗传多样性[D].
中国农业科学院,2007(6):25-29.
[8]秦贵文,常建智,程立新,等.优质多抗玉米新品种浚单26
的选育及应用[J].种子,2009,28(7):110.
[9]葛静波,王浩东,赵锐,等.浚单20玉米特征特性及高产栽
培技术[J].现代农业科技,2009(1):204.
[10]张仁和,薛吉全,赵静,等.陕西省玉米品种杂种优势群和
杂优模式分析[J].玉米科学,2007,15(S 1):173-176.
[11]堵纯信,曹春景,曹青,等.玉米杂交种郑单958的选育与
应用[J].玉米科学,2006,14(6):43-45,49.
·03·
第34卷 第11期 2015年11月             种 子 (Seed)           Vol.34 No.11 Nov. 2015