免费文献传递   相关文献

向日葵品种对NaCl耐性两种评价方法的比较



全 文 :向日葵品种对 NaCl耐性两种评价方法的比较
王 罡1 王 萍2 梅利那2 敬 军3 季 静1
(1 天津大学环境科学与工程学院,300072,天津;2 淮海工学院海洋学院,222005,江苏连云港;
3中国人民解放军总后勤部军需物资油料部农副业生产局,100842,北京)
摘 要 向日葵(Helianthus annuus L. )是较
耐盐的作物之一,品种间的耐盐碱能力存在差异。
评价向日葵品种对盐胁迫的耐受能力,筛选耐盐
性较强的品种对开发盐碱地、利用基因工程方法
克隆和转化耐盐基因,进而提高向日葵产量具有
重要意义。选用牙签、美葵 5 号和美葵 2929 3 个
向日葵品种,用砂培法和组培法评价向日葵品种
对 NaCl的耐性。结果表明,向日葵 3 个品种在两
种培养方法条件下,幼苗的叶数、下胚轴长在 NaCl
浓度间均存在显著差异,并且各品种组培法的叶
数多于砂培法,差异性也小于砂培法。向日葵在
NaCl胁迫下叶数、下胚轴长在两种培养方法间的
相关系数均达极显著差异。当以下胚轴长作为向
日葵对 NaCl耐性鉴定指标时,用砂培和组培两种
方法所得到的结果是一致的。
关键词 向日葵;砂培;组织培养;NaCl
向日葵(Helianthus annuus L. )为菊科一年生
草本植物,是世界上第四大油料作物,也是较耐盐
的作物之一,一些品种可在盐碱较重的地区种
植[1 - 2]。盐渍土是我国分布广、类型多、对农业生
产影响较大的一种低产土壤,盐渍化土壤中高浓
度的盐分对植物有一定的影响,特别是对非盐生
植物。因此,利用耐盐植物资源发展盐渍地生态
农业是十分迫切和必要的。向日葵叶片宽大,可
以抑制土壤水分蒸发,从而有效抑制地表盐分积
累;其根系发达,能吸收大量的深层水、促使耕层
可溶性盐类下移,能够降低地表盐分含量,是一种
适合盐地种植开发的新型经济作物[3]。向日葵较
强的耐盐性除可以在盐碱地上种植并直接利用
作者简介:王罡,教授,主要从事植物基因工程与分子生物学研究
季静为通信作者,教授,主要从事植物基因工程与分子
生物学研究
基金项目:国家自然科学基金(31271419)
收稿日期:2014 - 02 - 09
外,还可以从向日葵中克隆优良耐盐基因,经遗传
操作转入其他物种中,提高后者的耐盐能力,这已
成为现代分子育种方法之一。
向日葵品种间的耐盐碱能力存在差异,在进
行向日葵耐盐性开发与利用前需要评价各品种的
耐盐能力。常用的向日葵品种苗期耐盐性评价的
研究方法有盆栽(基质为土、砂、蛭石等)法[4 - 6]、
水培法[7 - 8]、组培法[9]等,由于研究中所使用的向
日葵品种不同,特别是评价方法不同,使向日葵耐
盐性鉴定结果不尽一致。NaCl 为中性盐,是沿海
地区盐碱地盐分的主要成分。采用砂培法和组培
法,研究在 NaCl不同浓度胁迫下对向日葵 3 个品
种幼苗生长的影响,在评价向日葵 3 个品种对
NaCl耐性的同时,比较这两种方法对向日葵耐盐
性鉴定结果的影响,为向日葵耐盐性鉴定与耐盐
基因的开发与利用提供试验依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
供试材料为牙签、美葵 5 号和美葵 2929 3 个向
日葵品种,NaCl浓度为 0、50、100、150、200mmol /L。
1. 2 试验方法
试验采用完全随机设计,3 次重复,每个处理
播 20 粒种子。处理方法为砂培法和组培法。砂
培法先将剥壳后的种子放在铺有滤纸的 9cm 的培
养皿里,用不同浓度 NaCl 浸种 12h 后催芽 7d,之
后转移至砂土中在室温(20℃)培养,各处理定期
浇含有相应浓度 NaCl 溶液的 1 /10MS 液体培养
基;组培法是将向日葵种子先后用 75%乙醇表面
消毒 15s,0. 1% HgCl2 消毒 10min,无菌水冲洗 3
次,剥壳后接种于含有不同浓度 NaCl 的 MS 培养
基,在 25℃培养箱中培养。两种培养方法在培养 3
周时调查记录各处理幼苗的叶数、下胚轴长。用
Microsoft Excel 2010 作图,SPSS17. 0 做数据处理与
121
作物杂志 Crops 2014. 3
DOI:10.16035/j.issn.1001-7283.2014.03.029
统计分析。
2 结果与分析
2. 1 两种培养方法下 NaCl浓度对向日葵幼苗叶
数的影响
用砂培法和组培法对 3 个向日葵品种分别在
不同浓度 NaCl 胁迫下培养,3 周时测定各处理幼
苗的叶数,方差分析结果表明,3 个向日葵品种在
两种培养方法下,叶数在 NaCl 浓度间均存在显著
差异(图 1)。
在 NaCl胁迫下向日葵幼苗的叶数表现出组培
法高于砂培法,并且差异显著性也小于砂培法。比
图 1 向日葵不同品种在不同浓度 NaCl胁迫下幼苗的叶数
如美葵 2929 在组培条件下对照的叶数是 6. 00
个,50mmol /L NaCl 时叶数是 5. 83 个,是对照的
97. 22%;此时砂培法对照的叶数是 2. 80 个,
50mmol /L NaCl 处理的叶数是 2. 00,仅是对照的
71. 43%,即在组培条件下幼苗对 NaCl 的耐性好
于砂培条件。3 个向日葵品种在组培条件下,在培
养基添加 NaCl 浓度在 50 ~ 150mmol /L 时叶数与
对照差异不显著,当 NaCl 浓度为 200mmol /L 时显
著低于对照。在砂培条件下,3 个品种在添加
50mmol /L NaCl 时叶数显著低于对照。牙签在
150mmol /L时显著低于 50 ~ 100mmol /L 处理,而
美葵 5 号和美葵 2929 两个品种在 200mmol /L 时
低于 50 ~ 150mmol /L,表现为后两个品种对 NaCl
的耐性高于牙签。
2. 2 两种培养方法下 NaCl浓度对向日葵幼苗下
胚轴长的影响
用砂培法和组培法对 3 个向日葵品种分别在
不同浓度 NaCl 胁迫下培养,3 周时测定各处理幼
苗的下胚轴长,方差分析结果表明,3 个向日葵品
种在两种培养方法下,下胚轴长在 NaCl 浓度间均
存在显著差异(图 2)。
在 NaCl胁迫下向日葵幼苗的下胚轴长在两种
培养条件下表现的差别比叶数小,而 3 个向日葵
品种对两种培养方法的反应不尽一致。牙签表现
图 2 向日葵不同品种在不同浓度 NaCl胁迫下幼苗的下胚轴长
221
作物杂志 Crops2014. 3
为在组培条件时下胚轴长高于砂培条件下,而美
葵 5 号和美葵 2929 则在砂培条件时下胚轴长的值
较大。牙签和美葵 5 号用两种培养方法时,下胚
轴的显著性分析结果基本一致,分别在 100mmol /L
和 150mmol /L NaCl时下胚轴长显著地低于对照。
美葵 2929 则在砂培时,50mmol /L NaCl 处理的下
胚轴长显著地低于对照,在组培时,在 NaCl 浓度
为 100mmol /L时显著地低于对照。
2. 3 两种评价向日葵对 NaCl耐性方法的比较
将 3 个向日葵品种的叶数、下胚轴长分别做两
种培养方法的相关分析,结果表明,3 个向日葵品
种用不同浓度 NaCl 处理后幼苗的叶数、下胚轴长
在两种培养方法间的相关均达极显著水平(表
1),说明这两种培养方法得到的试验结果是相关
的,在向日葵耐 NaCl 鉴定时可以选择其中之一作
为评价向日葵耐盐性的试验方法。
表 1 在 NaCl胁迫下向日葵叶数、下胚轴长在两种
培养方法间的相关系数及显著性
性状 牙签 美葵 5 号 美葵 2929
叶数 0. 685** 0. 771** 0. 847**
下胚轴长 0. 815** 0. 740** 0. 807**
注:**表示在 0. 01 水平显著,下同
从图 1 和图 2 还可以看出,试验结果在用两种
培养方法做向日葵幼苗 NaCl耐性试验时叶数和下
胚轴长两个指标表现并不一致,3 个向日葵品种的
叶数在两种试验方法间均表现差别很大,而下胚
轴长用两种试验方法所得到的结果相似,对两种
培养方法在 NaCl胁迫下幼苗的叶数、下胚轴长进
行 T -检验,结果见表 2。
表 2 在 NaCl胁迫下向日葵叶数、下胚轴长在两种
培养方法间的 T -值及显著性
性状 牙签 美葵 5 号 美葵 2929
叶数 - 7. 124** - 6. 666** - 5. 122**
下胚轴长 - 0. 750 0. 892 1. 277
从表 2 可知,当以叶数作为评价指标时组培
方法得到的叶数极显著地多于砂培方法,而以下
胚轴为评价指标时,两种方法得到的下胚轴长相
似,无显著差异。
3 讨论
关于向日葵不同品种对 NaCl的耐性不同已有
研究报道。刘海学等用盆栽法对 3 个向日葵品种
进行 NaCl胁迫处理,培养 30d 时测定苗高、叶数、
茎粗,结果表明,NaCl 对康地 5 号伤害较轻,而对
2603 和 KWS203 伤害比较严重[4]。张俊莲等研究
植于蛭石中的 3 个向日葵品种用 0%、0. 3% 和
0. 9% NaCl胁迫处理 20d 和 40d 分别测定各种指
标,结果表明 DK119 较以色列 H1 和陇葵杂 1 号具
有较强的耐盐性[6]。王萍等利用组织培养方法在
MS培养基中添加不同浓度 NaCl 溶液培养向日葵
3 个品种,观察到 NaCl 浓度为 200mmol /L 时严重
地影响向日葵幼苗生长,长岭白对 NaCl 的耐受性
好于甘葵一号和赤峰白[9]。在本试验中,3 个向日
葵品种对 NaCl的耐性表现不同,油用向日葵美葵
5 号和美葵 2929 对 NaCl的耐性好于食用葵牙签。
在用盆栽法、水培法、组培法等鉴定植物对
NaCl耐性时,常以幼苗的叶数、苗高等作为评价指
标。在本研究中发现用相同浓度 NaCl胁迫向日葵
时,组培法的叶数多于砂培法,显著性也小于砂
培,叶数在两种培养方法间表现不一致,因此叶数
不适合于这两种方法对 NaCl胁迫下耐性结果的比
较。与此相反,向日葵下胚轴长在用两种培养方
法时,对 NaCl 胁迫的反应结果相似,这暗示着用
向日葵下胚轴长作为指标,适于 NaCl 胁迫试验向
日葵品种对 NaCl耐力的评价。
参考文献
[1]Katerji N,van Hoorn J W,Hamdy A,et al. Salt tolerance classifica-
tion of crops according to soil salinity and to water stress day index.
Agricultural Water Management,2000,43:99 - 109.
[2]Katerji N,van Hoorn J W,Hamdy A,et al. Salt tolerance of crops
according to three classification methods and examination of some
hypothesis about salt tolerance. Agricultural Water Management,
2001,47:1 - 8.
[3]岳云,李福,陈炳东,等.盐胁迫对油葵生理生化指标和产量影
响的研究.作物杂志,2011(2):32 - 35.
[4]刘海学,张卫国,刘海臣,等. NaCl胁迫对向日葵幼苗生长及茎
组织解剖结构的影响.中国油料作物学报,2012,34(2):201 -
205.
[5]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.作物学报,2008,34(10):1818 - 1825.
[6]张俊莲,张国斌,王蒂. 向日葵耐盐性比较及耐盐生理指标选
择.中国油料作物学报,2006,28(2):176 - 179.
[7]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.种子,2007,26(2):69 - 72.
[8]颜宏,赵伟,孙玲玲. 水盐浸种对 NaCl 胁迫下向日葵幼苗渗透
调节物质的影响.作物杂志,2013(3):131 - 135.
[9]王萍,赵欢,易乐飞,等.三个向日葵品种在培养基中的耐盐性
鉴定.作物杂志,2008(6):19 - 21.
321
作物杂志 Crops 2014. 3
潍坊市玉米播期和播种方式对粗缩病
发生及产量的影响
孔祥彬 白星焕 王同芹 刘兆丽
(山东省潍坊市农业科学院 /国家玉米产业技术体系潍坊综合试验站,261071,山东潍坊)
摘 要 2009 ~ 2012 年连续 4 年,对潍坊市不
同玉米播期的玉米粗缩病发病情况及玉米产量进行
了研究。结果表明:郑单 958 在 6 月 15 日以后、金
海 5 号在 6 月 5 日之后播种粗缩病发病率明显降
低,5 月 25 日套种玉米发病率最高,且在 5 月 25 日
播种玉米产量损失最大。因此,播期是影响玉米粗
缩病发生的重要影响因素,选择适宜品种适当晚播,
可预防玉米粗缩病的爆发。
作者简介:孔祥彬,助理研究员,主要从事玉米遗传育种及栽培技术
研究
基金项目:国家现代玉米产业技术体系专项资金(CARS - 02 - 55)
收稿日期:2013 - 11 - 25;修回日期:2013 - 12 - 11
关键词 玉米;播期;粗缩病;灰飞虱;产量;郑
单 958;金海 5 号
近年来,玉米粗缩病在黄淮海区域大暴发,在山
东省发病面积逐年扩大,2005、2006、2007、2008 年
发病面积分别为 16. 5 万 hm2、19. 8 万 hm2、22. 7 万
hm2、80. 0 万 hm2。潍坊在玉米种植方式方面,许多
农户采用小麦套种玉米的播种模式,因此,粗缩病一
直是影响玉米生产的重要病害。据国家玉米产业技
术体系潍坊综合试验站所属 5 个示范县(安丘、临
朐、青州、寿光、昌邑)统计,2009 年在该 5 县范围
櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓櫓

Comparison of the Two Methods Evaluating Tolerance
to NaCl in Different Varieties of Sunflower
Wang Gang1,Wang Ping2,Mei Lina1,Jing Jun3,Ji Jing1
(1 School of Environmental Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China;
2 School of Marine Science and Technology,Huaihai Institute of Technology,Lianyungang 222005,Jiangsu,China;
3Bureau of Farming and Stuff Production,Ministry of Supplies and Oil,GLD,Beijing 100842,China)
Abstract Although sunflower (Helianthus annuus L.)is tolerant to salinity,such an ability of tolerance to salinity
exists difference among different varieties. It has the important significance to evaluate salinity stress tolerance in
different sunflower varieties,to screen tolerant varieties for utilization in saline alkali soil,and to clone and transform
salinity tolerance genes into varieties for increasing sunflower yield by genetic engineering. Sand culture and tissue
culture were applied for evaluating the tolerance to NaCl with the sunflower varieties toothpick,Meikuai No. 5 and
29293. The results showed that leaf number of seedling,hypocotyl length were different significantly for all 3 varie-
ties among treatments under different NaCl concentrations. And leaf number of seedling under tissue culture was
more than those under sand culture in all 3 varieties,whereas,better uniformity was observed for those under tissue
culture when compared with those under sand culture. Under NaCl stress,correlation coefficient of these two kinds of
culture methods reached extremely significant level for both of the leaf number and hypocotyl length. Therefore,the
results obtained by sand culture and tissue culture were consistent when the hypocotyl length was applied for identi-
fication of tolerance to NaCl in sunflower.
Key words Sunflower(Helianthus annuus L.);Sand culture;Tissue culture;NaCl
421
作物杂志 Crops2014. 3