全 文 :三个向日葵品种在培养基中的耐盐性鉴定*
王 萍 赵欢 易乐飞 王 罡 季静
摘 要 利用组织培养方法 ,在 MS培养基中
添加不同浓度 NaCl溶液(0、65mmol/L、130mmol/L、
200mmol/L、270mmol/L)培养 3个向日葵品种(甘葵
一号 、赤峰白 、长岭白),观察 NaCl胁迫对向日葵幼
苗生长的影响。结果表明 ,出芽率 、出苗率和茎粗受
NaCl胁迫较小 ,而 NaCl胁迫显著地降低了幼苗苗
高 、叶片数和鲜重 , NaCl浓度为 200mmol/L时严重
地影响向日葵幼苗生长。在 3个向日葵品种中 ,长
岭白对 NaCl的耐受性好于其他两个品种 。
关键词 向日葵;NaCl胁迫;组织培养;幼苗生
长
盐逆境是限制植物生长的主要因子之一。全世
界盐渍土约 10亿 hm2 ,我国约有 200多万 hm2。随
着我国人口不断增加 ,土地盐碱化日益严重 ,导致我
国相对人均耕地面积逐年减少。因此 ,合理有效地
利用并保护现有耕地 ,最大程度地利用并改善盐碱
地成为重要的研究课题。向日葵(Helianthusannuus
L.)是重要的油料和经济作物 ,属于典型的耐贫瘠 、
耐盐碱作物 ,它可以在一定含盐量的盐碱地中正常
生长繁育。因此 ,在当今耕地面积减少 、人口日益增
多 、土壤盐碱化日益加重的情况下 ,培育抗逆 、优质
向日葵品种具有重要的实践意义 ,已有学者在盆栽
条件下研究了不同种类盐胁迫对向日葵种子萌发与
生长的影响 [ 1 ~ 3] 。本试验利用组织培养的方法 ,研
究不同浓度 NaCl胁迫对 3个向日葵品种种子的发
芽 、出苗以及幼苗生长的影响 ,在组织培养条件下评
价 3个向日葵品种对 NaCl的耐性 ,以期为评价向日
葵品种耐盐性提供依据。
1 材料与方法
1.1 无菌苗培养与 NaCl胁迫处理
以甘葵一号 、赤峰白 、长岭白 3个向日葵品种为
作者简介:王萍 ,教授 ,淮海工学院海洋学院 , 222005,江苏连云港
赵欢 ,易乐飞 ,通讯地址同第 1作者
王罡 ,季静 ,天津大学农业与生物工程学院
*基金项目:淮海工学院引进人才科研启动基金(KK01073)
收稿日期:2008-07-22;修回日期:2008-10-14
试验材料 ,选取颗粒饱满的种子用 75%乙醇表面消
毒 ,再用 0.1%HgCl2浸泡 10min,无菌水冲洗 。在超
净工作台中将向日葵种子去壳后分别接种到含有
0、 65mmol/L、 130mmol/L、 200mmol/L、 270mmol/L
NaCl的 MS培养基的 25cm×3.5cm直形管中 ,放置
在 HPG-280HX人工气候箱中 20℃培养。
1.2 调查项目与测定方法
定期观察记录向日葵的出芽率 、出苗率以及幼
苗苗高 、叶片数 、茎粗 、鲜重等性状 ,计算相对苗高
(处理苗高 /对照苗高 ×100%)、相对叶片数(处理
叶片数 /对照叶片数 ×100%)、相对鲜重(处理鲜
重 /对照鲜重 ×100%)、相对茎粗(处理茎粗 /对照
茎粗 ×100%),用SPSS15软件进行方差分析与差异
显著性测验。
2 结果与分析
2.1 NaCl胁迫对向日葵发芽率与出苗率的影响
在 NaCl胁迫下 ,向日葵的发芽率与出苗率均随
着 NaCl浓度的增加而下降。在 NaCl浓度小于
130mmol/L时 ,发芽率与出苗率依品种不同变化范
围为 75% ~ 100%, 当 NaCl浓度大于 200mmol/L
时 , 3个品种的发芽率与出苗率分别下降到 40%和
60%以下。方差分析表明 ,这两个性状在不同 NaCl
浓度间的差异均达显著水平 , 其中较低浓度
(65mmol/L和 130mmol/L)与对照间差异未达显著
水平 ,而较高浓度(200mmol/L和 270mmol/L)则显
著地低于对照。说明用 65 ~ 130mmol/LNaCl胁迫
不影响向日葵种子的发芽与出苗 ,当 NaCl浓度高于
200mmol/L时对向日葵种子的发芽与出苗有明显的
抑制作用(见表 1和表 2)。
表 1 NaCl胁迫下向日葵的发芽率 (%)
NaCl浓度(mmol/L) 甘葵一号 赤峰白 长岭白
0(CK) 100a 75a 75a
65 75a 100a 100a
130 100a 80a 100a
200 20b 40b 40b
270 0b 40b 40b
注:同列数据后不同小写字母表示 0.05水平差异显著 , 相同字母
表示差异不显著 ,下同
19
作物杂志 Crops 2008.6DOI :10.16035/j.issn.1001-7283.2008.06.018
表 2 NaCl胁迫下向日葵的出苗率 (%)
NaCl浓度(mmol/L) 甘葵一号 赤峰白 长岭白
0(CK) 100a 100a 100a
65 100a 100a 100a
130 100a 100a 100a
200 60b 40b 40b
270 40b 40b 40b
2.2 NaCl胁迫对向日葵幼苗苗高和叶片数的影响
培养 35d时 ,随着 NaCl浓度的增加向日葵相
对苗高和相对叶片数呈下降趋势 ,并且随着培养
时间的延长 , 相对苗高增大 ,即 NaCl对苗高的抑
制作用减缓 。在 3个向日葵品种中 ,长岭白的相
对苗高下降速度相对较缓 ,在各 NaCl浓度胁迫下
相对叶片数较多(表 3、表 4)。
表 3 NaCl胁迫下向日葵相对苗高 (%)
NaCl浓度(mmol/L) 甘葵一号 赤峰白 长岭白
0(CK) 100.00a 100.00a 100.00a
65 52.44b 67.19a 60.26ab
130 35.37b 60.16ab 36.54b
200 19.51b 14.84b 28.85b
270 14.63b 12.50b 14.10b
表 4 NaCl胁迫下向日葵相对叶片数 (%)
NaCl浓度(mmol/L) 甘葵一号 赤峰白 长岭白
0(CK) 100.00a 100.00a 100.00a
65 48.86b 81.31ab 80.00ab
130 50.00b 51.40b 66.67ab
200 14.29c 0.00c 53.33bc
270 10.71c 9.35c 20.00c
由表 3和表 4可见 ,在 NaCl浓度为 200mmol/
L时 ,长岭白相对苗高达 28.85%,而甘葵一号和
赤峰白分别为 19.51%和 14.84%;长岭白的相对
叶片 数也 较 多 , 为 53.33%, 而 甘葵 一 号 为
14.29%,赤峰白没有长出叶片 。因此 ,长岭白对
NaCl胁迫表现出较好的耐受性 。从差异显著性测
验结果可知 , 甘葵一号对 NaCl胁迫反应最敏感 ,
在 NaCl浓度为 65mmol/L时相对苗高和相对叶片
数均显著低于对照 ,而赤峰白和长岭白在 NaCl浓
度加大至 130 ~ 200mmol/L时相对苗高和相对叶
片数才显著地降低。
2.3 NaCl胁迫对向日葵幼苗鲜重和茎粗的影响
从图 1可见 ,在 NaCl胁迫下 3个向日葵品种
的相对鲜重均随着 NaCl浓度的升高呈下降趋势 ,
长岭白表现出对 NaCl有较强的耐受性 ,当 NaCl浓
度为 200mmol/L时相对鲜重为 39.97%,其余品种
均在 15%以下 。
图 1 不同 NaCl浓度对向日葵相对鲜重的影响
由图 2可见 , NaCl胁迫对向日葵茎粗的影响
相对较小 ,随着 NaCl浓度的升高相对茎粗下降的
幅度均不大 ,当 NaCl浓度为 130mmol/L时 , 3个品
种的相对茎粗分别为 90.95%、89.20%和 94.72%。
当 NaCl浓度增加到 270mmol/L时 3个品种的相
对茎粗为 60.64% ~ 70.48%,可见茎粗受 NaCl胁
迫的影响小于其他性状 。
图 2 不同 NaCl浓度对向日葵相对茎粗的影响
对向日葵品种相对鲜重与相对茎粗在不同
NaCl浓度胁迫下的差异进行方差分析与显著性测
验 ,结果表明 ,这两个性状在各 NaCl浓度间的差
异均显著 ,其中 ,在 NaCl浓度为 65mmol/L时相对
鲜重显著地降低 ,而当 NaCl浓度升至 200mmol/L
时相对茎粗才显著下降 。
3 讨论
3.1 不同向日葵品种对 NaCl胁迫的耐受性
向日葵对盐的耐受能力存在差异在盆栽试验
中已有报道 ,本试验在组织培养条件下 ,参试的 3
个向日葵品种甘葵一号 、赤峰白和长岭白在不同
NaCl浓度胁迫下对 NaCl的耐性表现也不同。从
幼苗生长状况看 ,长岭白对 NaCl的耐受性好于甘
葵一号和赤峰白 ,可在 NaCl浓度低于 65mmol/L
20
作物杂志 Crops2008.6
的盐碱地种植 。
3.2 向日葵苗期对 NaCl胁迫的反应
通过对各性状的分析表明:出芽率 、出苗率和
相对茎粗受 NaCl胁迫的影响较小 ,而 NaCl胁迫使
相对苗高 、相对叶片数和相对鲜重显著地降低 ,
NaCl浓度为 200mmol/L时严重地影响向日葵幼苗
的生长 。因此 ,在培养基中鉴定向日葵耐盐性时
NaCl浓度可设为 200mmol/L。
3.3 植物苗期耐盐性的研究方法
为了控制试验条件 ,进行植物耐盐性研究时
常用盆栽的方法 。近年来 ,对南瓜 、番茄 、水稻 、大
豆等植物采用组织培养的技术 , 克服了其他环境
因素对植物幼苗耐盐性的影响 , 提高了耐盐性试
验结果的可靠性 。同时 ,缩短了鉴定植物耐盐性
的实验周期 ,是一种较好的研究方法。
周俊国等 [ 4]研究了 NaCl胁迫对中国杂交南瓜
和黑子南瓜幼苗生长的影响 , 结果表明 , 36023×
11222杂交种和黑子南瓜在幼苗期耐盐性存在明
显的差异 , 36023 ×11222杂交种耐盐性比黑子南
瓜强 , 36023 ×11222杂交种的最高耐盐浓度是
160mmol/L,黑子南瓜的最高耐盐浓度是 120mmol/
L。吴雪霞等 [ 5]比较了组织培养条件下不同番茄
品种幼苗期的耐盐性 , 12个普通栽培番茄品种在
幼苗期存在明显的耐盐性差异 , 其中 5个为盐敏
感品种 , 4个为中等耐盐品种 , 3个为较耐盐品种;
3个砧木品种的耐盐性显著强于 12个普通栽培品
种 。在 NaCl浓度为 120mmol/L时 ,有 7个品种的
生长受到严重抑制 ,另有 4个品种生长受到抑制 ,
惟有 “白果强丰 ”表现出一定的耐盐性 。王萍等 [ 6]
研究了大豆基因型在组织培养条件下对 NaCl的耐
受性 ,认为在培养基中加入 35 ~ 65mmol/LNaCl时
对大豆的苗高和下胚轴长度有明显的抑制作用 。
本试验首次用组织培养方法研究向日葵品种苗期
的耐盐性 , 观察到向日葵对 NaCl有较好的耐受
性 ,当浓度为 200mmol/L时严重地影响向日葵幼
苗的生长 。
参考文献
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的耐盐性比较.上海农业学报 , 2006, 22(3):59 ~ 62
6王萍 ,王罡 ,季静.大豆基因型在组织培养条件下对 NaCl耐性的
研究.大豆科学 , 2006, 25(4):421 ~ 424
EvaluationofSaltToleranceinThreeVarieties
ofSunflowerinMedium
WangPing1 , ZhaoHuan1 , YiLefei1 , WangGang2 , JiJing2
(1SchoolofMarineScienceandTechnology, HuaihaiInstituteofTechnology, Lianyungang222005, Jiangsu;2SchoolofAgriculture
andBiologicalEngineering, TianjinUniversity, Tianjin300072, China)
Abstract Threesunflowervarieties(Gankui1 , ChifengwhiteandChanglingwhite)wereculturedinMSmedium
withfiveconcentrations(0, 65mmol/L, 130mmol/L, 200mmol/Land270mmol/L)ofNaCl, respectively, toun-
derstandtheefectofNaClstressongrowthofsunflowerseedlings.Theresultsshowedthatgerminationrate, emer-
gencerateandstemdiameterwereonlyefectedslightlybyNaClstress.However, seedlingheight, numberof
leavesandfreshweightcouldbereducedsignificantlybyNaClstress.NaClconcentrationof200mmol/Lwould
limitgrowthofseedlingsobviouslyinsunflower.ChanglingbaiwasfoundtopossessthestrongesttolerancetoNaCl
stressamongthetestedsunflowervarieties.
Keywords Sunflower(HelianthusannuusL.);NaClstress;Tissueculture;Seedlinggrowth
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作物杂志 Crops 2008.6