全 文 ：文章编号 :100028551 (2007) 042345204
组培条件下中国南瓜杂交种耐盐材料的筛选
周俊国1 ,2 　朱月林1 　刘正鲁1 　王建国1
(11 南京农业大学园艺学院 ,江苏 南京　210095 ;21 河南科技学院园艺系 ,河南 新乡　453003)
摘 　要 :在组培条件下以 69 份中国南瓜 ( Cucurbita moschata Duch. )杂交种和 4 份商品种为试验材料 ,研究
中国南瓜杂交种的耐盐状况 ,确定筛选耐盐材料的适当 NaCl 浓度。结果表明 ,中国南瓜杂交种在不同
NaCl 浓度处理下存在明显的耐盐性差异 ,69 份杂交种在 120mmolΠL NaCl 浓度处理下的盐胁迫指数介于
29194～100 之间 ,呈正态分布 ,有 6 份杂交种表现出较高的耐盐性 ,其中 36023 ×11222 杂交种最耐盐。
认为在组培条件下采用 120mmolΠLNaCl 浓度处理中国南瓜幼苗是一种有效筛选耐盐材料的方法。
关键词 :组培 ;中国南瓜杂交种 ;耐盐材料 ;筛选
SELECTION OF SALT2TOLERANT MATERIALS OF PUMPKIN HYBRIDS in vitro
ZHOU Jun2guo1 ,2 　ZHU Yue2lin1 　LIU Zheng2lu1 　WANGJian2guo1
(11 College of Horticulture , Nanjing Agricultural University , Nanjing ,Jiangsu , 210095 ;
21 Horticultural Department of Henan Institute of Science and Technology , Xinxiang , Henan , 453003)
Abstract :69 hybrids and 4 commercial varieties of pumpkin ( Cucurbita moschata Duch. ) were used for the study of salt2
tolerance. NaCl concentration for selecting salt2tolerant material in vitro was determinated. The results showed that there were
significant differences in salt tolerance among 10 tested materials with 6 salinities (0 ,40 ,80 ,120 ,160 ,200 mmolΠL) . The salt
stress index(SSI)of seedlings of 69 pumpkin hybrids ranged from 29194 to 100 , and the frequency distribution was normal by
normal test . 6 salt2tolerant hybrids were obtained , among the hybrid“36023 ×11222”showed the strongest salt tolerance. 120
mmolΠL NaCl was determined as an effective concentration to select salt2tolerant materials from pumpkin hybrid seedlings.
Key words : in vitro culture ; hybrid of pumkin ( Cucurbita moschata Duch. ) ; salt2tolerant material ;selection
收稿日期 :2006210218
基金项目 :江苏省科技厅资助项目 (BC2003306)
作者简介 :周俊国 (19672) ,男 ,河南内乡人 ,副教授 ,博士研究生 ,主要从事园艺植物育种和蔬菜栽培生理研究。E2mail :junguo1020 @163. com
通讯作者 :朱月林 (19632) ,男 ,教授 ,博士生导师 ,研究方向为蔬菜栽培生理和生物技术。　　植物组织培养技术具有环境条件易控制、快速等优点 ,在组培条件下进行耐盐突变体的筛选是近十几年来种质资源创新的主要方法 ,已在葡萄[1 ] 、苹果[2 ] 、杨树[3 ] 、番茄[4 ] 等 40 多种作物[5 ] 上有所研究 ,而利用种苗在含盐培养基筛选耐盐材料鲜有报道。中国南瓜( Cucurbita moschata Duch1) 是南瓜属中的一个主要栽培种 ,在我国分布范围广 ,资源丰富 ,适应性强 ,在瓜类栽培中常用作砧木[6 ] 。本试验采用组织培养技术 ,以中国南瓜发芽种子为接种材料 ,在培养基中添加不同浓度的 NaCl ,以探究中国南瓜杂交种的耐盐状况 ,确定耐盐材料筛选的适当 NaCl 浓度 ,为进一步从中国南瓜中选育出耐盐砧木奠定基础。 1 　材料与方法111 　材料河南科技学院南瓜研究组于 2000 年开始在全国各地收集了 900 余份中国南瓜 ( Cucurbita moschataDuch1)农家品种资源 ,经过 4 年的自交分离 ,部分资源的性状已基本纯合。2005 年选取纯化程度高 ,生长势较强的 40 个自交系配组杂交 ,获得了 69 份杂交种。以这 69 份杂交种及从市场购买的 4 个中国南瓜品种(蜜本、黄狼、无蔓 1 号和大地金钩)为试验材料。112 　组织培养
543　核 农 学 报　2007 ,21 (4) :345～348Journal of Nuclear Agricultural Sciences
种子精选后小心剥去种壳 ,在无菌工作台上用
75 %乙醇表面消毒 30s 后 ,用 011 % HgCl2 消毒 10min ,
无菌水漂洗 5 次 ,接种于无菌的、内垫 2 层滤纸的
Φ12cm 培养皿中 ,添加 3～5ml 无菌水 ,封口膜封口 ,在
黑暗、恒温 (27 ℃±1 ℃) 条件下催芽 ,直至胚根长度为
5～10mm 时接种。培养容器为直径 6cm、高 9cm 的圆柱
形玻璃瓶 ,内装约 40ml 不同浓度NaCl 的MS培养基 ,接种
后用专用聚乙烯塑料盖封口。室温为 25 ℃±2 ℃下培养 ,
光照时间 12hΠd ,光照度 56μmol·m- 2·s - 1 。
113 　试验设计
11311 　NaCl 浓度胁迫试验 　为了确定中国南瓜进行
盐胁迫筛选的 NaCl 适宜浓度 ,随机选取 6 份杂交种
(36023 ×11222、36023 ×4221、11222 ×4221、11222 ×3602
3、4221 ×36023、4221 ×11222)和市场购买的 4 份商品种
做系列浓度的 NaCl 胁迫处理。将已发芽的种子分别
接种在 NaCl 浓度为 0、40、80、120、160、200mmolΠL 的
MS 培养基上 ,每份材料不同处理接种 36 粒发芽种子 ,
每瓶 4 粒 ,共接种 9 瓶 ,在培养架上随机区组排列 ,3
次重复。接种 10d 后 ,调查幼苗的盐害状况。
11312 　单一NaCl 浓度胁迫筛选试验 　将 69 份中国南
瓜杂交种的发芽种子分别接种在附加 NaCl 浓度为
120mmolΠL 的MS 培养基上 ,各接种 30 粒 ,接种 10d 后 ,
调查幼苗的盐害状况 ,进而筛选出耐盐的杂交种材料。
培养条件、培养容器、分组排列方法同上。
114 　盐害调查、盐胁迫指数及半致死盐浓度的计算
NaCl 胁迫后 10d 按单株调查幼苗盐害级别。按单
株幼苗受害程度和生成侧根数目的多少将幼苗的盐害
程度分成 0～4 级 ,分级标准参考张云起[7 ] 的方法并稍
做修改。0 级 :正常生长 ;1 级 :幼苗生长稍受抑制 ,侧
根数目在 6 条以上 ;2 级 :幼苗生长受到抑制 ,侧根数
目 3～6 条 ;3 级 :幼苗生长严重受到抑制 ,侧根数目只
有 1～2 条 ;4 级 :幼苗没有表现出明显生长 ,无侧根。
根据所调查的盐害级别 ,分别计算各个重复不同
NaCl 浓度胁迫下幼苗的盐胁迫指数 ( salt stress index ,
SSI) 。
盐胁迫指数 (SSI) =Σ(代表级值 ×株数)Π(最高级
值 ×总株数) ×100
以各材料的不同 NaCl 浓度作为自变量 (x) 、SSI 作
为应变量 (y) ,进行线性回归分析 ,建立回归方程 Y =
aX + b ,求出 SSI为 50 时不同材料的NaCl 浓度 ,以此值
作为幼苗耐盐的临界值 ,即半致死盐浓度。
115 　统计分析
采用 Microsoft Office Excel 2003 软件对数据做预处
理 ,用 SPSS 1010 软件进行单因素方差分析 ,并对平均
数作 Duncan’s 新复极差法多重比较。
2 　结果与分析
211 　NaCl 浓度胁迫对不同中国南瓜幼苗盐胁迫指数
的影响
由表 1 可知 ,同一盐浓度胁迫下 ,不同材料幼苗的
SSI存在明显差异。随着 NaCl 浓度的增加 ,各个材料
幼苗的 SSI 均呈升高趋势 ,NaCl 浓度与 SSI 均呈极显
著正相关。
表 1 　NaCl 浓度对不同类型中国南瓜幼苗盐胁迫指数( SSI)的影响
Table 1 　Effects of NaCl concentration on the salt stress index(SSI)of pumpkin seedlings of different hybrids
材料
materials
NaCl 浓度
NaCl concentration (mmolΠL)
0 40 80 120 160 200
回归方程
equation of linear
regression
相关系数
coefficient of
correlation
半致死盐浓度
lethal salt conce2
ntration (mmol·L - 1)
36023 ×11222 0 4117 d 26139 d 29194 e 69154 e 80156 c Y = 010043 X - 010793 01935333 134172
36023 ×4221 0 0100 d 27178 d 55156 c 93106 b 100 a Y = 010058 X - 011157 01950633 106116
11222 ×4221 0 29117 bc 61111 ab 86111 a 97122 a 100 a Y = 010052 X + 011019 01927633 76156
11222 ×36023 0 26139 c 30156 d 45183 d 83133 c 97122 a Y = 010048 X - 010079 01956733 105181
4221 ×36023 0 27178 c 30156 d 40128 d 78133 d 94144 b Y = 010045 X - 010003 01938933 111118
4221 ×11222 2108 33130 b 53113 b 73196 b 100 a 100 a Y = 010051 X + 010966 01960533 79110
蜜本
Miben 0 28189 bc 45140 c 75117 b 94108 b 100 a Y = 010052 X + 010545 01972633 85167
黄狼
Huanglang
0 34125 b 52178 b 84162 ab 100 a 100 a Y = 010052 X + 010986 01937733 77119
无蔓 1 号
Wuman No11 0 42156 a 68177 a 89135 a 100 a 100 a Y = 010062 X + 011078 01945433 63126
大地金钩
Dadijingou 0 30137 bc 51156 b 85170 a 95136 ab 100 a Y = 010052 X + 010842 01942433 79196
注 :同列数值不同字母表示差异达 5 %显著水平。33指相关极显著。
Note : Different letters within the same column indicate significant difference at 5 % level1 33means significant at 1 % level1
643 核　农　学　报 21 卷
　　一方面 ,以 SSI = 50 为界限 ,随着 NaCl 浓度的提
高 ,在不同 NaCl 浓度下 SSI超过 50 的材料个数在逐渐
增加。当 NaCl 浓度为 40mmolΠL 时 ,各材料的生长不
同程度受到了抑制 ,但 SSI 均未达到 50 ,36023 ×11222
和 36023 ×4221 的 SSI 最低 ,生长稍受抑制 ,与其他材
料差异显著。当NaCl 浓度为 80mmolΠL 时 ,有 5 份材料
的 SSI 超过 50 ,另外 5 份材料的 SSI 未超过 50。当
NaCl 浓度为 120 mmolΠL 时 ,有 7 份材料的 SSI超过 50 ,
只有 36023 ×11222、4221 ×36023、11222 ×36023 的 SSI 未
超过 50 ,与其他材料差异显著 ,36023 ×11222 的 SSI 最
低 ,与所有试验材料差异显著 ,表现出较强的耐盐性。
当 NaCl 浓度为 160mmolΠL 时 ,10 份材料的 SSI 均超过
50 ,幼苗生长严重受到抑制 ,有 3 份材料的生长完全受
到抑制。当 NaCl 浓度为 200mmolΠL 时 ,有 7 份材料的
生长完全受到抑制 ,而杂交种 36023 ×11222 的 SSI 为
80156 ,一些植株仍能生长 ,有侧根发生 ,表现出较强的
耐盐性 ,与其他杂交种有显著区别。
另一方面 ,从 NaCl 浓度与 SSI 值所建立的回归方
程斜率大小可知 ,杂交种中 36023 ×11222、4221 ×36023、
11222 ×36023 的斜率较小 ,说明 SSI 增加幅度小 ,表现
出对 NaCl 浓度变化的不敏感性 ,耐盐性较强。
另外 ,以各材料 NaCl 浓度与 SSI 值建立的回归方
程 ,进而求得的半致死盐浓度也能反映出 10 份材料的
耐盐性差异。36023 ×11222 的半致死盐浓度达
134172mmolΠL ,表现出极高的耐盐性 ,而无蔓 1 号南瓜
的半致死盐浓度只有 63126mmolΠL ,耐盐性较低。
212 　中国南瓜杂交种在单一 NaCl 浓度胁迫下的盐胁
迫指数
在不同 NaCl 浓度处理下 ,浓度为 120mmolΠL 时各
材料间的 SSI差异显著 ,10 份材料中有 3 份的 SSI值没
有超过 50 ,能区分材料间的耐盐性 ,而浓度为 80mmolΠ
L 或 160mmolΠL 时各材料的 SSI 过小或大 ,不易区分不
同材料的耐盐性 ,因此 ,采用 120mmolΠL 的 NaCl 浓度
进行中国南瓜杂交种幼苗耐盐性的筛选。
用 120mmolΠL 的 NaCl 浓度对 69 份中国南瓜杂交
种进行耐盐性筛选 ,对它们的 SSI 值统计分析 ,结果表
明 ,在 120mmolΠL 的 NaCl 浓度胁迫下有 2 份材料的幼
苗完全停止了生长 , SSI 值为 100 ,最小值是 36023 ×
11222 ,为 29194 ,耐盐性最强 ,所有材料的 SSI平均值为
63166 ,标准差 18141 ,说明中国南瓜杂交种幼苗的 SSI
差异较大。将 69 份材料的 SSI 值分成 7 组 ,组距
1015 ,统计 SSI 各组的次数分布 ,经χ2 测验 (χ20105 =
5149)符合正态分布 (如图 1) 。
选出 6 份 SSI 值最小的材料作为耐盐材料 ,分别
图 1 　69 份中国南瓜幼苗在 NaCl 胁迫下的 SSI频次分布
Fig. 1 　Frequency distribution on SSI of 69 pumpkin
seedlings under NaCl stress
是 36023 ×11222 ( SSI = 29194) 、07722 ×11222 ( SSI =
30187) 、36023 ×63521 (SSI = 33135) 、04221 ×04121 (SSI =
34175) 、04221 ×396 (SSI = 35123) 、07222 ×11222 ( SSI =
36134) ,幼苗胁迫 10d 后每株能发生侧根 3～6 根 ,子
叶完全展开 ,植株生长正常 ,表现出较强的耐盐性。
3 　结论与讨论
本研究表明 ,中国南瓜杂交种幼苗在不同 NaCl 浓
度胁迫下的耐盐性存在明显差异 ,在中国南瓜资源中
存在耐盐的材料 ,这与他人研究南瓜属中耐盐性的结
果相一致[8 ,9 ] 。幼苗期是植物对盐胁迫较敏感的时
期[10～14 ] ,可以在很大程度上反映出该材料在其他时期
的耐盐性 ,本试验通过对 10 份中国南瓜幼苗不同 NaCl
浓度胁迫状况的比较 , 又经对 69 份中国南瓜在
120mmolΠL NaCl 浓度处理下的 SSI值的统计分析 ,认为
采用 120mmolΠLNaCl 的浓度处理中国南瓜幼苗可以筛
选耐盐材料 ,通过本试验筛选出 36023 ×11222、07722 ×
11222、36023 ×63521 等 6 份耐盐的杂交种 ,其中表现以
36023 ×11222 最耐盐 ,但有待进一步试验以便在生产
上作为砧木使用。
植物的耐盐性是一个比较复杂的遗传体系 ,受到
多个基因的控制[15 ] ,在杂种后代可能出现显性效应和
加性效应的遗传特征[16 ] 。本试验在培养基中以
120mmolΠL NaCl 浓度处理 69 份中国南瓜幼苗 ,调查所
得的 SSI 值呈正态分布 ,也证实了中国南瓜的耐盐性
在一个较大的群体中呈连续的数量性状特征 ,耐盐性
受多个基因控制。
植物的耐盐性具有比较复杂的特征 ,受材料基因
型、植株个体发育阶段以及环境条件等因素的影响 ,在
743　4 期 组培条件下中国南瓜杂交种耐盐材料的筛选
不同的试验技术条件下可能有不同的试验结果[16 ] 。
关于瓜类材料的耐盐性筛选 ,前人多在幼苗期利用基
质育苗添加不同浓度 NaCl 的方法进行[7～9 ] ,其结果因
采用不同的基质而出现不同的结果 ,且只能对数量有
限的材料进行筛选 ,本研究在中国南瓜幼苗阶段采用
组织培养技术 ,以克服环境因素对南瓜幼苗耐盐性的
影响 ,为耐盐性结果的可靠性提供了保证。同时 ,组培
条件下的耐盐性鉴定具有幼苗生长快 ,鉴定周期短 ,可
同时准确进行大量资源材料耐盐性鉴定的优点。
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《遗传学报》和《遗传》杂志
《遗传学报》、《遗传》杂志是中国遗传学会和中国科学院遗传与发育生物学研究所主办、科学出版社出版的核
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843 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2007 ,21 (4) :345～348