全 文 ：中国生态农业学报 2010年 11月 第 18卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2010, 18(6): 1239−1244
* “十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAD07A04, 2009BADA7B01)和公益性行业(农业)科研专项经费项目(3−30−1)资助
** 通讯作者: 李桂英(1964~), 男, 研究员, 主要研究方向为能源作物与生物质工程。E-mail: liguiying@caas.net.cn
王秀玲(1973~), 女, 在读博士生, 主要研究甜高粱耐盐性。E-mail: wangxl0609@163.com
收稿日期: 2010-01-20 接受日期: 2010-04-20
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.01239
甜高粱耐盐材料的筛选及芽苗期耐盐性相关分析*
王秀玲 1 程 序 2 李桂英 3**
(1. 中国农业大学资源与环境学院 北京 100193; 2. 中国农业大学农学与生物技术学院 生物质工程中心 北京 100193;
3. 中国农业科学院作物科学研究所 生物质能源研究中心 国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程 北京 100081)
摘 要 在 0、200 mmol·L−1 NaCl盐浓度下对 39个甜高粱材料进行了耐盐性鉴定, 并探讨了甜高粱耐盐指标
的相关性, 以初步筛选的耐盐级别不同的 10个甜高粱材料为对象, 研究了 0、70 mmol·L−1、140 mmol·L−1、210
mmol·L−1 NaCl盐浓度对甜高粱芽苗期形态指标及其盐害率的影响, 最后利用盐害率的隶属函数值综合评价了
10 个甜高粱材料的耐盐性。结果发现, “丽欧”、“泰斯”耐盐性最强, “BJK236”、“Mer-72-2”对盐胁迫较
敏感。盐胁迫下甜高粱发芽率、发芽指数、发芽势、活力指数、芽长、根长、芽鲜重、根鲜重 8 个指标均与
对照差异显著(P<0.05)。随着盐浓度增加, 这 8项指标的盐害率增大, 且与盐浓度均极显著相关(P<0.01); 其中
随着盐浓度的增大, 发芽相对盐害率与发芽势、发芽指数、活力指数盐害率的相关性越来越大, 由显著相关
(P<0.05)到极显著相关(P<0.01)。综合评价 10个甜高粱材料耐盐强弱顺序为:“泰斯”>“甜 132”>“BJK19”
>“BJK156”>“考利”>“吉甜 3”>“威利”>“凯勒”>“戴尔”>“吉甜 2”。
关键词 甜高粱 耐盐性 芽苗期 发芽势 发芽指数 活力指数 盐害率
中图分类号: S514; Q945.78 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)06-1239-06
Screening sweet sorghum varieties of salt tolerance and correlation
analysis among salt tolerance indices in sprout stage
WANG Xiu-Ling1, CHENG Xu2, LI Gui-Ying3
(1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China; 2. College of Agri-
culture and Biotechnology, Biomass Engineering Center, China Agricultural University, Beijing 100193, China; 3. National Key
Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement; Research Center for Biomass Energy; Institute of Crop Science, Chi-
nese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)
Abstract Thirty-nine sweet sorghum varieties were screened for salinity tolerance under 0 and 200 mmol·L−1 NaCl. Effects of
salinity stress of three NaCl concentrations of 70 mmol·L−1, 140 mmol·L−1, 210 mmol·L−1 on morphological parameters and their salt
toxicity rates of ten selected varieties were investigated with water as the control. Finally, comprehensive evaluation on salt tolerance
of sweet sorghum varieties was conducted by using Subordinate Function Value method. The results show that “Rio” and “Theis” are
most salinity tolerant and “BJK236”, “Mer-72-2” are most salinity sensitive among thirty-nine sweet sorghum varieties. Germination
rate, germination index, germination energy, vigor index, bud length, root length, bud fresh weight, root fresh weight of sweet sor-
ghum varieties under salt stress are significantly different (P<0.05) from those under control. Moreover, with increase of salt concen-
trations, salt toxicity rates of above eight indicators are enhanced, which are significantly correlated with salt concentration (P<0.01).
The correlation coefficients of toxicity rates of germination rate, germination energy, germination index, vigor index to salt concen-
tration increase from significant correlation (P<0.05) to highly significant correlation (P<0.01) with increasing salt concentration.
Comprehensive evaluation indicates the salt-tolerance order of ten sweet sorghum varieties as: “Theis”>“Tian132”>“BJK19”>
“BJK156”> “Cowley”>“Jitian3”>“Wray”>“Keller”>“Dale”>“Jitian2”.
Key words Sweet sorghum, Salt-tolerance, Sprout stage, Germination energy, Germination index, Vigor index, Salt toxicity rate
(Received Jan. 20, 2010; accepted April 20, 2010)
1240 中国生态农业学报 2010 第 18卷
甜高粱[Sorghum bicolor (L.) Moench]具有很强
的抗旱、耐瘠、耐盐碱特性, 适宜在盐碱干旱等边
际土地上大规模种植, 且由于生长快、产量高和茎
秆富含糖分, 被誉为“生物能源系统中的最有力竞
争者”[1]。世界陆地面积的 6%、世界耕地面积的 20%、
接近 50%的灌溉土地被高盐害所影响[2]。中国盐碱
土面积约 9 913万 hm2, 而且盐碱化和次生盐碱化每
年都在不断加重。由于轻度和中度盐碱化, 我国北
方及西北不少地方的土地已经处于抛荒状态[3]。充
分利用边际性土地, 发展生物质能源, 符合我国“不
与粮争地、不与人争粮”发展非粮生物质能源的政策
导向, 可以有效缓解耕地资源紧张和粮食安全压力。
因此, 筛选耐盐甜高粱种质, 研究甜高粱的耐盐性
对有效利用盐渍化土地和发展生物质能源具有重要
意义。
作物在种子萌发期对盐分最敏感[4]。种子耐盐
性是进行植物耐盐性早期鉴定及进行耐盐品种早期
选择的基础[5]。国内外对许多作物芽期的耐盐性进行
了广泛研究, 对水稻[6−7]和硬质小麦[8]盐胁迫处理研
究表明, 随着盐浓度的增加, 种子的发芽时间推迟,
发芽时间延长。盐胁迫严重抑制玉米[9−10]的生长, 发
芽势、发芽率降低, 根、芽的长度减小。王军等[11]
发现高盐分下小麦根长和根数耐盐指数明显降低。在
棉花[12]、高粱[13−14]、谷子[15]芽期耐盐性也都有研究。
甜高粱作为清洁的能源作物已引起国内外关注, 但
甜高粱耐盐材料的筛选及耐盐性研究尚少见报道。本
试验研究了盐胁迫对不同甜高粱材料在芽苗期的影
响及不同盐浓度与甜高粱耐盐性的相关分析, 旨在为
甜高粱耐盐材料的筛选及耐盐性研究提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试 39 个甜高粱材料中, “威利”、“考利”、
“MN-4393”、“丽欧”、“泰斯”、“布劳利”、“意大
利”、“戴尔”、“贝利”、“simth-1”、“Mer-72-2”、“凯
勒”、“特雷西”、“Mer72-3”、“MN-94”、“MN-4093”、
“WINNER”、“ DELETCHA”、“ KAMADRI”、
“ IMWA”20 个材料从国外引进 , “甜选 13”、
“XTL-1”、“甜 132”、“BJK-236”、“XGL-4”、“甜
126”、“糖高粱”、“吉甜 2”、“甜选 9”、“甜选 29”、
“BJK153”、“甜选 110”、“甜选 131”、“甜选 3”、“甜
选 56”、“甜 128”、“吉甜 3”、“BJK156”、“BJK19”
19个材料为国内培育品种(系)。
1.2 试验方法
试验 1: 为保证试验的准确性, 首先对 60 个高
糖甜高粱材料用清水做发芽预备试验, 选择发芽率
在 70%以上的材料共上述 39 个, 然后在 39 个甜高
粱材料中各挑选 30 粒饱满大小一致的种子, 用 1%
次氯酸溶液消毒 10 min, 再用蒸馏水冲洗 3次, 摆放
在直径 12 cm并铺有两层滤纸的培养皿中, 设 0、200
mmol·L−1两个 NaCl浓度, 其中 0 mmol·L−1 NaCl
浓度为对照, 盐处理的每个培养皿中放 20 mL NaCl
溶液, 对照培养皿中放 20 mL清水, 3次重复。培养
皿放在人工气候箱中发芽, 白/夜温度 28 ℃/25 ℃,
白天/黑天各 12 h, 33%的全光照(全光照为 20 000 lx),
湿度 60%。以胚根长 0.2 mm作为种子发芽标志, 第
5 d统计种子发芽数, 并从每个培养皿中取有代表性
的 5株测量芽苗长、根长。根据文献[16]将甜高粱耐
盐等级分为 1(发芽相对盐害率 0~20%)、3(发芽相对
盐 害 率 为 20.1%~40%) 、 5( 发 芽 相 对 盐 害 率
40.1%~60%)、7(发芽相对盐害率 60.1%~80%)、9(发
芽相对盐害率 80.1%~100%)5个等级。
试验 2: 选用“甜 132”、“威利”、“吉甜 3”、“泰
斯”、“BJK156”、“戴尔”、“BJK19”、“凯勒”、“考
利”、“吉甜 2”10个耐盐级别不同的甜高粱材料, 研
究甜高粱耐盐指标的相关性, 并对其耐盐性进行综
合评价。每个材料挑选 30 粒饱满大小一致的种子,
设 0、70 mmol·L−1、140 mmol·L−1、210 mmol·L−1
4个 NaCl浓度, 其中 0 mmol·L−1 NaCl浓度为对照,
发芽方法同试验 1, 从置床到第 7 d每天统计发芽种
子数, 计算发芽指数、发芽率, 并从每个重复中取有
代表性的 5 株测量其根长、芽苗长、根鲜重、芽苗
鲜重, 并计算平均值。
1.3 指标和计算方法
发芽率=发芽第 7 d发芽种子数/供试种子数×100%
(1)
发芽指数=∑Gt/Dt (2)
发芽势=4 d内发芽种子数/供试种子数×100% (3)
活力指数=S×∑Gt/Dt (4)
相对芽苗长=处理芽苗长/对照芽长×100% (5)
相对根长=处理根长/对照根长×100% (6)
发芽相对盐害率=(对照发芽率−处理发芽率)/
对照发芽率×100% (7)
盐害率=(对照值−处理值)/对照值×100% (8)
式中, Gt指置床后 t日的发芽数, Dt指相应的发芽天
数, S指芽苗鲜重。
1.4 综合评价方法
利用模糊数学中求隶属函数的方法 [4,17]进行各
指 标 抗 盐 性 综 合 评 价 , 其 公 式 为 : A, Xij=
(xij−xjmin)/(xjmax−xjmin); B, Xi=1/n∑Xij。其中: Xij
表示 i 种类 j 指标的抗盐隶属函数值, xij 为 i 种类 j
指标的测定值, xjmin和 xjmax分别表示各种类指标
第 6期 王秀玲等: 甜高粱耐盐材料的筛选及芽苗期耐盐性相关分析 1241
的最大和最小测定值, n表示抗性测定指标总和。先
求出各个指标的盐害率在不同盐浓度下的隶属值 ,
再把每一指标的盐害率在不同盐浓度下的隶属值累
加求平均值, 最后再将各品种不同指标的盐害率的
隶属值累加求其平均值, 平均值越大则表明其抗盐
性越弱。
1.5 数据处理
利用 SAS(9.0)软件进行统计分析, 并进行方差
分析和发芽各指标盐害率之间的相关分析。
2 结果与分析
2.1 不同甜高粱材料发芽期耐盐性鉴定
在 200 mmol·L−1 NaCl浓度下, 39个甜高粱材
料表现出不同的耐盐性 , 发芽相对盐害率为
9.2%~74.4%。其中“丽欧”、“泰斯”、“贝利”、“凯
勒”、“甜 126”、“甜 128”、“XTL-1” 7个品种发芽
相对盐害率在 0~20%之间, 耐盐级别为 1, “丽欧”
和“泰斯”发芽相对盐害率小于 10%, “贝利”、“凯
勒”、“甜 126”、“甜 128”、“XTL-1”5 个品种的发
芽相对盐害率在 10%~20%之间; “威利”、“布劳利”、
“戴尔”、“糖高粱”、“MN-94”、“甜选 29”、
“BJK153”、“BJK156”、“BJK19”、“甜 110”、“吉
甜 3” 11 个品种的发芽相对盐害率在 20.1%~40%
之间 , 耐盐级别为 3, 其中发芽相对盐害率在
20%~30%之间的有“威利”、“戴尔”、“甜选 29”、
“BJK153”、“BJK19”、“糖高粱”; “甜选 13”、“甜
选 132”、“Mer72-3”、“XTL-4”、“吉甜 2”、“甜选 9”、
“MN-4093”、“WINNER”、“IMWA”、“甜 131”、“甜
选 3”、“甜选 56”、“DELETCHA” 13 个品种的发
芽相对盐害率在 40%~60%之间, 耐盐级别为 5; “考
利”、“MN-4393”、“意大利”、“Smith-1”、“Mer72-2”、
“特雷西”、“BJK236”、“KAMADRI” 8个品种的
发芽相对盐害率在 60%~74.5%之间, 耐盐级别为 7,
对 NaCl胁迫敏感, 其中“BJK236”、“Mer-72-2”的
发芽相对盐害率分别高达 74.4%和 73.9%; 没有耐盐
级别为 9、对盐胁迫极敏感的品种。
从表 1 可以看出, 种子萌发后盐胁迫对芽苗长
和根长表现不同程度的抑制作用, 相对芽长受抑制
的程度比相对根长大, 变异系数也大。相关分析表
明, 在 200 mmol·L−1盐浓度下, 发芽相对盐害率与
相对芽长和相对根长相关性都不显著, 相对芽长与
相对根长却存在极显著正相关(0.491**)。
2.2 10 个甜高粱材料不同盐浓度下各测试性状差
异显著性
由表 2可以看出，除在 70 mmol·L−1 NaCl浓度
下芽鲜重与对照差异不显著外, 10 个甜高粱材料在
所试盐胁迫下发芽率、发芽指数、发芽势、活力指
数、芽苗长、根长、芽鲜重、根鲜重与对照差异都
达显著水平(P<0.05)。
2.3 不同盐浓度胁迫对 10 个甜高粱材料芽苗期各
指标盐害率的影响
发芽势反映种子发芽的快慢和整齐度, 发芽率
反映种子发芽的多少, 发芽指数能够反映种子在整
个发芽期的综合活力, 活力指数既能反映种子发芽
率、发芽速度, 又能反映生长势及生长活力。发芽势
盐害率、发芽相对盐害率、发芽指数盐害率、活力指
数盐害率直接反映了盐胁迫对甜高粱发芽的影响。
由表 3可以看出, 随着盐浓度的增大, 10个甜高
粱材料发芽相对盐害率、发芽指数盐害率、发芽势
盐害率的平均值、标准差都增加, 其变异系数也存
在相似变化规律; 活力指数盐害率的平均值、标准
差也增加, 而活力指数盐害率的变异系数随盐浓度
表 1 39个甜高粱材料在 200 mmol·L−1 NaCl胁迫下的性状分析
Tab. 1 Traits of thirty-nine sweet sorghum varieties under salt concentration of 200 mmol·L−1
性状 Trait 平均值
Average (%)
标准差
Standard deviation
变异系数
Coefficient of variation (%)
发芽相对盐害率 Salt toxicity rate of relative germination 41.6 19.3 46.2
相对芽长 Relative sprout length 22.3 7.9 35.3
相对根长 Relative root length 35.9 8.0 22.4
表 2 10个甜高粱材料不同盐浓度下各测试性状
Tab. 2 Traits of ten sweet sorghum varieties under different salt concentrations
盐浓度 NaCl concentration (mmol·L−1) GR (%) GI GE VI SL (cm) RL (cm) SFW (g) RFW (g)
0 84.78a 22.86a 0.85a 9.72a 8.42a 11.30a 0.20a 0.14a
70 73.44b 19.57b 0.74b 6.39b 6.39b 7.53b 0.15ab 0.10b
140 68.56b 16.09c 0.68b 3.47c 4.14c 5.42c 0.10bc 0.07c
210 67.11b 15.99c 0.66b 2.87c 2.33d 2.96d 0.06c 0.04d
表中同列不同小写字母表示 P<0.05水平差异显著 Different small letters in the same column mean significant difference at 5% level at LSD
test. GR: 发芽率 Germination rate; GI: 发芽指数 Germination index; GE: 发芽势 Germination energy; VI: 活力指数 Vigor index; SL: 芽苗长
Sprout length; RL: 根长 Root length; SFW: 芽苗鲜重 Shoot fresh weight; RFW: 根鲜重 Root fresh weight. 下同 The same below.
1242 中国生态农业学报 2010 第 18卷
表 3 10个甜高粱材料在不同浓度 NaCl胁迫下的各指标的盐害率
Tab. 3 Salt toxicity rates of different traits of ten sweet sorghum varieties under different salt concentrations
性状
Trait
盐浓度
NaCl concentration (mmol·L−1)
平均值
Average (%)
标准差
Standard deviation
变异系数
Coefficient of variation (%)
70 13.4a 4.6 34.3
140 19.1a 6.7 35.0
相对发芽率
Relative germination
rate
210 20.9a 11.7 55.9
70 14.5a 4.3 29.3
140 29.5b 14.4 48.9
发芽指数
Germination index
210 29.9b 15.6 52.2
70 12.4a 3.7 29.8
140 19.1a 7.9 41.2
发芽势
Germination energy
210 22.5a 13.4 59.7
70 34.0A 7.7 22.7
140 63.7B 11.8 18.6
活力指数
Vigor index
210 70.1B 12.2 17.4
70 23.4A 10.7 45.7
140 52.5B 5.1 9.7
芽长
Sprout length
210 72.1C 3.7 5.1
70 32.9A 12.2 37.2
140 54.1B 5.8 10.7
根长
Root length
210 74.9C 4.5 6.0
70 19.0A 7.8 40.9
140 49.5B 6.6 13.3
芽苗鲜重
Sprout fresh weight
210 71.9C 4.1 5.8
70 26.7A 9.5 35.6
140 51.8B 8.8 17.0
根鲜重
Root fresh weight
210 73.6C 4.8 6.5
同列同一指标平均值不同小写和大写字母分别表示同一指标在不同盐浓度之间在 0.05和 0.01水平上差异显著 Different small and capital
letters in the same column mean significant difference among salt concentrations in averages of the same traits at 5% and 1% levels, respectively.
的增加而减小; 芽苗长、根长、芽苗鲜重、根鲜重
四者盐害率的平均值都随着盐浓度的增加而增加 ,
其标准差和变异系数随着盐浓度的增加而减小。
在 70 mmol·L−1、140 mmol·L−1、210 mmol·L−1
NaCl 浓度下 10 个甜高粱材料发芽相对盐害率、发
芽势盐害率平均值相互之间差异不显著 , 70
mmol·L−1 NaCl浓度下发芽指数盐害率平均值与 140
mmol·L−1、210 mmol·L−1 NaCl 浓度下差异显著
(P<0.05), 但 140 mmol·L−1和 210 mmol·L−1 NaCl
浓度下差异不显著。70 mmol·L−1 NaCl浓度下活力
指数盐害率平均值与 140 mmol·L−1、210 mmol·L−1
NaCl浓度下差异极显著(P<0.01), 但 140 mmol·L−1
与 210 mmol·L−1 NaCl浓度下差异不显著。芽苗长、
根长、芽苗鲜重、根鲜重盐害率平均值在 3 种浓度
下两两差异都极显著(P<0.01)。
2.4 不同浓度盐胁迫下甜高粱芽苗期各指标盐害
率的相关性分析
所试盐浓度下甜高粱芽苗期各指标盐害率相关
分析见表 4。由表 4可知, 70 mmol·L−1 NaCl浓度下,
甜高粱发芽相对盐害率与发芽指数盐害率、活力指
数盐害率显著相关, 发芽势盐害率与发芽指数盐害
率、芽苗鲜重盐害率显著相关, 根长盐害率与根鲜
重盐害率显著相关(P<0.05)。发芽相对盐害率与发芽
势盐害率、芽苗鲜重盐害率极显著相关(P<0.01)。140
mmol·L−1 NaCl 盐浓度下, 甜高粱发芽势盐害率与发
芽相对盐害率、发芽指数盐害率、活力指数盐害率
极显著相关, 活力指数盐害率与发芽相对盐害率、
发芽指数盐害率极显著相关, 芽苗长盐害率与芽苗
鲜重盐害率也极显著相关(P<0.01)。发芽相对盐害率
与发芽指数盐害率显著相关, 根鲜重盐害率与发芽
相对盐害率、发芽指数盐害率、发芽势盐害率、活
力指数盐害率显著相关 (P<0.05)。210 mmol·L−1
NaCl 盐浓度下, 甜高粱发芽相对盐害率与发芽指数
盐害率、发芽势盐害率、活力指数盐害率极显著相
关, 发芽指数盐害率与发芽势盐害率、活力指数盐
害率极显著相关, 发芽势盐害率与活力指数盐害率
极显著相关(P<0.01)。根鲜重盐害率与发芽指数盐害
率、活力指数盐害率显著相关, 芽苗长盐害率与芽
苗鲜重盐害率、根长盐害率显著相关(P<0.05)。
在 70 mmol·L−1、140 mmol·L−1、210 mmol·L−1
NaCl浓度下, 发芽相对盐害率与发芽势、发芽指数、
活力指数盐害率的相关系数均随盐浓度的增
第 6期 王秀玲等: 甜高粱耐盐材料的筛选及芽苗期耐盐性相关分析 1243
表 4 不同浓度盐胁迫下甜高粱芽苗期各指标盐害率的相关系数
Tab. 4 Correlation coefficients of salt toxicity rates of all traits of sweet sorghum varieties in sprout stage under different salt concentrations
盐浓度
NaCl concentration
(mmol·L−1)
项目
Item
GR GI GE VI SL RL SFW RFW
GR 1.000 0
GI 0.753 8* 1.000 0
GE 0.894 1** 0.678 9* 1.000 0
VI 0.721 9 0.443 0 0.534 9 1.000 0
SL 0.449 6 −0.086 7 0.453 3 0.330 8 1.000 0
RL 0.274 7 0.358 6 0.211 9 0.211 9 0.429 9 1.000 0
SFW 0.852 5** 0.546 9 0.759 1* 0.514 8 0.542 3 0.367 2 1.000 0
70
RFW 0.275 8 0.204 6 0.110 3 0.413 5 0.231 2 0.707 8* 0.511 7 1.000 0
GR 1.000 0
GI 0.754 2* 1.000 0
GE 0.940 4** 0.862 6** 1.000 0
VI 0.803 6** 0.941 2** 0.854 2** 1.000 0
SL 0.218 9 0.541 3 0.428 0 0.608 1 1.000 0
RL 0.245 1 0.419 2 0.416 7 0.398 4 0.581 5 1.000 0
SFW 0.296 0 0.435 1 0.365 1 0.618 6 0.858 5** 0.191 9 1.000 0
140
RFW 0.727 3* 0.648 9* 0.647 4* 0.697 2* 0.141 4 0.464 1 0.135 8 1.000 0
GR 1.000 0
GI 0.919 0** 1.000 0
GE 0.971 2** 0.923 4** 1.000 0
VI 0.853 9** 0.915 6** 0.838 8** 1.000 0
SL 0.366 7 0.313 3 0.308 1 0.493 2 1.000 0
RL 0.157 2 0.264 9 0.055 3 0.316 1 0.676 0* 1.000 0
SFW 0.614 4 0.488 5 0.530 3 0.701 3 0.637 8* 0.157 5 1.000 0
210
RFW 0.482 4 0.664 7* 0.549 5 0.746 1* 0.504 9 0.482 2 0.240 9 1.000 0
*和**分别表示 P<0.05和 P<0.01水平显著相关。* and ** mean significant correlation at 5% and 1% levels, respectively.
大而逐渐增大, 相关性增强。发芽指数盐害率与发
芽势盐害率的相关系数也逐渐增大, 也由显著相关
(P<0.05)到极显著相关(P<0.01)；活力指数盐害率与
发芽指数、发芽势盐害率由 70 mmol·L−1浓度下的
不相关到 140 mmol·L−1、210 mmol·L−1下的显著
相关。
芽苗期甜高粱发芽率、发芽指数、发芽势、活力
指数、茎长、根长、茎鲜重、根鲜重 8 项指标的盐害
率分别与盐浓度作相关分析得出, 它们都与盐浓度极
显著相关(P<0.01), 相关系数分别为 0.958 8、0.879 2、
0.983 0、0.937 0、0.993 7、0.999 9、0.996 1、0.999 1。
2.5 10个甜高粱材料耐盐性的综合评价
通过模糊数学隶属函数对 10 个甜高粱材料发
芽率、发芽指数、发芽势、活力指数、芽长、根长、
芽鲜重、根鲜重盐害率的隶属函数值的总平均值进
行综合评价, 从而评价不同材料的耐盐性。10 个甜
高粱材料耐盐性强弱排序为“泰斯”>“甜 132”>
“BJK19”>“BJK156”>“考利”>“吉甜 3”>“威
利”>“凯勒”>“戴尔”>“吉甜 2”(表 5)。
3 结论与讨论
农作物不同生育阶段的耐盐性评价可采用人工
盐池和自然田间鉴定、温室盆栽和水培鉴定、发芽
期耐盐鉴定等方法。人工盐池和自然田间鉴定能够
容纳大量种质资源, 但在田间盐碱地上筛选耐盐品
种面临着土壤物理化学特性的空间差异以及雨水的
季节性等问题[13]。温室盆栽和盐性营养液水培鉴定
可用于作物全生育期的耐盐性鉴定, 但鉴定材料的
数量有限, 周期较长。发芽期耐盐性鉴定可在较短
时间内对大量品种进行鉴定, 具有可操作性强、周
期短、效率高的特点, 可用于大批量甜高粱材料耐
盐性初步评价, 而且有研究[14]认为高粱苗期的耐盐
性与成株期的耐盐性一致, 芽苗期耐盐性鉴定有助
于甜高粱耐盐品种的选育。
本试验表明盐胁迫对甜高粱相对芽苗长和相对
根长表现出不同的抑制作用, 盐胁迫对芽苗长比对
根长抑制程度大, 这与盐胁迫对水稻 [7]芽苗抑制程
度大于对根的抑制程度的结论一致, 但是与盐胁迫
对谷子[15]胚根的抑制程度大于胚芽的结论相反。在
70 mmol·L−1、140 mmol·L−1、210 mmol·L−1 NaCl
浓度下, 除芽苗鲜重在 70 mmol·L−1 NaCl浓度下与
对照差异不显著外, 发芽率、发芽势、发芽指数、
活力指数、芽苗长、根长、根鲜重都与对照差异显
著。且随着盐浓度的增大, 甜高粱发芽率、发芽势、
发芽指数、活力指数、根长、根鲜重、芽苗长、芽
苗鲜重的平均值均逐渐减小, 说明盐胁迫抑制甜高
粱发芽率、发芽速度, 对芽苗和根生长的抑制程度
1244 中国生态农业学报 2010 第 18卷
表 5 不同甜高粱材料盐害率的隶属函数值及耐盐综合评价
Tab. 5 Subjection values of salt toxicity rates of all traits and comprehensive evaluation of salt tolerance order of
different sweet sorghum varieties
品种 Variety GR GI GE SL RL SFW RFW VI SV SO
甜 132 Tian132 0.283 2 0.353 9 0.238 6 0.522 7 0.538 6 0.524 1 0.477 5 0.484 8 0.428 0 2
威利 Wray 0.582 4 0.610 0 0.477 8 0.662 5 0.717 5 0.624 9 0.643 2 0.735 2 0.631 7 7
吉甜 3 Jitian 3 0.590 6 0.518 6 0.512 1 0.559 8 0.539 4 0.596 5 0.598 3 0.683 9 0.574 9 6
泰斯 Theis 0.172 1 0.061 2 0.124 2 0.556 9 0.484 5 0.462 7 0.397 3 0.395 6 0.331 8 1
BJK156 0.266 7 0.223 4 0.235 4 0.669 4 0.752 4 0.509 3 0.642 1 0.541 0 0.471 0 4
戴尔 Dale 0.654 0 0.702 8 0.602 8 0.674 9 0.641 8 0.636 3 0.491 1 0.730 8 0.641 8 9
BJK19 0.296 8 0.253 4 0.180 1 0.529 0 0.624 0 0.583 2 0.493 5 0.564 4 0.440 6 3
凯勒 Keller 0.495 4 0.586 5 0.456 5 0.699 4 0.649 3 0.668 8 0.727 4 0.774 7 0.632 3 8
考利 Cowley 0.531 6 0.291 6 0.429 6 0.661 0 0.535 8 0.650 5 0.534 0 0.628 2 0.532 8 5
吉甜 2 Jitian 2 0.635 8 0.735 5 0.609 7 0.677 1 0.638 3 0.590 2 0.594 8 0.730 9 0.651 5 10
SV: 隶属函数值 Subjection value; SO: 耐盐顺序 Salt tolerance order.
加大, 这与在玉米 [18]、大豆 [19]、水稻 [6−7]、棉花 [12]
上的研究结论一致。
甜高粱发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、
根长、根鲜重、芽苗长、芽苗鲜重 8 项盐害率的平
均值均随着盐浓度的增大而增大, 这与研究盐胁迫
对沙葱种子生活力的影响[20]结果一致, 说明这些指
标可较好地指示甜高粱对盐分的胁迫反应, 可作为
甜高粱耐盐性筛选的候选指标, 其中发芽相对盐害
率在 3 种盐浓度下都与发芽势、发芽指数、活力指
数的盐害率显著相关, 且随着盐浓度的增大相关性
由显著相关(P<0.05)到极显著相关(P<0.01), 并且发
芽相对盐害率与盐浓度也极显著相关。这与郭望模
等[21]研究水稻耐盐性的相关分析相吻合。
通过模糊数学隶属函数对 10 个甜高粱材料发
芽率、发芽指数、发芽势、芽长、根长、芽鲜重、
根鲜重、活力指数 8项指标的盐害率进行综合分析,
可以较客观地反映植物的耐盐能力, 即可以反映出
甜高粱种子的耐盐性强弱。根据甜高粱各材料盐害
率的隶属函数值综合分析, 10 个甜高粱材料耐盐强
弱顺序为: “泰斯”>“甜 132”>“BJK19”>“BJK156”
>“考利”>“吉甜 3”>“威利”>“凯勒”>“戴尔”
>“吉甜 2”。
参考文献
[1] 黎大爵 . 亟待开发的甜高粱酒精燃料[J]. 中国农业科技导
报, 2003(4): 48−51
[2] FAO. FAO land and plant nutrition management service[EB/OL].
[2008-04-25]. http://www.fao.org/ag/agl/agll/spush/
[3] 牛东玲, 王启基. 盐碱地治理研究进展[J]. 土壤通报, 2002,
33(6): 449−455
[4] 董志刚 , 程智慧 . 番茄品种资源芽苗期和幼苗期的耐盐性
及耐盐指标评价[J]. 生态学报, 2009, 29(3): 1348−1355
[5] Levitt J. Response of plants to environmental stress[M]. New
York: Academic Press, 1980: 300−590
[6] 郭望模 , 傅亚萍 , 孙宗修 . 水稻芽期和苗期耐盐指标的选
择研究[J]. 浙江农业科学, 2004(1): 30−33
[7] 郭彦, 张文会, 杨洪双, 等. 盐胁迫下水稻发芽特性和幼苗
耐盐生理基础[J]. 安徽农业科学, 2006, 34(6): 1053−1054
[8] Almansouri M, Kinet J M, Lutts S. Effect of salt and osmotic
stresses on germination in durum wheat (Triticum durum
Desf.)[J]. Plant and Soil, 2001, 231: 243−254
[9] 付艳, 殷奎德, 王振华, 等. NaCl对玉米萌芽期生长及生理
胁迫的效应[J]. 中国农学通报, 2006, 22(12): 66−70
[10] 姚正培 , 孟君, 李冠. 玉米自交系芽苗期的鉴定与筛选[J].
华北农学报, 2007, 22(5): 27−30
[11] 王军, 李筠, 王龙, 等. 不同基因型小麦品种(系)耐盐性筛
选[J]. 江苏农业科学, 2009(3): 77−79
[12] 王俊娟, 叶武威, 周大云, 等. 盐胁迫下不同耐盐类型棉花
的萌发特性[J]. 棉花学报, 2007, 19(4): 315–317
[13] Krishnamurthy L, Serraj R, Hash C T, et al. Screening sor-
ghum genotypes for salinity tolerant biomass production[J].
Euphytica, 2007, 156: 15–24
[14] Azhar F M, McNeilly T. Variability for salt tolerance in Sor-
ghum bicolor L. Moench under hydroponic conditions[J]. J
Agron Crop Sci, 1987, 159: 269−277
[15] 田伯红, 王素英, 李雅静, 等. 谷子地方品种发芽期和苗期
对 NaCl 胁迫的反应和耐盐品种筛选[J]. 作物学报, 2008,
34(12): 2218−2222
[16] 陆平. 高粱种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京: 中国
农业出版社, 2006
[17] 陈德明 , 俞仁培 , 杨劲松 . 盐渍条件下小麦抗盐性的隶属
函数值法评价[J]. 土壤学报, 2002, 39(3): 368−373
[18] 王宁, 曹敏建, 王君, 等. NaCl和 Na2CO3+NaHCO3对玉米
种子萌发及幼苗生长的影响差异研究 [J]. 作物杂志 ,
2009(4): 52−56
[19] 张秀玲 . 不同盐分胁迫对野生大豆种子发芽的影响[J]. 大
豆科学, 2009, 28(3): 461−466
[20] 苗春乐, 郝丽珍, 王萍, 等. NaCl胁迫对沙葱种子生活力及
抗氧化酶活性的影响[J]. 华北农学报, 2008, 23(4): 172−175
[21] 郭望模, 傅亚萍, 孙宗修, 等. 盐胁迫下不同水稻种质形态
指标与耐盐性的相关分析 [J]. 植物遗传资源学报 , 2003,
4(3): 245−251