不同紫花苜蓿种质材料萌发期耐盐性鉴定与综合评价

通过对59份紫花苜蓿种质材料耐盐性鉴定和指标筛选,从而为紫花苜蓿耐盐育种、耐盐机制以及耐盐基因克隆等研究提供基础材料。本试验采用220 mmol·L^-1的NaCl溶液对不同来源的紫花苜蓿种质材料进行盐胁迫,测定紫花苜蓿萌发期8个相关指标,用主成分分析、逐步回归分析和聚类分析等方法对其耐盐性进行综合评价和耐盐指标筛选。结果表明：各指标对照组与处理组间的差异达到极显著水平（P<0.01）;根长、根芽比、发芽指数和活力指数的耐盐系数全部分布在0～0.4范围内且分布频率均为100%,对盐胁迫的敏感程度较高;活力指数、发芽指数和萌芽指数在主成分分析中具有较高载荷;发芽率、萌芽指数、发芽指数、活力指数、发芽势与耐盐性度量值（D值）和加权耐盐系数（Weight salt resistance coefficient,WSC）关联度均较大;根据D值、综合耐盐系数（B值）和WSC值得出的逐步回归方程决定系数R²均大于0.99;综合评价中依据B值、WSC值耐盐性程度排前10的种质编号为：38,46,20,54,43,56,48,41,19,32,依据D值耐盐性程度排前10的种质编号为：38,46,54,43,20,19,56,32,41,48。聚类分析将59份种质材料划分为5类,根据类群中D值大小可认为38号材料具有极强的耐盐能力,27,29,47号材料耐盐能力极弱。综上可知,发芽指数和活力指数可作为紫花苜蓿种质资源萌发期耐盐性评价指标;紫花苜蓿萌发期耐盐性强的种质材料有‘爱开夏’、‘WL903’、‘WL404HQ’、‘东德’、‘康赛’,盐性弱的种质材料有‘敖汉’、‘金皇后’、‘挑战者’。     

苜蓿萌发期耐盐性综合评价与耐盐种质筛选

为探明苜蓿（Medicago L.）萌发期耐盐性评价方法并筛选耐盐种质,采用加权隶属函数法对120个苜蓿种质进行综合评价并划分为不同的耐盐级别。试验以150 mmol·L^-1 NaCl溶液进行盐胁迫,以发芽势等13个性状来鉴定苜蓿对盐胁迫的反应,以耐盐系数为评价依据。结果表明：150 mmol·L^-1的盐溶液对苜蓿种子萌发和幼苗生长均有一定的抑制作用,发芽势、发芽率、萌发指数比幼苗生长受抑制的程度更大;盐胁迫对根的抑制程度大于苗。相关分析表明,加权隶属函数法可以综合评价苜蓿萌发期耐盐性。根据加权隶属函数值和聚类分析,可将120个种质分为耐盐性不同的5个级别：11个种质高耐盐（1级）、24个种质耐盐（2级）、38个种质中等（3级）、36个种质敏盐（4级）、11个种质高敏盐（5级）。     

66份白三叶种质资源萌发期 耐盐性综合评价

本研究对经过0和50mmol·L-1 NaCl处理的66份白三叶(Trifolium repens)种质资源进行发芽试验,旨在评价66份白三叶种质资源萌发期的耐盐性。结果表明,66份参试白三叶材料各指标性状存在差异,盐胁迫对白三叶种子萌发和根系生长均有不同程度的抑制作用,种质间差异较大。通过指标相关性分析和主成分分析,筛选出耐盐性评价指标为相对活力指数和相对发芽率,两项指标权重分别为0.849和0.151。用加权隶属函数法对66份白三叶材料萌发期的耐盐性进行综合评价,耐盐性位居前十位的种质依次是CF022540CF022469CF022538CF022541惠亚ZXY06P-2659CF022543CF022470CF022508CF022466,除惠亚来源于新西兰外,其他材料均来源于俄罗斯。     

不同盐浓度下9份老芒麦种质材料的萌发及生理特性

为研究不同老芒麦(Elymus sibiricus)种质材料耐盐性表现,以筛选出耐盐品种,为耐盐老芒麦种质材料育种提供科学支撑,采用不同浓度梯度NaCl溶液(0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%和1.8%)模拟盐胁迫,对9份来自全国不同地区的老芒麦种质材料进行耐盐处理,筛选出老芒麦萌发期适宜浓度,分别测定其萌发指标及幼苗叶片生理指标(脯氨酸、超氧化物歧化酶、丙二醛),分析不同浓度胁迫下指标的变化情况,并对9份老芒麦的耐盐性进行综合评价。结果表明,NaCl胁迫对老芒麦种子的相对发芽率、发芽指数均产生抑制影响,抑制了胚根与胚芽的生长,其叶片中超氧化物歧化酶活性、丙二醛及脯氨酸含量对盐胁迫浓度变化响应灵敏,0.9%NaCl盐浓度为合适的萌发期筛选浓度,根据隶属函数法进行综合评价,9份老芒麦材料耐盐性由强到弱依次为E03、E04、E08、E09、E07、E05、E06、E02和E01。     

小黑麦种质萌发期苗期耐盐资源评价与筛选

盐渍化土壤是重要的后备土地资源,筛选耐盐作物品种资源是盐渍化土地农业应用的重要基础。本研究对来自美国和国内6个省份的14份小黑麦种质资源进行萌发期0.9%和苗期1.2%浓度的NaCl胁迫处理,通过测定发芽率、发芽势和发芽指数以及苗期株高、根长、地上干/鲜重、根干/鲜重、脯氨酸、丙二醛以及超氧化物歧化酶等农艺和生理生化指标,对小黑麦种质资源进行萌发期和苗期耐盐评价与筛选。结果表明：盐胁迫下小黑麦萌发期和苗期指标多态性丰富,变异系数为6.53%～99.65%,其中生理指标受盐胁迫的影响较农艺指标大。采用隶属函数法结合主成分分析法等多元统计方法对参试小黑麦种质资源萌发期和苗期耐盐能力进行综合评价,萌发期隶属函数值排名和苗期D值排名的相关性分析结果表明小黑麦萌发期与苗期耐盐性呈极显著正相关;鉴定出萌发期耐盐材料8份,苗期高耐盐材料1份,耐盐材料8份;萌发期和苗期较耐盐的前两个材料均为甘农4号和冀饲2号,可作为盐碱地后续利用和耐盐育种的优异资源。     

水培下42份偃麦草种质苗期耐盐性评价

采用水培法对42份偃麦草种质苗期在200mmol/L NaCl胁迫下的盐害评分、相对电导率、叶绿素含量、Na~+/K~+、地上部干重、根系干重以及根冠比进行测定,以各指标耐盐系数作为衡量耐盐性的依据,运用主成分分析、隶属函数分析结合聚类分析对种质耐盐性进行综合评价,通过多元逐步回归分析获得区分偃麦草耐盐能力的关键指标,构建耐盐预测模型。结果表明,与对照相比,盐胁迫后偃麦草种质的盐害评分、相对电导率及Na~+/K~+增加,叶绿素含量、地上部及根系干重降低;隶属函数分析表明,供试种质耐盐性综合评价D值在0.273～0.862之间;用聚类分析将种质划分为4类,其中耐盐种质2份,为材料E34、E40,不耐盐种质8份,分别为材料E10、E36、E07、E26、E44、E15、E23、E14,其余种质耐盐性居中;偃麦草苗期耐盐性预测回归模型为D=0.05-0.04X_1-0.003X_2+0.341X_3+0.234X_4+0.075X_5,式中,X_1为盐害评分;X_2为相对电导率;X_3为叶绿素含量;X_4为根系干重;X_5为根冠比;这5个指标可作为偃麦草耐盐性评价的关键指标。     

盐胁迫下苜蓿种质资源萌发特性综合评价

为确定不同苜蓿(Medicago sativa.L)品种及品系的耐盐能力,明确不同盐浓度对苜蓿种子萌发的影响规律,从而为苜蓿耐盐性早期鉴定和筛选提供科学依据,试验对23个苜蓿品种及品系种子在不同浓度Na Cl'溶液下进行胁迫处理,Na Cl浓度分别为0.20%,0.40%,0.60%,0.80%,1.00%,1.20%和1.40%(以蒸馏水为对照),观察发芽率、根长、苗高,计算发芽势、耐盐系数、发芽指数、活力指数,并通过隶属函数和聚类分析,对苜蓿品种及品系进行耐盐性综合评价。结果表明:质量分数为1.20%的Na Cl是苜蓿耐盐性的转折点,是耐盐性鉴定的最佳盐浓度。聚类分析将23份苜蓿种质分为3类,强耐盐种质占34.78%,中等耐盐种质占47.83%,弱耐盐种质占17.39%。隶属函数分析表明,耐盐性最强的是‘游客',最弱的是‘巨能801'。综合分析各项观测指标,23个苜蓿种质中耐盐能力最强的为‘巨能2',最弱的为‘L3003'。     

新疆狗牙根种质芽期耐盐性综合评价

为了解不同狗牙根种质在芽期耐盐差异程度,采用常规纸上萌发法,研究不同NaCl浓度(0、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%)对来源于新疆不同生境下50份狗牙根种质相对发芽率、相对发芽势、发芽指数、胚根长、胚芽长的影响,并通过聚类分析法对其耐盐性进行综合评价。结果表明,随盐胁迫增加,狗牙根种质相对发芽率、相对发芽势、发芽指数呈明显降低趋势,而胚根长、胚芽长则呈先升后降趋势,0.4%盐胁迫下达到最高;各测试指标变异系数呈逐渐加大趋势,至1.6%盐胁迫时其变异系数均较对照增加2.0倍以上。新疆狗牙根半致死NaCl浓度(S_50%)均值为1.28%,变异系数为45.66%,且1.2%NaCl可作为其耐盐鉴定最适浓度。聚类分析综合表明,50份新疆狗牙根种质中表现较稳定的耐盐种质为Cd012,中度耐盐种质为Cd019、Cd021、Cd020、Cd054,敏盐种质为Cd001、Cd033、Cd035、Cd057、Cd059。     

30份苜蓿种质萌发期耐盐性评价

选用30份来源不同的紫花苜蓿种质为试验材料,采用不同浓度(0、100mM、150mM、200mM)的NaCl盐溶液对萌发期的种子进行胁迫处理,通过对胁迫后各材料相对发芽率、相对发芽势、相对芽长等指标的测定分析和隶属函数的综合排序,鉴定评价试验材料的耐盐性,为耐盐材料筛选和新品种选育提供依据。研究结果表明,紫花苜蓿种子发芽率、发芽势、芽长和根长随着盐浓度提高呈明显下降趋势,低浓度盐胁迫对种子萌发具有促进作用,胁迫强度增强则会抑制种子萌发。不同材料之间耐盐性差异较大,具体可划分为耐盐、中度耐盐和敏盐3个类型,其中中苜1号苜蓿耐盐性最强,陇东苜蓿耐盐性最弱。     

33份偃麦草种质芽期耐盐性评价

为了解33份新疆偃麦草(Elytrigia repens)种质芽期耐盐性强弱,分别对其在0、0.4%、0.8%、1.2%Na Cl胁迫下的发芽率、发芽指数、胚芽长、胚根长、苗重进行测定,并采用隶属函数法对其耐盐性进行评价。结果表明,随着盐浓度的增加,33份种质的发芽率、发芽指数、胚根长、胚芽长表现出明显的降低趋势,而苗重变化不规律;对不同浓度下33份种质各指标变异分析认为,1.2%Na Cl是偃麦草芽期耐盐评价的适宜浓度;根据耐盐性综合评价,认为材料E04、E08、E23、E11、E25耐盐性较强,而E27、E35、E37、E38的耐盐性较弱。     

老芒麦种质资源耐盐性评价

通过隶属函数法计算了20份野生老芒麦种质材料萌发期各耐盐指标的综合值,并对隶属函数综合值进行了聚类分析。结果表明,20份老芒麦耐盐性综合指标值最高的材料是E02,耐盐性强;最低的材料是E21,耐盐性极弱。聚类分析将供试种质材料分为耐盐性极弱、弱、中和强四类,筛选出萌发期耐盐性强的种质为E02、E15、E18、E38、E41和E43;选出耐盐性强弱差异较大的两份种质材料为E15和E17,对苗期k~+、Na~+、Ca~(2+)含量进行了测定,结果表明,萌发期耐盐性强的种质,苗期耐盐性也强。     

羊草种质资源耐盐性评价

羊草[Leymus chinensis (Trin.) Tzvel.]是禾本科赖草属多年生优质牧草,具有较强的耐盐性,是非盐生植物中耐盐性最高的物种之一。本试验对100份羊草种质萌发和幼苗期耐盐性进行了评价。结果表明:盐胁迫下,羊草不同种质的萌发率为25. 33%～92. 67%,相对盐害率为-6. 31%～95. 54%,分为耐盐性极强、强、中、弱、极弱五种类型,其中耐盐性极强的种质如Z31、Z3、W36、C31等在盐胁迫下相对萌发率为85%左右;在1%Na Cl处理下,对盐敏感羊草种质的抑制作用大于对耐盐种质的抑制,盐胁迫对各器官的抑制强度不同,对根长的抑制大于对叶长的抑制,对胚芽鞘长度的影响差异不显著;不同时期盐处理的抑制效果不同,在一叶期的抑制作用大于萌发期;羊草萌发阶段盐敏感时期在第1～4d,此时进行盐处理对羊草的萌发率影响最大。这些结果对羊草种质资源的耐盐性评价和新品种培育具有重要参考价值,同时为羊草耐盐的分子作用机理和耐盐基因的挖掘提供了可靠的种质。     

16份尾穗苋种质萌发期耐镉性综合评价

以16份不同来源的尾穗苋基因型为材料,对0μmol/L(无菌水,CK)和80μmol/L镉胁迫下种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长和胚芽长等指标进行分析,并采用隶属函数和聚类分析综合评价不同尾穗苋萌发期耐镉性。结果表明,镉胁迫对不同基因型尾穗苋种子萌发期各指标的影响不同。除Acd28外,镉胁迫对尾穗苋种子发芽势和发芽率无显著影响;除Acd132和Acd150外,镉胁迫对尾穗苋种子发芽指数无显著影响;镉胁迫显著降低了活力指数、根长以及大多数基因型的芽长。隶属函数值和聚类分析表明,16份尾穗苋可分为耐镉型、中间型和敏感型三类,分别占31.25%、56.25%和12.50%,其中Acd131、Acd134、Acd38、Acd138和Acd147萌发期耐镉能力较强,Acd28、Acd55耐镉能力较弱。     

7个野生一年生早熟禾种质萌发期耐盐性综合评价

本研究用不同浓度的NaCl和Na₂SO₄溶液处理7个野生一年生早熟禾(Poa annua L.)种子，通过测定种子萌发特性的变化，研究其萌发时的耐盐能力，以期为一年生早熟禾耐盐新品种的选育提供依据。结果表明，随着NaCl和Na₂SO₄胁迫浓度的增大，7个种质的相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数和相对活力指数均逐渐降低，相对盐害率逐渐增大，且同一盐浓度胁迫对相对根长的抑制普遍强于相对芽长。一年生早熟禾(湟中)种子萌发时对盐溶液的耐性最强，且Na₂SO₄对一年生早熟禾种子萌发的抑制作用大于NaCl。隶属函数法综合评价显示，7个种质萌发期耐盐性强弱依次为：一年生早熟禾(湟中)＞一年生早熟禾(甘州)＞一年生早熟禾(永昌)＞一年生早熟禾(安宁)＞一年生早熟禾(天祝)＞一年生早熟禾(凉州)＞一年生早熟禾(秦州)。综上，一年生早熟禾(湟中)和一年生早熟禾(甘州)具有培育耐盐一年生早熟禾新品种的开发应用潜力。     

羊草种质资源耐盐性评价

羊草[Leymus chinensis (Trin.) Tzvel.]是禾本科赖草属多年生优质牧草,具有较强的耐盐性,是非盐生植物中耐盐性最高的物种之一。本试验对100份羊草种质萌发和幼苗期耐盐性进行了评价。结果表明:盐胁迫下,羊草不同种质的萌发率为25. 33%～92. 67%,相对盐害率为-6. 31%～95. 54%,分为耐盐性极强、强、中、弱、极弱五种类型,其中耐盐性极强的种质如Z31、Z3、W36、C31等在盐胁迫下相对萌发率为85%左右;在1%Na Cl处理下,对盐敏感羊草种质的抑制作用大于对耐盐种质的抑制,盐胁迫对各器官的抑制强度不同,对根长的抑制大于对叶长的抑制,对胚芽鞘长度的影响差异不显著;不同时期盐处理的抑制效果不同,在一叶期的抑制作用大于萌发期;羊草萌发阶段盐敏感时期在第1～4d,此时进行盐处理对羊草的萌发率影响最大。这些结果对羊草种质资源的耐盐性评价和新品种培育具有重要参考价值,同时为羊草耐盐的分子作用机理和耐盐基因的挖掘提供了可靠的种质。     

垂穗披碱草种子萌发的耐盐性研究

以来自高寒草地不同海拔的3份野生垂穗披碱草种子为材料,采用培养皿纸上发芽法研究了0％、0．4％、0．6％、0．8％、1．0％和1．2％不同盐浓度对种子萌发的影响,以探讨3份垂穗披碱草种子萌发的耐盐能力。结果表明,低盐环境促进了种子的萌发;随着盐胁迫的增强,种子的发芽率、发芽指数与对照相比均显著下降。当盐浓度达到1．0％时,发芽势均等于0。通过对3份种质材料在盐胁迫下的相对发芽率、相对发芽势、发芽指数等指标的综合评价表明：材料的耐盐性为G3〉G2〉G1。海拔与耐盐指标的相关性分析表明,种子的相对发芽率与海拔成正相关,种子的相对发芽势、发芽指数与海拔成负相关,但相关性均不显著。     

黑麦和燕麦种子萌发期耐盐性、抗旱性比较

利用不同渗透势的Na Cl和聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟盐胁迫和干旱,研究了不同干旱和盐胁迫对黑麦和燕麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:随着盐胁迫与水分胁迫的加剧,黑麦和燕麦种子的发芽率下降,发芽时间推迟,胚根与胚芽的生长减缓。渗透势为0 MPa时,燕麦的发芽率和发芽指数均高于黑麦;在-0.3~-1.8 MPa的Na Cl和PEG渗透胁迫下,黑麦的发芽率和发芽指数均高于燕麦。当Na Cl渗透势下降至-1.2 MPa时,燕麦的萌发受到抑制,下降至-1.5 MPa时,黑麦的萌发受到抑制。当PEG渗透势下降至-1.2 MPa时,黑麦和燕麦的萌发均已受到严重抑制。通过种子萌发期的相对发芽率、相对发芽指数、相对根重和芽重,应用隶属函数法对黑麦和燕麦种子萌发期耐盐性和抗旱性进行综合评价,得出黑麦的耐盐性、抗旱性均强于燕麦。     

盐胁迫下14种绿肥植物种子萌发特性及耐盐性评价

对14种绿肥植物的种子在萌发期进行盐胁迫(NaCl浓度分别为50,100,150和200mmol/L),采用纸上发芽法,测定了发芽势、发芽率、根长和苗高等4个指标,计算了各指标的相对值,并运用加权隶属函数法评价各绿肥植物种子的耐盐性。结果表明:盐胁迫下14种绿肥植物种子发芽势、发芽率、根长和苗高的变异系数都随着NaCl浓度的升高而呈不同程度的增加;50mmol/L低盐胁迫对部分绿肥植物发芽势(4种)、发芽率(5种)、根长(3种)和苗高(9种)具有促进作用,150,200mmol/L高盐胁迫对14种绿肥植物萌发和幼苗的生长均有不同程度的抑制作用,对根的抑制大于苗。利用隶属函数对14种绿肥植物种子萌发期的耐盐性强弱进行了分析,50mmol/L轻度耐盐的有画眉草、鼠茅草、紫花苜蓿等9种;100mmol/L中度耐盐的有画眉草、小黑麦、萝卜等5种;150mmol/L高耐盐植物有黑麦草、芜菁甘蓝、萝卜等6种;200mmol/L重度耐盐的有小黑麦、黑麦草、芜菁甘蓝和菊苣4种。     

一年生黑麦草萌发期耐盐性综合评价

根据不同NaCl浓度模拟盐胁迫条件,对10个一年生黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)品种萌发期的生长及生理生化指标进行研究,同时采用多元统计分析方法评价各个品种的耐盐性,旨在了解盐胁迫下萌发期耐盐特征及耐盐能力,为一年生黑麦草耐盐新品种选育、种质资源开发提供理论基础。结果表明:150 mmol·L^-1NaCl盐浓度为该批种子的耐盐阈值,超过该浓度时,种子的萌发受到显著的抑制(P<0.05);通过方差分析显示,黑麦草不同品种间的相对发芽率、相对发芽势、根长/苗高、生物量、叶绿素含量、脯氨酸含量等10个指标差异性显著(P<0.05);最后采用聚类分析,10个黑麦草品种的耐盐性可以分成3类:第1类为相对耐盐,包括特高(Tetragold)、邦德(Abundant)、普通(Common);第2类杰威(Splendor)为中等耐盐,其余品种为第3类相对敏感品种。     

不同禾本科牧草种子萌发及幼苗耐盐性鉴定

采用培养皿纸上发芽法和盆栽幼苗培育法,在NaCl和Na2SO4复盐溶液7个盐浓度梯度下(0.4%~1.6%),比较分析了5种禾本科牧草种子的相对发芽率、相对发芽势、胚根胚芽比、发芽指数、简化活力指数;在NaCl和Na2SO4复盐溶液5个盐浓度梯度下(0.3%~1.5%),比较分析了5种禾本科牧草幼苗的MDA含量和游离脯氨酸含量的变化。运用隶属函数评价、分析盐胁迫对不同禾本科牧草种子萌发及幼苗的影响,为牧草耐盐性鉴定、耐盐育种和盐碱地牧草栽培提供理论参考。研究结果表明,5种禾本科牧草在萌发期和苗期耐盐能力排序依次为:垂穗披碱草细茎冰草、老芒麦扁穗冰草无芒雀麦。