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海雀稗种质资源的耐盐性评价

申晴 韦海燕 卞华 王志勇 丁西朋

申晴, 韦海燕, 卞华, 王志勇, 丁西朋. 海雀稗种质资源的耐盐性评价[J]. 热带生物学报, 2020, 11(1): 11-19. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
引用本文: 申晴, 韦海燕, 卞华, 王志勇, 丁西朋. 海雀稗种质资源的耐盐性评价[J]. 热带生物学报, 2020, 11(1): 11-19. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
SHEN Qing, WEI Haiyan, BIAN Hua, WANG Zhiyong, DING Xipeng. Evaluation of Salt Tolerance of Paspalum vaginatum Germplasm Resources[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(1): 11-19. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
Citation: SHEN Qing, WEI Haiyan, BIAN Hua, WANG Zhiyong, DING Xipeng. Evaluation of Salt Tolerance of Paspalum vaginatum Germplasm Resources[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(1): 11-19. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003

海雀稗种质资源的耐盐性评价

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
基金项目: 2017年海南省研究生创新科研课题(Hys2017-81);2018年海南大学作物学学科研究生科研创新课题(ZWCX2018032);滇桂黔石漠化地区特色作物产业发展关键技术集成示范项目;海南省教育厅重点项目(Hnky2019ZD-3);科技基础资源调查专项(2017FY100600)
详细信息
    第一作者:

    申晴(1993−),女,海南大学热带作物学院2016级硕士研究生. E-mail:qingshen0709@163.com

    通信作者:

    王志勇(1979−),男,教授. 研究方向:暖季型草坪草种质资源评价与遗传育种. E-mail:wangzhiyong@hainu.edu.cn

    丁西朋(1982−),男,副研究员. 研究方向:热带牧草遗传育种. E-mail:xipding@163.com

  • 中图分类号: S 543+.9

Evaluation of Salt Tolerance of Paspalum vaginatum Germplasm Resources

  • 摘要: 对海雀稗耐盐体系进行优化,并通过测定坪用质量和枯黄率对27份海雀稗种质资源进行了耐盐性评价。结果表明,7个不同NaCl浓度(0,5,10,15,20,25,30 g·L−1)处理下,坪用质量、枯黄率和叶色各指标之间存在显著差异(P<0.05)。随着NaCl处理浓度的增加,坪用质量显著下降(P<0.05),枯黄率显著增加(P<0.05),叶色显著变浅(P<0.05)。建立回归方程,以枯黄率50%为标准,确定海雀稗最适盐处理浓度为25 g·L−1。利用25 g·L−1 NaCl对27份海雀稗种质资源进行耐盐性评价,筛选出2种极端耐盐种质:USA17-18(耐盐)和USA17-26(敏盐)。对海雀稗耐盐极端材料的钠钾离子含量进行测定,发现盐处理后,地上和地下Na+含量均显著增加,但K+含量和K/Na值都显著下降。减少Na+的摄入,维持较高的K+含量,可能是海雀稗耐盐的机制。
  • 图  2  盐处理对不同海雀稗种质资源相对坪用质量的影响

    Fig.  2  Effects of salt tolerance on the relative turf quality of different accessions of P. vaginatum

    图  3  盐处理对不同海雀稗种质资源枯黄率的影响

    Fig.  3  Effects of salt tolerance on the leaf firing of different accessions of P. vaginatum

    图  4  海雀稗耐盐极端种质比较

    Fig.  4  Comparison of P. vaginatum accessions very highly or less tolerant to salt

    图  5  海雀稗耐盐极端材料的Na+含量

    Fig.  5  Na+ contents of P. vaginatum accessions very highly or less tolerant to salt

    图  6  海雀稗耐盐极端材料的K+含量

    Fig.  6  K+ contents of P. vaginatum accessions very highly or less tolerant to salt

    图  7  海雀稗耐盐极端材料的K/Na值

    Fig.  7  K/Na value of P. vaginatum accessions very highly or less tolerant to salt

    表  1  海雀稗供试材料来源

    Table  1  The sources of Paspalum vaginatum accessions under test

    序号 No.材料名 Materials来源 Sources序号 No.材料名 Materials来源 Sources
    1USA17-1美国15USA17-35美国
    2USA17-2美国16USA17-38美国
    3USA17-4美国17USA17-42美国
    4USA17-6美国18USA17-46美国
    5USA17-8美国19USA17-47美国
    6USA17-9美国20Seaspray美国
    7USA17-11美国21HN17-13海南万宁
    8USA17-12美国22HN17-16海南文昌
    9USA17-18美国23HN17-18海南文昌
    10USA17-19美国24HN17-29海南东方
    11USA17-20美国25HN17-42海南三亚
    12USA17-24美国26HN17-52海南临高
    13USA17-26美国27HN17-54海南临高
    14USA17-30美国
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    表  2  不同浓度NaCl对海雀稗材料的影响

    Table  2  Effects of different NaCl concentrations on P. vaginatum accessions

    编号 Codes浓度/(g·L−1)Concentration坪用质量 Turf quality枯黄率 Leaf firing叶色 Leaf colour
    USA17-3506.83±2.02a8.33±2.89e6.67±0.58a
    56.67±1.53a13.33±2.89de6.00±0.50ab
    106.17±1.44ab21.67±7.64cd5.50±0.87ab
    155.67±1.44abc31.67±12.58c4.67±0.76bc
    204.00±0.50bcd50.00±8.66b3.33±0.29cd
    253.67±0.58cd51.67±2.89b3.17±1.04d
    302.33±0.58d68.33±7.64a2.00±1.00d
    USA17-4707.00±2.18a6.67±2.89f7.00±1.00a
    56.83±1.76a6.67±2.89f7.00±0.00a
    105.50±1.80ab13.33±2.89e5.83±0.76ab
    155.33±1.61ab21.00±3.61d5.17±0.76b
    205.00±1.32ab29.33±5.13c5.00±1.00b
    253.50±0.50b51.67±2.89b3.33±0.58c
    302.83±0.76b66.67±2.89a2.67±0.58c
    Seaspray05.83±1.61a8.33±2.89e6.33±0.76ab
    56.17±1.44a6.00±1.73e6.67±0.29a
    105.33±1.61ab13.33±2.89de5.67±0.58b
    154.17±1.04abc23.33±10.41cd4.83±0.29c
    203.67±1.04bcd34.33±8.14c4.17±0.29cd
    253.17±1.04cd48.33±7.64b3.67±0.58d
    301.83±0.29d76.67±10.41a2.00±0.00e
      注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(LSD)。
      Note: Different lowercase letters within the same column mean significant difference at 0.05 by LSD.
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    表  3  海雀稗各指标间的相关系数

    Table  3  Correlation coefficients between indices

    坪用质量
    Turf quality
    枯黄率
    Leaf firing
    叶色
    Leaf colour
    坪用质量
    Turf quality
    1.000
    枯黄率
    Leaf firing
    −0.787**1.000
    叶色
    Leaf colour
    0.847**−0.917**1.000
      注:** 表示在0.01水平上显著相关。
      Note: ** indicate significant correlation at 0.01 level.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-11-18
  • 修回日期:  2019-12-15
  • 网络出版日期:  2020-07-03
  • 刊出日期:  2019-11-01

海雀稗种质资源的耐盐性评价

doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
    基金项目:  2017年海南省研究生创新科研课题(Hys2017-81);2018年海南大学作物学学科研究生科研创新课题(ZWCX2018032);滇桂黔石漠化地区特色作物产业发展关键技术集成示范项目;海南省教育厅重点项目(Hnky2019ZD-3);科技基础资源调查专项(2017FY100600)
    作者简介:

    申晴(1993−),女,海南大学热带作物学院2016级硕士研究生. E-mail:qingshen0709@163.com

    通讯作者: 王志勇(1979−),男,教授. 研究方向:暖季型草坪草种质资源评价与遗传育种. E-mail:wangzhiyong@hainu.edu.cn丁西朋(1982−),男,副研究员. 研究方向:热带牧草遗传育种. E-mail:xipding@163.com
  • 中图分类号: S 543+.9

摘要: 对海雀稗耐盐体系进行优化,并通过测定坪用质量和枯黄率对27份海雀稗种质资源进行了耐盐性评价。结果表明,7个不同NaCl浓度(0,5,10,15,20,25,30 g·L−1)处理下,坪用质量、枯黄率和叶色各指标之间存在显著差异(P<0.05)。随着NaCl处理浓度的增加,坪用质量显著下降(P<0.05),枯黄率显著增加(P<0.05),叶色显著变浅(P<0.05)。建立回归方程,以枯黄率50%为标准,确定海雀稗最适盐处理浓度为25 g·L−1。利用25 g·L−1 NaCl对27份海雀稗种质资源进行耐盐性评价,筛选出2种极端耐盐种质:USA17-18(耐盐)和USA17-26(敏盐)。对海雀稗耐盐极端材料的钠钾离子含量进行测定,发现盐处理后,地上和地下Na+含量均显著增加,但K+含量和K/Na值都显著下降。减少Na+的摄入,维持较高的K+含量,可能是海雀稗耐盐的机制。

English Abstract

申晴, 韦海燕, 卞华, 王志勇, 丁西朋. 海雀稗种质资源的耐盐性评价[J]. 热带生物学报, 2020, 11(1): 11-19. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
引用本文: 申晴, 韦海燕, 卞华, 王志勇, 丁西朋. 海雀稗种质资源的耐盐性评价[J]. 热带生物学报, 2020, 11(1): 11-19. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
SHEN Qing, WEI Haiyan, BIAN Hua, WANG Zhiyong, DING Xipeng. Evaluation of Salt Tolerance of Paspalum vaginatum Germplasm Resources[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(1): 11-19. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
Citation: SHEN Qing, WEI Haiyan, BIAN Hua, WANG Zhiyong, DING Xipeng. Evaluation of Salt Tolerance of Paspalum vaginatum Germplasm Resources[J]. Journal of Tropical Biology, 2020, 11(1): 11-19. doi: 10.15886/j.cnki.rdswxb.2020.01.003
  • 土地盐碱化是指土壤含盐量超过0.3%使农作物低产或不能生长[1]。土地盐碱化日益加剧,已成为全球性的生态问题。目前,我国盐碱化土壤面积约为3.69×107 hm2[2],造成大面积土地资源难以被利用,严重制约了农业生产和生态环境的可持续发展。随着经济的发展和耕地的减少,人们越来越重视对沿海盐碱地的开发和利用[3],因此,培育耐盐品种是改良盐碱地土壤的有效途径之一[4]。海雀稗(Paspalum vaginatum Sw.)为多年生禾本科的暖季型草坪草,具有耐盐、耐镉、抗旱、耐践踏等多种优良抗逆性[5-8]。广泛分布于马来西亚、澳大利亚、南非、美国南部以及我国海南、广西、广东等热带、亚热带沿海地区[9]。海雀稗作为草坪草,已广泛应用于高尔夫球场、运动场、景观绿地等休闲及运动草坪中[10]。海雀稗主要生长在沿海高盐度的生境中,因此,人们开始对其耐盐性进行研究,发现与其他品种相比,海雀稗具有更好的耐盐性[11]。MARCUM[12]通过水培法对6种暖季型草坪草进行盐胁迫,发现海雀稗耐盐性最强。同一草种不同品种或品系的耐盐性有明显差异[13],因此需要进行耐盐性评价,从中筛选出耐盐性较强的品种或品系。LEE等[14]对93份海雀稗种质资源进行耐盐性评价,筛选出SI92,SI93-1,SI93-2,SI94-1和HI101等耐盐性较强的种质。海雀稗作为优良的暖季型草坪草资源,是改良盐渍化土壤的优异草种,具有重要的经济价值和生态价值,也正日益受到人们的重视。目前,对国内外海雀稗种质资源进行耐盐性评价的研究报道较少。为高效地开发和利用海雀稗,本实验通过水培法对海雀稗耐盐体系进行优化,并对27份国内外海雀稗种质资源进行耐盐性评价,筛选出耐盐性较强的种质,旨在丰富我国草坪草耐盐种质资源,也为选育优质耐盐海雀稗品种提供理论依据。

    • 本试验材料为来自国内外的27份海雀稗种质资源(表1),其中20份从美国引进,7份来自海南,现保存于海南大学儋州校区农科基地。试验材料按序号顺序分别种植在1 m × 1 m的小区内,每2周对小区边缘进行1次修剪,以防止不同材料间的混淆。进行常规灌溉和施肥,以保持材料的健康生长。

      表 1  海雀稗供试材料来源

      Table 1.  The sources of Paspalum vaginatum accessions under test

      序号 No.材料名 Materials来源 Sources序号 No.材料名 Materials来源 Sources
      1USA17-1美国15USA17-35美国
      2USA17-2美国16USA17-38美国
      3USA17-4美国17USA17-42美国
      4USA17-6美国18USA17-46美国
      5USA17-8美国19USA17-47美国
      6USA17-9美国20Seaspray美国
      7USA17-11美国21HN17-13海南万宁
      8USA17-12美国22HN17-16海南文昌
      9USA17-18美国23HN17-18海南文昌
      10USA17-19美国24HN17-29海南东方
      11USA17-20美国25HN17-42海南三亚
      12USA17-24美国26HN17-52海南临高
      13USA17-26美国27HN17-54海南临高
      14USA17-30美国
    • 随机选取3份田间坪用质量较好的海雀稗材料(USA17-35,USA17-47和Seaspray),从试验地取大小、生长一致的匍匐茎,种植于装好石英砂的塑料杯中。在塑料杯杯底垫1块大小合适的纱布,以防止石英砂外漏。参照MARCUM等[15]及陈静波等[16]的试验方法,采用水培法对海雀稗材料进行预培养,每周换营养液并进行修剪。参照钟小仙等[17]的方法,设置0(对照),5,10,15,20,25和30 g·L−1 NaCl共7个浓度。修剪一致后开始进行盐处理,处理28 d后,采用目测打分法记录坪用质量、叶片枯黄率和叶色。

    • 利用筛选出的盐浓度(25 g·L−1 NaCl),对27份海雀稗种质资源进行耐盐性评价。选取健康的匍匐茎,水培法预培养3个月左右,修剪后,开始盐处理,以不加NaCl作为对照。为防止高浓度盐冲击,以每天5 g·L−1 NaCl的浓度逐渐增加。第5天时,达到预期的25 g·L−1 NaCl浓度。盐处理28 d后,采用目测打分法记录叶片枯黄率和坪用质量。然后对极端耐盐材料测定钠、钾离子含量。

    • 测定指标参考廖丽等[18]和GUO等[19]的方法,具体测定方法如下:(1)坪用质量:采用目测法,参照NTEP(The National Turfgrass Evaluation Program,美国国家草坪评比项目)标准,以草坪的密度、质地、颜色、均一性等为指标进行综合评分,坪用质量最高为9分,6分为可以接受的草坪质量,1分为草坪死亡。3人打分求平均值。

      相对坪用质量=(处理坪用质量/对照坪用质量)×100%。

      (2)枯黄率:采用目测法记录枯黄叶片面积占总面积的百分比。3人打分求平均值。

      (3)叶色:采用目测法记录不同材料的叶色,重复3次并求平均值。采用9分级,分别为蓝绿(9分)、深绿(7分)、绿(5分)、浅绿(3分)、黄绿(1分)。

      (4)钠、钾离子含量:采用微波消解法和火焰光度计测量海雀稗地上、地下部分的Na,K含量。

    • 采用Excel软件和SPSS 20.0软件进行数据整理及分析。

    • 不同NaCl浓度处理之间,海雀稗生长差异明显(图1)。随着NaCl浓度的增加,海雀稗生长呈现出枯黄率增加,叶色逐渐变浅,坪用质量随之降低。对照条件下,海雀稗生长状况良好,颜色健康;低浓度(5 g·L−1 NaCl)促进了海雀稗的生长;(10~20) g·L−1 NaCl处理的海雀稗生长受到抑制,但是坪用质量较好;高浓度(25,30 g·L−1 NaCl)抑制了其生长,25 g·L−1 NaCl处理下海雀稗植株就会出现50%以上的枯黄,叶色变得很浅,叶片也因盐胁迫而卷曲,尤其是NaCl浓度在30 g·L−1时,植株受到严重胁迫,大部分叶片已经死亡,存活的叶片也渐渐变黄。

      图  1  不同浓度NaCl处理对海雀稗(USA17-47)的影响

      Figure 1.  Effects of different NaCl concentrations on P. vaginatum accession USA17-47

    • 在盐胁迫下,随着NaCl浓度的增加,海雀稗坪用质量呈现逐渐下降趋势(表2)。低浓度(5,10 g·L−1 NaCl)处理坪用质量较好,与对照无显著差异,而与高浓度(25,30 g·L−1 NaCl)处理间差异显著(P<0.05)。(0~15) g·L−1 NaCl各处理间和(20~30) g·L−1 NaCl各处理间无显著差异(P>0.05)。低浓度(5,10 g·L−1 NaCl)处理下,海雀稗坪用质量在6分左右,但在高浓度(25,30 g·L−1 NaCl)处理下,海雀稗坪用质量低于4分,均显著低于对照处理(P<0.05)。

      表 2  不同浓度NaCl对海雀稗材料的影响

      Table 2.  Effects of different NaCl concentrations on P. vaginatum accessions

      编号 Codes浓度/(g·L−1)Concentration坪用质量 Turf quality枯黄率 Leaf firing叶色 Leaf colour
      USA17-3506.83±2.02a8.33±2.89e6.67±0.58a
      56.67±1.53a13.33±2.89de6.00±0.50ab
      106.17±1.44ab21.67±7.64cd5.50±0.87ab
      155.67±1.44abc31.67±12.58c4.67±0.76bc
      204.00±0.50bcd50.00±8.66b3.33±0.29cd
      253.67±0.58cd51.67±2.89b3.17±1.04d
      302.33±0.58d68.33±7.64a2.00±1.00d
      USA17-4707.00±2.18a6.67±2.89f7.00±1.00a
      56.83±1.76a6.67±2.89f7.00±0.00a
      105.50±1.80ab13.33±2.89e5.83±0.76ab
      155.33±1.61ab21.00±3.61d5.17±0.76b
      205.00±1.32ab29.33±5.13c5.00±1.00b
      253.50±0.50b51.67±2.89b3.33±0.58c
      302.83±0.76b66.67±2.89a2.67±0.58c
      Seaspray05.83±1.61a8.33±2.89e6.33±0.76ab
      56.17±1.44a6.00±1.73e6.67±0.29a
      105.33±1.61ab13.33±2.89de5.67±0.58b
      154.17±1.04abc23.33±10.41cd4.83±0.29c
      203.67±1.04bcd34.33±8.14c4.17±0.29cd
      253.17±1.04cd48.33±7.64b3.67±0.58d
      301.83±0.29d76.67±10.41a2.00±0.00e
        注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(LSD)。
        Note: Different lowercase letters within the same column mean significant difference at 0.05 by LSD.
    • 不同NaCl浓度处理对海雀稗枯黄率的影响较大,各处理之间显著差异(P<0.05)(表2)。低浓度(5 g·L−1 NaCl)处理下,海雀稗的枯黄率较低,在10%左右,与对照无显著性差异(P>0.05),而中等、高浓度(15~30 g·L−1 NaCl)各处理枯黄率与对照处理存在显著差异(P<0.05)。中等浓度(10~20 g·L−1 NaCl)与高浓度(25,30 g·L−1 NaCl)处理之间也存在着显著差异(P<0.05),(0~20) g·L−1 NaCl处理间,叶片枯黄率基本低于40%,但在高浓度(25,30 g·L−1 NaCl)处理时,海雀稗的枯黄率在50%以上。

    • 海雀稗的叶色随着NaCl浓度的增加呈现由深变浅的趋势(图1表2)。在低浓度(5,10 g·L−1 NaCl)处理下,海雀稗叶色较深,与对照无显著性差异(P>0.05),而与中等、高浓度(15~30 g·L−1 NaCl)处理之间有显著差异(P<0.05)。中等浓度(15,20 g·L−1 NaCl)处理,海雀稗叶色相对于对照颜色较浅,与高浓度(25,30 g·L−1 NaCl)处理的也有一些差异。高浓度(25,30 g·L−1 NaCl)处理,叶色下降更多,显著低于对照(P<0.05)。5 g·L−1 NaCl处理,叶色大致在7分,具有良好的视觉效果;而在10,15 g·L−1 NaCl处理下,叶色仅有5分左右;25,30 g·L−1 NaCl处理,叶色均低于4分,视觉效果显著下降。

    • 各指标间均达到极显著相关(P<0.01)(表3)。其中坪用质量与枯黄率之间呈极显著负相关(r=−0.787);坪用质量与叶色间呈极显著正相关(r=0.847);枯黄率与叶色呈极显著负相关(r=−0.917)。

      表 3  海雀稗各指标间的相关系数

      Table 3.  Correlation coefficients between indices

      坪用质量
      Turf quality
      枯黄率
      Leaf firing
      叶色
      Leaf colour
      坪用质量
      Turf quality
      1.000
      枯黄率
      Leaf firing
      −0.787**1.000
      叶色
      Leaf colour
      0.847**−0.917**1.000
        注:** 表示在0.01水平上显著相关。
        Note: ** indicate significant correlation at 0.01 level.
    • 分别以海雀稗不同NaCl浓度处理的枯黄率为自变量,NaCl处理浓度作为因变量,建立回归方程,分别求得线性回归方程USA17-35:Y=0.678 8X−0.002 7X2−4.301 2,R2=0.980 6;USA17-47:Y=0.967 3X−0.007 4X2−2.825 8,R2=0.965 9;Seaspray:Y=0.837 5X−0.005 5X2−2.166 2,R2=0.957 6。参照徐毓皎等[20]的方法,以叶片枯黄率为50%的NaCl浓度作为海雀稗的临界盐处理浓度,得出海雀稗具有50%存活的临界盐处理浓度分别为22.89,27.04和25.96 g·L−1,平均为25.30 g·L−1。为了操作方便,本研究中选取的最适盐处理浓度为25 g·L−1

    • 以相对坪用质量和枯黄率为主要测定指标,利用25 g·L−1 NaCl对27份海雀稗种质资源进行耐盐评价,如图23所示,海雀稗不同种质资源之间的相对坪用质量无显著差异,枯黄率存在明显差异。盐处理下,海雀稗的耐盐性因材料不同而不同。USA17-18,HN17-18,HN17-13,USA17-01和HN7-29的相对坪用质量都在0.80左右,表明这些海雀稗材料的耐盐性较好;USA17-19,HN17-42,USA17-30,USA17-35和USA17-26的相对坪用质量均在0.65左右,说明这些海雀稗材料的耐盐性较差(图2)。USA17-18,Seaspray,USA17-02和HN17-18的枯黄率均小于40%,说明它们受盐处理的影响相对较小;而USA17-24,USA17-19,USA17-30和USA17-26的枯黄率均大于70%,说明它们的生长受盐处理的影响较为严重。相对坪用质量和枯黄率2个指标综合分析,发现USA17-18的相对坪用质量较高,枯黄率较低;USA17-26的相对坪用质量较低,枯黄率较高,因此筛选出极端耐盐种质:USA17-18(耐盐)和USA17-26(敏盐)(图4)。

      图  2  盐处理对不同海雀稗种质资源相对坪用质量的影响

      Figure 2.  Effects of salt tolerance on the relative turf quality of different accessions of P. vaginatum

      图  3  盐处理对不同海雀稗种质资源枯黄率的影响

      Figure 3.  Effects of salt tolerance on the leaf firing of different accessions of P. vaginatum

      图  4  海雀稗耐盐极端种质比较

      Figure 4.  Comparison of P. vaginatum accessions very highly or less tolerant to salt

    • 对海雀稗耐盐极端材料的钠钾离子含量进行测定,发现盐胁迫后,地上和地下Na+含量均显著增加,但K+含量和K/Na值都显著下降(图567)。耐盐材料(USA17-18,HN17-18和USA17-1)的Na+含量比敏盐材料(USA17-19、USA17-30和USA17-26)低;耐盐材料的K+含量比敏盐材料高;而K/Na值无显著变化。减少Na+的摄入,维持较高的K+含量,可能是海雀稗耐盐的机制。

      图  5  海雀稗耐盐极端材料的Na+含量

      Figure 5.  Na+ contents of P. vaginatum accessions very highly or less tolerant to salt

      图  6  海雀稗耐盐极端材料的K+含量

      Figure 6.  K+ contents of P. vaginatum accessions very highly or less tolerant to salt

      图  7  海雀稗耐盐极端材料的K/Na值

      Figure 7.  K/Na value of P. vaginatum accessions very highly or less tolerant to salt

    • 土壤盐碱化严重降低了作物的生产力,开发盐碱地是农业生产将面临的重大难题。种植耐盐性较强的植物被认为是最为经济高效的盐碱地改良的方法[21]。草坪草在生长过程中,受到盐胁迫,生长速度减慢,生物量降低。而且高盐胁迫下,叶片枯黄增加,甚至叶片边缘出现灼烧现象,从而降低了坪用质量[20]。很多暖季型草坪草都比较耐盐[12-13,15, 22-23],比如海雀稗、沟叶结缕草、结缕草等,被认为是盐生植物[24]。许多学者对暖季型草坪草的耐盐能力进行了研究。MARCUM[12]发现6种草坪草的耐盐能力依次为海雀稗>沟叶结缕草>钝叶草>狗牙根>结缕草>假俭草。陈静波等[4, 25]也报道过暖季型草坪草中,海雀稗的抗NaCl能力较强。

      坪用质量、叶片枯黄率和叶色是评价草坪草耐盐性的常用指标[26]。目前利用这3个指标对草坪草盐胁迫的响应进行了大量研究[5, 17, 25, 27]。本研究选取了坪用质量、枯黄率和叶色这3个指标进行海雀稗耐盐体系优化。结果表明,在盐胁迫下,海雀稗种质资源的生长响应表现为叶片枯黄率增加,坪用质量下降,生长受到抑制。在本研究中,当NaCl浓度不断增加时,叶片枯黄率随之增加,坪用质量随之降低,叶色也逐渐变浅,与GUO等[19]的研究结果一致。但是在5 g·L−1 NaCl处理时,对海雀稗的生长有促进作用,当NaCl浓度提高到10 g·L−1时,海雀稗生长开始受到抑制,与陈静波等[25]的研究结果一致。本研究中海雀稗叶色随着NaCl浓度增加而显著下降,高浓度(25,30 g·L−1)NaCl处理,叶片卷曲且出现50%以上的枯黄,尤其是在30 g·L−1时植株受到严重胁迫,大部分叶片已经死亡,存活的叶片也渐渐变黄,此结果与竹节草[28]和钝叶草[20]耐盐性的研究结果相似。相关性分析结果可知,坪用质量与枯黄率之间呈极显著负相关(P<0.01),说明盐处理下枯黄率的增加影响了坪用质量的变化,与廖丽等[29]的研究结果一致。徐毓皎等[20]对钝叶草盐胁迫半致死浓度筛选中确定了50%枯黄率时的NaCl浓度为临界浓度。本研究通过建立回归方程,确定了海雀稗最适盐处理浓度为25 g·L−1

      本研究利用25 g·L−1 NaCl对27份海雀稗种质资源进行耐盐性评价时,发现海雀稗不同种质资源之间的枯黄率存在明显差异,其耐盐性因品种不同而异,这与GUO等[19]的研究结果一致。本研究在测定钠钾离子含量时,发现盐处理后地上和地下Na+含量均显著增加,但K+含量和K/Na值都显著下降,说明海雀稗受到盐处理后Na+抑制K+的吸收,与LEE等[30]和李珊[31]的研究结果一致。本研究还发现耐盐材料的Na+含量比敏盐材料低;耐盐材料的K+含量比敏盐材料高。所以减少Na+的摄入,维持较高的K+含量,可能是海雀稗耐盐的机制。本研究结果为优质耐盐海雀稗品种的选育提供理论依据,也为盐碱化土壤的改良奠定了基础。

参考文献 (31)

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