210995114_北方早粳稻品种萌发期和幼苗期的耐盐性评价

收稿日期:2022-11-18
基金项目:台州市科技计划(21nya07);台州市农业类科研攻关项目(1901ny02);浙江省农业新品种选育重大科技专项(2021C02063-5-5)作者简介:段敏(1986 ),女,安徽合肥人,农艺师,博士,研究方向为水稻抗逆分子育种及组织培养,E-mail:biyutianshi929@
㊂
通信作者:潘晓飚(1966 ),男,浙江台州人,高级农艺师,研究方向为水稻分子育种及抗逆育种,E-mail:tzxbpan@㊂
文献著录格式:段敏,谢留杰,潘晓飚,等.北方早粳稻品种萌发期和幼苗期的耐盐性评价[J].浙江农业科学,2023,64(4):794-797.
DOI:
10.16178/j.issn.0528-9017.20220546
北方早粳稻品种萌发期和幼苗期的耐盐性评价
段敏1,谢留杰1,潘晓飚1∗,黄善军1,曾孝元2
(1.台州市农业科学研究院,浙江临海㊀317000;2.台州市农业技术推广中心,浙江椒江㊀318000)
㊀㊀摘㊀要:本试验对14个北方早粳稻品种进行萌发期及幼苗期的耐盐性鉴定,以盐敏感品种越光(CK1)㊁耐盐品种ST1050(CK2)为对照㊂结果显示,10g㊃L
-1
浓度NaCl 盐胁迫对水稻种子的萌发起到明显抑制作用,
能较好反映不同品种在萌发期的耐盐性差异;除沪旱6220表现中等耐盐外,包括CK1㊁CK2在内的15个品种均表现出强耐盐性,其中新粳4号㊁新稻1号㊁新稻11号表现尤其突出,10g㊃L
-1
NaCl 盐胁迫下的相对盐害率分
别为0㊁1.33%㊁2.68%㊂盐胁迫对水稻幼苗的生长也起到明显的抑制作用,从8g㊃L -1浓度NaCl 胁迫的枯叶率
来看,新稻56号(36.00%)的幼苗生长较好,具强耐盐性,与耐盐对照ST1050(36.66%)相仿;新稻11号(46.26%)㊁新粳4号(48.62%)㊁沪旱6220(49.21%)㊁中农粳11(51.12%)㊁新稻1号(56.96%)㊁沪旱3032(57.20%)㊁新稻36号(57.88%)等7个品种的枯叶率均低于60%,具中等耐盐性㊂因此,综合2个时期的耐盐性表现,适合在台州市围垦涂地盐田进行早稻直播栽培试验的品种有新粳4号㊁新稻1号㊁新稻11号㊁
新稻56号㊁沪旱3032和中农粳11㊂
关键词:水稻;盐胁迫;萌发期;幼苗期;耐盐性;枯叶率
中图分类号:S511㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0528-9017(2023)04-0794-04
㊀㊀水稻是一种盐敏感作物,盐胁迫是影响水稻高产的重要原因之一[1]㊂台州市地处浙江东南沿海,
社会经济发达,耕地占补压力大㊂近十多年来新围垦了较大面积的海涂地用于补充耕地,但由于土壤含盐量高达0.5~1.5g㊃L -
1,耕地抛荒或海水养殖
情况严重,总体利用率不高,没有有效形成粮食产能㊂随着当前耕地 非粮化 和抛荒整治工作的推进,为了尽快形成新围涂耕地的粮食生产功能,在加大农田水利基础设施建设等工程措施外,培育或筛选耐盐水稻品种,已经成为台州市海涂围垦耕地加快种稻扩面的关键技术之一㊂目前,台州市种植的早稻都属早籼型品种,耐盐性普遍不强,无法在高含盐量的围涂耕地上种植㊂而北方早粳稻品种属早熟感温类型,部分品种具有较强的耐盐性和抗寒性,可在台州市新围涂耕地上作早稻种植,并适应早播,提早成熟,有利于连作晚稻实现高产㊂
水稻萌发期和苗期的耐盐性直接关系到盐田早稻直播栽培时的出苗率和前期生长情况㊂水稻在萌发期㊁分蘖期以及逐渐成熟时表现为相对耐盐,而
在幼苗期和生殖生长期时则相对敏感,同一品种在发芽期和幼苗期的耐盐性存在一定差异[2]㊂目前主要以水稻发芽期的相对盐害率[3-4]㊁幼苗期的叶片盐害级别
[5-7]
为指标,分1~9级进行这2个生育
阶段的耐盐性评价㊂近年来,我们对水稻品种的耐盐性进行了较为系统的研究,得出衡量水稻萌发期和幼苗期耐盐性的最适指标分别是10g㊃L
-1
NaCl
溶液胁迫下的相对盐害率和8g㊃L
-1
NaCl 溶液胁
迫下的枯叶率[8-12]㊂本研究选择14个北方早粳稻
品种作为试验材料,鉴定其在萌发期和幼苗期的耐盐特性,旨在为筛选具有较强耐盐性适合台州市围垦涂地粮田进行早稻直播栽培的优良品种提供技术和依据㊂
1㊀材料与方法
1.1㊀供试材料
㊀㊀本试验选用材料为14个在北方盐碱地种植的
早粳稻品种:沪旱3032(A1)㊁沪旱6220(A2)㊁龙粳31(A3)㊁中农粳11(A4)㊁中农粳711
(A5)㊁新稻1号(A6)㊁新稻11号(A7)㊁新稻
36号(A8)㊁新稻56号(A9)㊁新粳2号(A10)㊁新粳4号(A11)㊁新粳8号(A12)㊁新策粳1号(A13)㊁新策粳2号(A14),以越光(CK1)和台恢1050(CK2)作为对照㊂试验于2021年9月在台州市农业科学研究院
进行㊂
1.2㊀试验方法1.
2.1㊀萌发期盐胁迫试验
㊀㊀每个材料均随机挑选饱满的种子,置于42ħ恒温箱中处理48h 破休眠,每个重复50粒种子,均匀置于垫滤纸的直径9cm 的培养皿中,加入10g ㊃
L
-1
NaCl 溶液20mL,3次重复,以蒸馏水作对照㊂
所有培养皿放入30ħ人工气候箱中,每天更换相
应的盐溶液以保证稳定的NaCl 浓度,对照同期更换清水,7d 后统计发芽率㊂
1.2.2㊀幼苗期盐胁迫试验
㊀㊀供试材料的种子经人工精选后用饱和次氯酸钠
溶液消毒15min,自来水冲洗3次,室温浸种2d,37ħ催芽后播种于剪底的96孔PCR 塑料板上,每个品种播3排共24粒芽根健康的种子,每板4个
材料,在盛有5cm 清水的长方形塑料盘中生长㊂排列采用随机区组设计,3次重复㊂等供试材料齐苗且达1~2叶后,用水稻营养液培养,叶龄达3
叶期时(培养15d)进行盐胁迫处理㊂
用水稻营养液配制8g㊃L
-1
NaCl 溶液进行胁
迫处理,对照为纯营养液㊂每天补足因蒸发和蒸腾所失的水分,处理3d 后更换1次营养液,保持处理期间盐浓度的稳定㊂胁迫处理1周后,统计每株幼苗的枯叶数与总叶数㊂
1.3㊀测定指标
1.3.1㊀萌发期耐盐性指标
㊀㊀相对盐害率(%)=(对照发芽率-处理发芽率)/对照发芽率ˑ100㊂各品种的相对盐害率按
1~9级进行耐盐性分级评价(表1)㊂
表1㊀萌发期和幼苗期耐盐性分级标准
盐害级别
萌发期相对
盐害率/%幼苗期枯叶率/%耐盐性1㊀0~20.0
㊀0~20.0
极强3>20.0~40.0>20.0~40.0强㊀5>40.0~60.0>40.0~60.0中㊀7>60.0~80.0>60.0~80.0弱㊀9
>80.0~100.0>80.0~100.0极弱
1.3.2㊀幼苗期耐盐性指标㊀㊀主要以幼苗叶片的平均枯叶率差异进行耐盐性分级评价(表1)㊂
1.4㊀数据分析㊀㊀数据分析采用Excel 2010和SPSS 19.0统计软
件㊂以品种作为固定因子,发芽率㊁相对盐害率和枯叶率经反正弦换算后分析,采取LSD 和Duncan 进行多重比较,分析各品种之间的差异性㊂
2㊀结果与分析
2.1㊀萌发期早粳稻品种的耐盐性差异
㊀㊀从表2可以看出,清水对照条件下供试水稻品种中除A2的发芽率仅有66.00%外,其他品种的发芽率均超过85.00%,供试材料的种子质量存在一定的差异㊂在10g㊃L
-1
浓度NaCl 溶液处理下,
除A11外均表现出明显的盐害特征,各参试材料的发芽率差异达极显著水平,其中8份材料的发芽率均在80.00%以上,表现出强耐盐性,且A5㊁A6㊁A11㊁A13的根㊁芽生长健壮㊂经多重比较发现,A6㊁A7㊁A11等3个早粳稻品种萌发水平较高(发芽率均超过95%),在高盐浓度处理下极显著优于对照CK1和CK2;而A2的耐盐性则较差㊂从10g㊃L
-1
NaCl 处理下的相对盐害率指标来看,
A11㊁A6㊁A7㊁A5㊁A12㊁A14㊁A13㊁A8等8份材料的相对盐害率低于20.00%,均属于1级耐盐
表2㊀NaCl 溶液处理下早粳稻品种萌发第7天的发芽率、相对盐害率
级别,具有极强的耐盐性;A10㊁CK2㊁A9㊁A4㊁A3㊁CK1㊁A1的相对盐害率均低于40.00%,属于3级盐害级别,具强耐盐性;相对盐害率最高的品种为A2,高达63.22%,属于7级盐害级别,耐盐性弱㊂
2.2㊀幼苗期早粳稻品种的耐盐性差异
㊀㊀从表3可以看出,8g㊃L-1NaCl盐胁迫对供试水稻品种幼苗的生长起到抑制作用,各品种间枯叶率差异达极显著水平㊂A9的枯叶率为36.00%,与耐盐对照CK2的枯叶率(36.66%)相仿,盐害级别均为3级,表现为强耐盐性;A7㊁A11㊁A2㊁A4㊁A6㊁A1㊁A8等7个品种的枯叶率分别为46.26%㊁48.62%㊁49.21%㊁51.12%㊁56.96%㊁57.20%㊁57.88%,耐盐级别均为5级,表现为中等耐盐;A13㊁A3㊁A14㊁A10等4个品种与盐敏感对照CK1的枯叶率均大于60.00%,属于盐敏感品种㊂
表3㊀8g·L-1NaCl溶液胁迫下早粳稻品种
幼苗期耐盐性表现
3㊀小结与讨论
3.1㊀水稻耐盐性鉴定时期的选择
㊀㊀农作物耐盐鉴定一般分为萌发期鉴定和幼苗期鉴定,前者耐盐能力决定了种子的出苗率,而后者耐盐能力决定了幼苗的生长势[13]㊂水稻的耐盐碱性因品种㊁生育阶段㊁器官㊁土壤盐碱类型等而存在差异㊂相对而言,水稻在萌发期比较耐盐,但在盐胁迫下会推迟萌发期㊂水稻的幼苗期是对盐敏感的一个时期㊂当水稻植株进入完全自养的营养生长阶段,对盐碱的耐性逐渐增强,而在生殖生长期对盐碱胁迫又变得敏感[14]㊂本研究选择在水稻萌发期和三叶的幼苗期进行盐胁迫处理,结果显示,测试的14个北方早粳稻品种在萌发期和幼苗期的耐盐性强弱不一致㊂新策粳1号(A13)和新策粳2号(A14)在萌发期的相对盐害率分别为9.77%和9.47%,均属于1级盐害级别,具有极强的耐盐性;而在幼苗期的枯叶率分别为61.60%和67.68%,表现弱耐盐性,为盐敏感品种㊂沪旱6220(A2)在萌发期表现为感盐,在幼苗期表现为中等耐盐性㊂该结果与之前的研究相一致[2,5,9,11,14],说明同一品种在不同时期可能具有不同的耐盐性响应机制,不同生育阶段耐盐性之间没有明显的相关性㊂因此,衡量水稻品种的耐盐性要在不同生长时期进行全面鉴定,才能进行客观的评价㊂
3.2㊀水稻不同生长时期耐盐鉴定对照品种的选择㊀㊀在本试验中,采用与供试品种相近的日本早粳稻品种越光作为盐敏感对照[12],其在幼苗期表现明显的盐敏感特征,8g㊃L-1NaCl处理时的枯叶率达到66.62%,但是在萌发期时耐盐水平属于强耐盐㊂该结果表明,越光可能在盐胁迫下能够保持一定的出苗率,但是在幼苗期盐胁迫下生长明显受阻,耐盐性弱;越光更适合用作水稻幼苗期耐盐性分析的盐敏感对照,这与相关研究中盐敏感对照IR29的表现结果相似[9]㊂本试验中的耐盐对照ST1050是我们利用野生稻回交导入群体通过全生育期盐胁迫筛选的品种,虽然在萌发期和幼苗期未表现出最强的耐盐性,但在2个不同时期均表现出强耐盐性,优于相关研究中采用的国际水稻研究所耐盐对照品种FL478[9-10],是比较理想的耐盐对照㊂3.3㊀供试早粳稻品种的耐盐性评价及应用展望㊀㊀本研究对14个北方耐盐早粳稻品种在萌发期和幼苗期的耐盐性进行了鉴定,分别采用10g㊃L-1NaCl胁迫下的相对盐害率和8g㊃L-1NaCl胁迫下的枯叶率指标对各参试品种进行耐盐性分级评价㊂结果表明,在种子萌发期,A11㊁A6㊁A7㊁A5㊁A12㊁A14㊁A13㊁A8等8份材料具有极强的耐盐性,优于耐盐对照ST1050,属一级耐盐水平; A10㊁A9㊁A4㊁A3㊁A1具强耐盐性,与耐盐对照ST1050相仿㊂在幼苗生长期,A9的枯叶率为36.00%,与耐盐对照ST1050的枯叶率36.66%相近,盐害级别均为3级,表现为强耐盐;A7㊁A11㊁A2㊁A4㊁A6㊁A1㊁A8等7个品种的枯叶率分别为46.26%㊁48.62%㊁49.21%㊁51.12%㊁56.69%㊁57.20%㊁57.88%,耐盐级别均为5级,表现为中等耐盐㊂综合两个不同时期的耐盐性表现,沪旱3032(A1)㊁中农粳11(A4)㊁新稻1号(A6)㊁新稻11号(A7)㊁新稻56号(A9)㊁新粳4号(A11)等6个品种具有较好的耐盐性,可以
在台州市围垦涂地粮田进行早稻直播栽培试验,通过产量㊁米质㊁抗病性等综合性状的表现来进一步确定其应用价值㊂
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(责任编辑:王新芳)。