（植物学专业论文）芽鞘法鉴定小麦耐盐性及其机理研究.pdf

独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 ( 注：如 没有其他需要特别声明的，本栏可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意 学位论文作者签名： 乏跨 导师签字：纱步i 专 ， ， 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堂撞有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权墨垄坠可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在 解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 掳 导师签字：易，5 - 勿 签字日期；2 0 0 7 年6 月，口日 签字日期：2 0 0 7 年细，口日 由东牺范大学硕士学位论文 芽鞘法鉴定小麦耐盐性及其机理研究 摘要 土壤盐渍化严重制约全球的粮食生产，培育和种植耐盐作物品种是改良和利 用盐渍化土壤的最经济有效的方式。目前缺少可靠、便捷、快速的筛选方法，已 成为耐盐育种的瓶颈问题。胚芽鞘是作物幼嫩子叶的保护组织，它的长短与伸长 速率影响作物初期的生长状况。近年来环境因子对胚芽鞘长度的影响被广泛研 究。本文以耐盐性不同小麦品种为实验材料，测定了1 0 0 咖o l ln a c l 处理下小 麦胚芽鞘相对生长率( r g r ) 、生物量、i ( 外漏等指标和n a 、l ( + 、脯氨酸、有机 酸等溶质含量，分析了n a c l 处理对耐盐性不同小麦胚芽鞘伸长的影响及其机理。 主要结果如下： 1 n a oi 处理对小麦形态指标的影响 n a c l 处理抑制小麦胚根及胚芽鞘的伸长，并且其抑制程度随n a c l 浓度的增 大而增加。不同浓度n a c l 处理下两个品种小麦胚根长度均显著低于对照，但品 种间差异不显著，故胚根长度不适宣作为耐盐筛选指标。n a c l 处理下两个品种 胚芽鞘长度均显著降低，且相同n a c l 浓度下，耐盐品种d k 9 6 1 降低的程度显著 低于盐敏感品种l m l 5 。所以，一定浓度n a c l 处理下小麦胚芽鞘长度可能作为耐 盐筛选的有用指标。 2 n a gi 处理下小麦胚芽鞘r e r 的变化 1 0 0 硼o l ln a c l 处理下，两个品种胚芽鞘i l e r 都下降，处理4 8h 内，d k 9 6 1 胚芽鞘的p e r 始终显著高于耐盐性弱的l m l 5 ：两个品种胚芽鞘生长最快的时间都推 后，生长期略有延长，但两个品种小麦胚芽鞘的最终长度没有改变。 3 n a ol 处理对小麦胚芽鞘生长状况的影响 1 0 0 嘲o l ln a c l 处理2d ，两个品种胚芽鞘鲜重、干重较对照明显降低。 两个品种小麦胚芽鞘的含水量下降，与对照相比都达到极显著水平( 只0 0 1 ) ， 且处理组两个品种间差异显著( 只0 0 5 ) 。 4 n a oi 处理对小麦幼苗胚芽鞘细胞汁液渗透势的影响 盐胁迫条件下，盐生植物主要通过积累无机离子及可溶性有机小分子物质进 行渗透调节，降低细胞汁液渗透势，适应盐分造成的渗透胁迫。n a c l 胁迫使小麦 胚芽鞘渗透势下降，耐盐小麦d k 9 6 1 渗透调节能力强于l m l 5 ；n a c l 胁迫使小麦胚 芽鞘n a + 、脯氨酸和总可溶性糖明显增加，d k 9 6 1 增加幄度大于l m l 5 。耐盐品种 d k 9 6 1 胚芽鞘伸长明显好于盐敏感小麦品种l m l 5 ，其具有较强渗透调节能力是原 因之一。 由东师范大学硕士学位论文 5 n a c i 处理对小麦幼苗各器官k + 外漏的影响 i 0 0r m o l 几n a c l 处理显著增加小麦幼根、胚芽鞘及胚芽的i ( 外漏，且盐敏 感小麦品种l m l 5 的幼根k + 净外漏量及外漏率明显大于d k 9 6 1 。相关性分析结果表 明小麦各器官的k + 净外漏量与时间呈极高的正相关，与品种耐盐性呈显著负相 关。进一步对幼根不同部位的k + 外漏率进行测定，两小麦品种幼根k + 外漏率差异 主要是由其成熟区引起的。e v a n sb l u e 染色结果表明n a c i 处理下，盐敏感小 麦l m l 5 幼根细胞膜受伤程度较深以致幼根k + 净外漏量较大是其胚芽鞘k + 营养缺 乏的原因。以上结果表明：小麦幼根的i ( + 净外漏量和净外漏率也可能用作筛选 耐盐品种的指标。 6 n a ci 处理对小麦种子淀粉酶的影响 1 0 0m o l ln a c l 处理抑制小麦种子a 一淀粉酶及b 一淀粉酶的活性，且对耐 盐品种d k 9 6 1 的抑制程度明显低于盐敏感品种l m l 5 。对a 一淀粉酶和b 一淀粉酶的 同工酶进行分析的结果表明：1 0 0r m o l l n a c l 处理2 天使小麦种子中淀粉酶同工 酶表达量减少且同工酶的表达存在品种问差异( 无论是对照还是处理d k 9 6 1 种子 中一淀粉酶的表达量都远远高于l m l 5 。萌发期淀粉酶可使种子中的淀粉降解成 为小分子的糖类物质，以供种子萌发、芽鞘伸长所需能量。因此，1 0 0m o l ln a c i 处理下两个品种小麦种子a 一淀粉酶，b 一淀粉酶的活性及同工酶表达的差异是导 致其胚芽鞘伸长品种间差异的原因之一。 总之，耐盐性不同小麦在1 0 0m o ln a c i 处理条件下，其胚芽鞘生长受到 抑制，干鲜重较对照明显降低( 只0 0 1 ) ，r e r 较对照减小，生长最快的时间都 推后，生长期略有延长，但最终长度没有改变。1 0 0m o l ln a c i 胁迫对耐盐品 种d k 9 6 1 胚芽鞘生长抑制程度显著低于盐敏感品种l m l 5 。其原因是：耐盐品种 d k 9 6 1 具有较强的渗透调节能力：盐敏感小麦l m l 5 细胞膜n a c i 胁迫下受伤程度较 大以致幼根出现较大i ( 外漏从而引起其胚芽鞘i ( 营养缺乏；1 0 0t o o l 几n a c i 处 理下盐敏感小麦l m l 5 种子a 一淀粉酶活性明显降低从而导致其胚芽鞘伸长所需能 量不足。一定浓度n a c i 处理下小麦胚芽鞘长度可能作为耐盐筛选的有用指标。 关键词：小麦；胚芽鞘；n a c l 胁迫；l ( 外漏：淀粉酶 分类号：q 9 4 5 7 8 2 山东褥范大学硕士学位论文 am e t h o do fc o l e o p t i l et oi d e n t i f ys a l t - t o l e r a n c eo fw h e a ta n dt h es t u d yo n i t sm e c h a n i s m a b s t r a c t s o i ls a l i n i t ys e v e r e l yl i m i t e dc r o pp r o d u c t i o ni nt h ew o r l d b r e e d i n ga n dp l a n t i n g s a l t - t o l e r a n ts p e c i e sw a st h em o s te f f e c t i v ea n de c o n o m i cw a yt or e m e d i a t ea n du s e s a l i n es o i l h o w e v e r , l a c k i n go f r e l i a b l e ，c o n v e n i e n t , i n e x p e n s i v ea n dq u i c ks c r e e n i n g t e c h n i q u e sh a sb e e nt h el i m i t i n gf a c t o rf o rs a l t - t o l e r a n tb r e e d i n gp r o g r a m c o l e o p t i l e w a sap r o t e c to r g a nw h o s el e n g t ha n de l o n g a t i o nr a t ea f f e c tg r o w t ho fc r o p si nt h e e a r l ys t a g e n 坨e f f e c t so fe n v i r o n m e n tf a c t o r so nc o l e o p t i l el e n g t hh a db e e ns t u d i e d w i d e l yi nr e c e n ty e a r s ，a n dc o l e o p t i l el e n g t hh a db e e nu s e da sar e l i a b l ei n d e xo f e v a l u a t i n gd r o u g h t - r e s i s t a n c ei nw h e a t i nt h i ss t u d y , as a l t - t o l e r a n tw h e a te u l t i v a r ( d k 9 6 1 ) a n das a l t - s e n s i t i v eo n e ( l m l 5 ) w e r eu s e dt od e t e r m i n es e v e r a li n d e x e s i n c l u d i n gr a d i c e la n de o l e o p t i l el e n g t h , r e l a t i v ee l o n g a t i o nr a t ef r e r ) 舶s ha n dd r y w e i g h t , o s m o t i cp o t e n t i a la n do s m o t i ca d j u s t m e n ta b i l i t i e s ，a n ds o l u t ec o n t e n t s i n c l u d i n gp r o l i n e ，s o l u b l es u g a r su n d e r1 0 0m m o l ln a c it oa n a l y z et h ee f f e c to nt h e e l o n g a t i o no fc o l e c p t i l eo fd i f f e r e n t l ys a l t - t o l e r a n tw h e a tc u l t i v a r st on a c l t r e a t m e n t s a n di t sp o s s i b l er g a s o n s n l em a i nr e s u l t sw e t c 勰f o l l o w s ： 1 e f f e c t so f n a c lt r e a t m e n t so nm o r p h o l o g i c a li n d e x e s n a c lt r e a t m e n t si n h i b i t e dt h er a d i c e la n dc o l e o p t i l ee l o n g m i o na n dt h ei n h i b i t i o n d e g r e ei n c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo f n a c lc o n c n t r a t i o n a l ln a c lt r e a m a e n t sl e dt oa m a r k e dd e c r e a s ei nr a d i c e ll e n g t ha n de o l e o p t i l el e n g t hc o m p a r e dw i 也c o n t r o l s , b u t t h e r ew a sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nt h et w oc u l t i v a r s 。s o ，r a d i c e ll e n g t hc o u l d n o tb eu s e da sa ni n d e xo fs c r e e n i n gs a l t - r e s i s t a n c ei nw h e a t h o w e v e r ，t h ed e c r e a s e d e g r e eo fc o l e o p t i l el e n g t ho fd k 9 6 1w a ss i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h a to fl m l 5 i t w a sb e l i e v e dt h a tc e l e o p t i l el e n g t ho f w h e a tu n d e rac e r t a i nn a c lc o n c e n t r a t i o nm i g h t b eau s e f u li n d e xt os c r e e n i n gs a l t - r e s i s t a n te u l t i v a r s 2 e f f e c t so f n a c lt r e a t m e n to ne o l e o p t i l er e r t h e 肛ro ft w ow h e a tc u l t i v a r sw e r eb o t hd e c r e a s e du n d e r1 0 0m m o l ln a c l t r e a t m e n t , a n dt h er e ro f d k 9 6 1w a sa l w a y sh i g h e rt h a nt h a to f s a l t - s e n s i t i v ew h e a t l m l 5i n4 8h n a c ls t r e s sp o s t p o n e dt h em a x i m a le l o n g a t i o nd a t e ，t h ep e r i o do f d e v e l o p m e n tp r o l o n g e ds l i g h t l y i n t e r e s t i n g l y , c o m p a r e dw i t hc o n t r o l s ，n a c is t r e s s d i dn o ta f f e c tt h ef i n a lc e l e o p t i l el e n g t ho f b o t hc u l t i v a r s 3 e f f e c t so f n a c lt r e a t m e n to nt h eg r o w t ho f c o l e o p t i l e t r e a t e db y1 0 0m m o l ln a c lf o r2d 台e s ha n dd r yw e i g h to fc o l e o p t i l ew e r e b o t hd e c r e a s e dc o m p a r e dw i t hc o n t r o l s ( p ( o 0 1 ) a n dt h ed e c r e a s ed e g r e eo fl m t 5 w a sh i g h e rt h a nt h a to fd k 9 6 1 ( p 0 0 1 ) w a t e rc o n t e n t so fc o l e o p t i l ew e r eb o t h d e c r e a s e dc o m p a r e dw i t hc o n t r o l s ( p o 0 1 ) a n dt h ed e c r e a s ed e g r e eo fl m l 5w a s h i g h e rt h a nt h a to f d k 9 6 1 ( 户 o 0 1 ) 4 e f f e c t so f n a c it r e a t m e n to no s m o t i cp o t e n t i a lo f e o l e o p t i l e i nas a l i n ee n v i r o n m e n t , h a l o p h y t e sr e g u l a t eo s m o t i cp o t e n t i a l m a i n l yb y a c c u m u l a t i n gi n o r g a n i c i o n sa n ds 1 1 1 a l l o r g a n i c s o l m e st o a d a p t o s m o t i c s t r e s s ，o s m o t i cp o t e n t i a l so fc o l e o p t i l eo fb o t hc u k i v a r sw e r ed e c r e a s e db y1 0 0 m m o l ln a c is t r e s sa n do s m o t i ca d j u s t m e n ta b i l i t yo fd k 9 6 1w a ss t r o n g e rt h a nt h a t o f l m l 5 ；p r o l i n e 。s o l u b l es u g a ra n d n a + c o n t e n t si nc o l e o p t i l eo f b o t hc u l t i v a r sw e r e i n c r e a s e db yn a c is t r e s s a n dt h ei n c r e a s ed e g r e eo fd k 9 6 1w 髂h i g h e rt h a nt h a t l m l 5 t h e s er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h ec o l e o p t i l eo fs a l t - t o l e r a n tw h e a tc u l t i v a r ( d k 9 6 1 ) h a dah i g h e ra b i l i t yt om a i n t a i nk ? i ni t sc e i l st h a nt h a to fs a l t - s e n s i t i v eo n e ( l m l 5 ) c o l e o p t i l ee l o n g a t i o n o fs a l t - t o l e r a n tw h e a t c u l t i v a r ( d k 9 6 1 ) w a s s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h a t o f s a l t - s e n s i t i v e o n e t l m l 5 ) u n d e r t h es a m e n a c ls t l e s s , w h i c hi sp a r d yd u et oh a v i n gas t r o n g e ro s m o t i ca d j u s t m e n ta b i l i t yo f t h ef o r m e rt h a n t h el a t t e r b u tk + c o n t e n t si nc o l e o p t i l eo fb o t hc u l t i v a r sw e l d e c r e a s e da n dt h e d e c r e a s e d e g r e e o f l m l 5w a s h i g h e r t h a n t h a t o f d k 9 6 1 5 。e f f e c t so f n a c lt r e a t m e n to ni cl e a k a g ef r o md i f f e r e n to r g a n s 1 0 0m m o l l n a c lt r e a t m e n tc a u s e dk ? l e a k i n gf r o mt h er o o t s 。g e r ma n d e o l e o p t i l e b yc o r r e l a t i o na n a l y s i s ，w ef o u n dt h a tk + l e a k a g ef r o md i f f e r e n to r g a n s w a sp o s i t i v e l yc o r r e l a t e dw i t ht i m eb u tn e g a t i v e l yw i t hs a l tt o l e r a n c eo fc u l t i v a r s m e a s u r i n gk + f l u xr a t eo f d i f f e r e n tz o n e so f r o o ti nd e t a i l w ef o u n dt h ed i f f e r e n c eo f k + f l u xr a t ew a sm a i n l yc a l l , db ym a t u r ez o n e t h er e s u l t ss h o w e ds t r o n gn e g a t i v e c o r r e l a t i o nb e t w e e nk l e a k i n gf r o mt h er o o ta n dt h es a l tt o l e r a n c eo f d i f f e r e n tw h e a t e u l t i v a r s t h ec e l lm e m b r a n eo ft h es a l t - s e n s i t i v ew h e a tc ：l ：d t i v a r 皿m 1 5 ) w a s d a m a g e ds e v r e l yb yn a c ls t r e s st h a nt h a to fd k 9 6 1 1 1 1 ed a m a g em a k i n gm o r ek + l e a k i n gw a st h er e a s o nf o rk + n u t r i t i o n d e f i c i e n c yo fl m l 5 w h 砒w a sm o r e i m p o r t a n t , t h en e tk ? l e a k i n go f y o u n g r o o tu n d e rac e r t a i nn a c is f f e s sm i g h tb eu s e d t os c r e e ns a l t - t o l e r a n tw h e a tc u l t i v a r 6 e f f e c t so f n a c it r e a t m e n to nq - a n dp - a m y l a s ea c t i v i t yi ns e e d s 1 0 0m m o l l n a c lt r e a t m e n ti n h i b i t e dt h ea - a m y l a s ea n dp a m y l a s ea c t i v i t ya n d t h ei n h i b i t i o nd e g r e eo fd k 9 6 1w a ss i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h a to fu 1 5 f i g 9 s h o w e dt h a t l 0 0m m o l l n a c ll l f e a l m e n tf o r4 8hs i g n i f i c a n t l yd e c r e a s e dt h ea - a n d 4 山东师范大学硕士学位论文 b - a m y | a s ei s o e n z y m e s a n dt h ei s o e n z y m e p a t t e r nd i f f e r s b e t w e e nt h et w o c u l t i v a r s ( t h ea m o u n to f 争a m y l a s ei s o e n z y m ee x p r e s s i o no fd k 9 6 1w a sm u c h h i g h e ru n d e rc o n t r o la n d l 0 0m m o l ln a c lt r e a t m e n t ) d u r i n gt h eg e r m i n a t i o n , a m y l a s eh y d m l y z e ds t a r c ht op r o v i d ee n e r g yt oc o l e o p t i l ee l o n g a t i o n s o ，b e s i d e st h e d i f f e r e n c ei na - a n d1 3 - a m y l a s ea c t i v i t y , t h ei s o e n z y m ee x p r e s s i o nc o n t r i b u t e dt o e o l e o p t i l ee l o n g a t i o nd i f f e r e n c eo f t h et w oc u l t i v a r s i nc o n c l u s i o n , 1 0 0m m o l ln a c lt r e a t m e n ti n h i b i t e dt h ec o l e o p t i l ee l o n g a t i o no f d i f f e r e n t l ys a l t - t o l e r a n tw h e a t s ，d e c r e a s e dt h e i rr e f r e s ha n dd r yw e i g h t ，p o s t p o n e d t h em a x i m a l e l o n g a t i o nd a t e , p r o l o n g e dt h ep e r i o do fd e v e l o p m e n ts l i g h t l y i n t e r e s t i n g l y ，c o m p a r e dw i t hc o n t r o l s ，n a c is t r e s sd i dn o ta f f e c tt h ef i n a lc o l e o p t i l e l e n g t ho fb o t hc u l t i v a r s t h ed e c r e a s ed e g r e eo fc o l e o p t i l el e n g mo fd k 9 6 1w a s s i g n i f i c a n t l yl o w e rt h a nt h a to fl m l 5 ，t h e e a s 0 璐w e r e ：t h es a l t - t o l e r a n tw h e a t z u l t i v a r ( d k 9 6 1 ) h a das t r o n g e ro s m o t i ca d j u s t m e n ta b i l i t y ；t h ec e l lm e n l b m eo f t h e s a l t - s e n s i t i v ew h e a tc u l t i v a r ( l m l 5 ) w a sm o r ed a m a g e dt h a nt h a to fd k 9 6 1u n d e r 1 0 0m m o l ln a c it r e a t m e r a , w h i c hl e a d i n gt om o r ek _ l e a k i n go fl m l 5 ；a - a m y l a s e a c t i v i t yi ns e e d so f l m l 5w a sm o r ed a c r e a s e d ，t h a tc o u l dn o tp r o v i d ee n o u g he n e r g y t oc o l e o p f i l ee l o n g a t i o nc o l e o p t i l el e n g t ho f w h e a tu n d e rac e r t a i n n a c lc o n c e n t r a t i o n m i g h tb eau s e f u li n d e xt os c r e e n i n gs a l t - r e s i s t a n tc u l t i v a r s k e yw o r d s ：wh e a t ；c o l e o p t i l e ；n a c ls t r e s s ；s c r e e n i n go f s a l tt o l e r a n c e ；k ? l e a k i n g ； a m y l a s e c l a s s i 矗c a t i o nn u m b e r ：q 9 4 5 7 8 5 山东黼范大学硕士学短论文 文献综述 盐渍化是作物生产中常遇到的自然逆境之一，在干旱、半干旱地区尤为突出 “1 。世界上约有5 7 亿亩土地具有不同程度的盐渍化，占可耕地面积的1 0 5 。我国 有3 亿多亩盐渍化土地，约占全国可耕地面积的2 5 。随着我国人口的剧增及工业 的高速发展，可耕地面积急剧下降，而不合理灌溉又造成了大量良田的次生盐渍 化饼。 绝大部分农作物品种是盐敏感的，土壤盐渍化阻滞作物生长导致减产甚至绝 收【”。土壤盐渍化问题已成为困扰农业生产的一大难题。因此，如何开发和利用 大面积的盐渍化土地，提高作物产量就成为我国农业生产中十分重要的问题。长 期以来，国内外对盐碱化土地的改良和利用开展了广泛的研究。过去的改良工作 多是利用工程措施，例如：淡水压碱、挖沟排碱、引黄放淤、平地深翻和筑堤种 植等。虽然这些工程措施取得了一定成绩，但有许多不可克服的缺点：费用昂贵， 效果不持久，淡水资源不足，淡水冲洗后土壤中的养分和盐分同时排走等。因此， 要从根本上改良和利用盐碱地，必须利用生物学措施，进行植物抗盐机理的深入 研究同时培育新的耐盐作物品种。培育耐盐性作物品种具有成本低、见效快、长 远持久的特点，是提高盐渍土壤作物产量水平和经济效益的有效方法嘲。这对于 盐碱地区尽快建立合理的生态系统，提高作物产量，促进社会可持续发展都具有 重要的意义，也是长远而有效地利用盐碱化土壤资源的一条根本途径。 小麦是世界上分布区域最广，总产量最高，贸易额最大的粮食作物，同时小 麦是我国主要的粮食作物之一，产量仅次于水稻，在国民经济中占重要地位。也 是我国盐碱地地区主要栽培作物。因此，培育耐盐小麦新品种，成为小麦育种工 作的重要任务之一蝴。由于盐碱等诸多非生物逆境条件严重影响和制约着作物的 产量和种植面积。因此，人们一直都很注重对盐碱等非生物逆境的研究。常规育 种方法改良植物的抗逆性发挥重要的作用，如从现有品种中筛选耐盐性强的品种： 利用组织培养技术，或加上理化因素处理等。但利用传统的育种方法有预见性差， 见效慢的特点。 随着分予生物学的发展，人们对植物抗逆分子机制有了更加深入的研究，现 已分离、克隆出了许多抗逆相关的功能蛋白基因和负责信号传递的调控基因，为 利用基因工程改良农作物的抗逆性提供了条件。现已进行了多方面的研究，得到 多种耐盐突变体嗍：从野生近缘属种筛选抗性种质，并进而把耐盐基因导入普通 小麦，以育成抗( 耐) 盐品种“”等。植物耐盐的生理与分子生物学研究取得的进展， 使通过转基因来提高植物的耐盐性成为今后耐逆作物品种培育的理想选择。然 而，植物的耐盐性是一个数量性状，受多基因控制，以目前人们对植物耐盐性 6 山东师范大学硕士学位论文 的认识以及分子生物学的技术手段来看，距离培育出具有农业生产价值的耐盐作 物品种还存在很大的距离。 但无论采取哪种育种方法，材料的耐盐性鉴定都是关键的关键唑。 一研究现状 1 小麦耐盐性鉴定的研究现状 耐盐性( s a l tt o l e r a n c e ) 是植物对盐胁迫环境的适应性和抵抗力。不同植 物耐盐性不同，而且同一种植物其品种间耐盐性也存在差异“州”1 。耐盐性鉴定 ( e v a l u a t i o nf o rs a l t t o l e r a n c e ) 是作物种质资源鉴定评价、耐盐品种选育以 及耐盐机理研究的基础性研究，通过耐盐性鉴定可以筛选出供耐盐育种的种质资 源或直接用于盐碱地生产的新品种。但目前可靠、便捷、快速筛选方法的缺少， 己成为耐盐育种的瓶颈问题嘲。 迄今为止，已有多个形态及生理生化指标被用以小麦的耐盐性鉴定“”： 1 1 形态与生长指标 1 1 1 种子发芽率 许多研究“州“3 表明，在n a c i 胁迫处理下，普通小麦和硬粒小麦的种子发芽率 均与品种的耐盐性呈正比，而且与株高、秸秆及籽粒产量所表现的耐盐性相一致。 1 1 2 幼苗存活率 小麦苗期是对盐胁迫反应的敏感期，在一定强度的盐胁迫下，敏感品种的幼 苗就会死亡。袁海涛等“”用8 个小麦品种在土壤含盐量为0 3 o 4 的田间进 行研究，表明幼苗存活率高、苗全、苗壮是耐盐小麦品种的基本表现。因此，在实 验室和田间试验中，可分别以一定盐浓度溶液培养下的幼苗存活率和三叶期调查 的基本苗，作为小麦苗期耐盐性鉴定的指标。 1 1 3 根长、苗高及苗重 朱建峰等“”用9 个小麦品种( 系) 作试材，将苗高和根长一致的3 日龄幼苗移 入加有1 5 0m m o l l n a c l 的b o a g l a n d 营养液中生长5d ，结果发现，耐盐性较强的 8 6 6 1 等4 个品种的苗高、根长和苗干重与对照的差异均不明显：而另4 个品种与 对照的差异则达到了显著或极显著水平。 1 1 4 分蘖数 袁海涛等“”的田间研究结果表明，盐碱地的“死、凉、板、薄”等特征，致使 小麦生长缓慢，越冬早，很难形成较大的冬前分蘖，所以春季分蘖是盐胁迫下小麦 成穗的主要基础：而盐渍地春季返盐最为严重，小麦春季分蘖期正处于土壤返盐 高峰期，因此春季分蘖数可以作为小麦耐盐性的重要指标。 1 1 5 籽粒产量 盐胁迫下的籽粒产量是小麦耐盐性的综合反映，高产稳产也是培育和选择耐 7 山东师范大学硕士学位论文 盐品种的最终目的。因此，以籽粒产量作为小麦耐盐性鉴定指标是最有权威性的。 但测定籽粒产量需要的试验时间长，费时而又费工，所以，在鉴定大量育种材料的 耐盐性时，根据盐胁迫下的幼苗存活率、根长、苗高、苗重以及几项生理生化指 标予以判别即可，只有在对育成或引进的新品种进行耐盐性鉴定时，才有必要检 测其籽粒产量，而且最好是在目标种植地区的田间进行。 1 2 生理生化指标 1 2 1 植株地上部的k n a + 比率 有许多研究表明“丁儿埘“”，小麦的耐盐性与植株地上部对n a 和c 1 - 积累的限 制力及高k + n a + 比率的保持能力有关，地上部积累的n a 、c l + 少、l ( n a + 比率高的 小麦品种耐盐力强。因此，在一定盐度范围内植株地上部的k n a 比率是小麦耐 盐性的重要生理指标。 1 2 2 细胞膜透性 当植物细胞组织受到n a c i 胁迫危害时，细胞膜的结构和功能受到伤害，表现 为细胞膜透性增大。朱建峰“”用8 个小麦品种( 系) 、余玲等用普通小麦、硬粒 小麦、八倍体和六倍体小黑麦所做的研究结果都表明，在1 5 0m m o l l ln a c i 加7 5 m o l l c a c l 。处理下。幼苗根和叶的细胞膜均受到伤害，但耐盐性较强的品种，细 胞膜透性增加较少，伤害率较低( 7 1 3 ) ：耐盐性较弱的材料，细胞膜透性增加 较多，伤害率较高( 1 6 2 4 ) 。因此，盐胁迫条件下小麦细胞膜透性的变化可作为 小麦耐盐性鉴定指标。 1 2 3a t p 酶活性 有许多报道认为，小麦等植物的耐盐性与膜上a t p 酶活性呈极显著相关，这 是因为盐胁迫下小麦植株体内n a + 积累，根尖a t p 酶被激活，尤其低盐胁迫下活性 显著上升。从而增加了n a + 从根细胞的排出量，在一定程度上减轻了n a + 积累造成 的伤害。如李长润研究发现，盐胁迫处理下，耐盐小麦品种l d - 1 的根尖细胞质膜 a t p 酶活性高于盐敏感品种扬麦5 号嘲刘志生嘲也指出，盐胁迫后，较高的根尖 细胞质膜a t p 酶活性是强耐盐小麦品种鲁德1 号具有较高的i ( 选择性和较低的 n a + k + 比的主要原因之一。这些报道结果充分证明，盐胁迫下，根尖细胞质膜a t p 酶活性可以用作小麦抗盐性鉴定指标。 1 2 4s o d 活性 植物体内的超氧化物歧化酶( s o d ) 在消除超氧化物自由基和减轻膜伤害方 面起着重要作用。因此，不少人将植物耐盐性与其体内s o d 活性联系起来，取得了 肯定的结果。如龚明等发现，盐胁迫下，耐盐的大麦品种比不耐盐的小麦品种更 能维持较高的s o d 活性。刘志生“”也指出，强耐盐小麦品种鲁德1 号在盐胁迫下 能保持较高的s o d 活性。 8 山东师范大学硕士学位论文 1 2 5 多胺( p a s ) 含量 r e g g i a n j 等1 的研究结果表明，在1 5 0m m o l ln a c 胁迫处理下，耐盐小麦 品种体内的腐胺含量有所降低，根中比叶中降低的幅度大：盐敏感品种的组织中 合成的p a s 比耐盐品种的多，小麦品种的耐盐力与精胺、亚精胺的含量及总p a s 二( 元) 胺的比率呈正比。 1 2 6 羟脯氨酸( h y p ) 和糖蛋白中糖分含量 孙金月等“1 研究发现，盐胁迫处理下，小麦幼苗组织细胞壁上羟脯氨酸 ( h y p ) 及细胞壁糖蛋白中糖分含量的变化与小麦品种的耐盐性呈高度正相关，即 无盐胁迫时，所有8 个品种中h y p 和糖分含量均较低，品种闻差异不明显：盐胁迫 处理后，耐盐品种h y p 含量立即升高，6d 后比对照高出7 8 以上，糖蛋白中糖分含 量也持续升高，第6 天时达到高峰：而盐敏感品种中h y p 和糖分含量的变化都不太 大，与对照的差异也不太明显。因此，她指出h y p 和糖蛋白中糖分含量的变化是 鉴别小麦品种耐盐性的可靠指标。 1 2 7 甜菜碱含量 甜菜碱是季胺类有机渗透调节物质，当作物受到盐渍胁迫时，体内会大量 合成这种物质，以调节其体细胞渗透势。有不少研究表明，在盐碱胁迫处理下，小 麦体内甜菜碱的积累量与品种耐盐性呈正相关。如c o l m e r 等用耐盐小麦x 伸 长披碱草的双倍体及盐敏感小麦品种“中国春”作试材，在含n a c l2 0 0m m o l l ， 的营养液中培养1 8d ，结果发现，双倍新叶中甜菜碱的含量显著高于“中国春”。 s a b r y 等用含2 0 0m m o l ln a c l 的溶液浇灌小麦幼苗1 0d ，发现6 个品种的幼 苗中都有甜菜碱、蔗糖和脯氨酸以及其他一些氨基酸的积累，而以甜菜碱和蔗糖 的积累量最多，而且6 个品种间差异显著，在盐处理下生长旺盛者这两种物质的 含量比长势弱者含量更高。总之，盐胁迫下甜菜碱的含量与作物耐盐性呈正相关 已成定论，它可以用作鉴定小麦耐盐性的指标。 1 2 8 游离脯氨酸( p r o ) 含量 游离脯氨酸( p r o ) 也是一种有机渗透调节物质，但它在盐胁迫下的积累量 到底与小麦耐盐性有无必然联系，研究者们的意见尚不一致。如傅秀云等“”用8 3 个小麦品种( 系) 进行的研究结果表明，p r o 变化率( 即盐水中测得的含量与淡水中 测得的含量之比) 低的小麦品种( 系) 耐盐力高：而p r o 含量偏高、变化率低的小麦 品种( 系) ，其苗期的耐盐力和田间试验测得的经济产量的耐盐力都高。因此指 出，p r o 的变化率可以作为小麦耐盐性鉴定的生理指标。但孙金月等却指出，用 p r o 含量和变化率都不能完全可靠地反映小麦品种和耐盐性的关系，因为同为强 耐盐品种，鲁德1 号和r - 0 1 7 的p r o 绝对含量高，变化率极低，而9 6 1 和r - 0 2 5 的 p r o 含量高，变化率也大。总之，关于游离脯氨酸含量或变化率与小麦耐盐性的关 9 l h 东i 藤范大学硬士学位论文 系闯题，人们