文章信息
- 慈敦伟, 张智猛, 丁红, 宋文武, 符方平, 康涛, 戴良香
- CI Dunwei, ZHANG Zhimeng, DING Hong, SONG Wenwu, FU Fangping, KANG Tao, DAI Liangxiang
- 花生苗期耐盐性评价及耐盐指标筛选
- Evaluation and selection indices of salinity tolerance in peanut seedling
- 生态学报, 2015, 35(3): 805-814
- Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(3): 805-814
- http://dx.doi.org/10.5846/stxb201304080638
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文章历史
- 收稿日期:2013-04-08
- 网络出版日期:2014-04-03
花生(Arachis hypogaea L.)是重要的油料作物和经济作物[1]。近年来我国食用植物油的消费量以每年大于10%的幅度增加,供需矛盾呈加剧之势,同时油料作物与粮食作物争地的矛盾亦日益突出。我国盐碱土面积约1.0×107 hm2,占耕地面积的6.2%,目前有80%左右尚未得到利用[2, 3]。在充分挖掘高产田高产潜力的同时,加大盐碱地的改造利用,对于扩大花生种植面积,改善种植结构,增加创收和保障食用油脂安全具有重要意义。
作物种质资源的多样性越丰富,改良栽培品种或选育新品种的潜力就越大[4, 5],在盐碱地种植主要田间作物的耐盐基因型或基因系是最经济可行及高效的措施[6, 7]。关于小麦、玉米、棉花等作物耐盐品种的筛选研究目前都取得了很大进展,建立了耐盐性鉴定的标准和方法,并筛选出一批耐盐性强的种质[8, 9, 10]。花生属中等耐盐作物[11],关于花生耐盐评价及耐盐种质鉴选方面的研究少见报道,且已有研究选用品种数量和评价指标较少,且多采用水培方法集中在芽期或苗期的某一阶段,鉴定时间短[12, 13, 14, 15, 16],不能系统评价花生品种整个生育前期的耐盐差异。本研究根据滨海盐碱地0—20 cm土层盐含量背景值,设置轻度、中度和重度不同盐胁迫浓度,研究其对200个花生品种(系)出苗速度、植株生长发育的形态和生物量等指标的影响,以确定花生耐盐鉴选的适宜浓度和指标,对花生品种(系)的耐盐性进行系统评价,并鉴选耐盐品种,为明确花生耐盐特性及耐盐品种应用提供理论依据和技术支撑。
1 材料与方法200个供试花生品种(系)(表 1),包括部分种质资源和国内育种单位育成的品种(系)。
编号 No. | 名称 Name | 编号 No. | 名称 Name | 编号 No. | 名称 Name | 编号 No. | 名称 Name | 编号 No. | 名称 Name |
1 | 远杂9847 Yuanza9847 | 41 | 花育28 Huayu 28 | 81 | 淮花9819 Huaihua9819 | 121 | D1096 | 161 | 557 |
2 | 花101 Hua 101 | 42 | HLN1 | 82 | R21 | 122 | 淮花6 Huaihua 6 | 162 | HLL2 |
3 | 豫花15 Yuhua15 | 43 | HZ14 | 83 | 泉花808 Quanhua 808 | 123 | 黑花生 Black peanut | 163 | KB113 |
4 | HLY4 | 44 | 鲁花11 Luhua 11 | 84 | HR1 | 124 | 海花2 Haihua 2 | 164 | HLL4 |
5 | 丰花6号 Fenghua 6 | 45 | 潍花6 Weihua 6 | 85 | D2048 | 125 | 粤油26 Yueyou 26 | 165 | 粤油7 Yueyou 7 |
6 | H3 | 46 | Z11 | 86 | D1035 | 126 | 粤油101 Yueyou 101 | 166 | xc305 |
7 | HZ23 | 47 | H2 | 87 | HLL14 | 127 | 冀花2 Jihua 2 | 167 | R20 |
8 | 花育20 Hua yu 20 | 48 | HLY2 | 88 | 549 | 128 | 3—19 | 168 | D2025 |
9 | XH1 | 49 | 16—8 | 89 | 563 | 129 | 中花57 Zhonghua 57 | 169 | 粤油186 Yueyou 186 |
10 | G2 | 50 | 花育25 Huayu 25 | 90 | D3037 | 130 | HLL17 | 170 | KB066 |
11 | HZ17 | 51 | 唐科8号 Tangke 8 | 91 | 562 | 131 | HZ22 | 171 | 551 |
12 | Z1 | 52 | 花育39 Huayu 39 | 92 | HLL8 | 132 | 粤油14 Yueyou 14 | 172 | C005 |
13 | 8130 | 53 | 白花生 White peanut | 93 | XB129 | 133 | R6 | 173 | KB077 |
14 | 16 | 54 | H1 | 94 | 561 | 134 | D3095 | 174 | 543 |
15 | XH2 | 55 | HR2 | 95 | C0120 | 135 | 粤油85 Yueyou 85 | 175 | 丰花5 Fenghua 5 |
16 | 花育34 Huayu 34 | 56 | 阜花13 Fuhua 13 | 96 | D1075 | 136 | 粤油200 Yueyou 200 | 176 | A021 |
17 | 花育33 Huayu 33 | 57 | 花育32 Huayu 32 | 97 | D3036 | 137 | 海花1号 Haihua 1 | 177 | 粤油79 Yueyou 79 |
18 | 鲁花14 Luhua 14 | 58 | Z7 | 98 | D3007 | 138 | 粤油13 Yueyou 13 | 178 | 粤油29 Yueyou 29 |
19 | 潍花8 Weihua 8 | 59 | X3 | 99 | HR4 | 139 | HR5 | 179 | 905 |
20 | Z5 | 60 | 花育21 Huayu 21 | 100 | E172 | 140 | 41156 | 180 | 558 |
21 | HZ21 | 61 | Z2 | 101 | 中丰 Zhongfeng | 141 | 徐花1号 Xuhua 1 | 181 | 豫花9号 Yuhua 9 |
22 | Z4 | 62 | F | 102 | 花育22 Huayu 22 | 142 | 湘花11 Xianghua 11 | 182 | 冀花4 Jihua 4 |
23 | HZ19 | 63 | Z12 | 103 | 远育802 Yuanyu 802 | 143 | HLL3 | 183 | HLL9 |
24 | HZ15 | 64 | HLN2 | 104 | 冀花5 Jihua 5 | 144 | 香香 Xiangxiang | 184 | HLL20 |
25 | 花育23 Huayu 23 | 65 | 彩花生 Colour peanut | 105 | HLL19 | 145 | 556 | 185 | 花选9号 Huaxuan 9 |
26 | Z18 | 66 | 白沙1016 Baisha 1016 | 106 | 濮花25 Puhua 25 | 146 | XE019 | 186 | 564 |
27 | M5 | 67 | HLY5 | 107 | HLL13 | 147 | 565 | 187 | 小花生 Small puanut |
28 | Z8 | 68 | 花育27 Huayu 27 | 108 | HLL5 | 148 | D1090 | 188 | 豫花9633 Yuhua 9633 |
29 | Z6 | 69 | HZ25 | 109 | 546 | 149 | 湘花13 Xianghua 13 | 189 | 542 |
30 | 阜花10 Fuhua 10 | 70 | HZ26 | 110 | 汕油27 Shanyou 27 | 150 | D1006 | 190 | HZ13 |
31 | HZ11 | 71 | MT | 111 | E12 | 151 | 9102 | 191 | 豫花16 Yuhua 16 |
32 | HR3 | 72 | 1018 | 112 | KB157 | 152 | HLL10 | 192 | 汕油21 Shanyou 21 |
33 | 远杂9307 Yuanza 9307 | 73 | HLY1 | 113 | 鲁花12 Luhua 12 | 153 | D2026 | 193 | 莲花3 Lihua 3 |
34 | HZ10 | 74 | 花育17 Huayu 17 | 114 | E155 | 154 | E091 | 194 | KB001 |
35 | HLY3 | 75 | 红花生 Red peanut | 115 | 鲁花15 Luhua 15 | 155 | D2035 | 195 | 冀花98-1 Jihua 98-1 |
36 | Z10 | 76 | 中花8 Zhonghua 8 | 116 | 冀油4 Jiyou 4 | 156 | 中花7 Zhonghua 7 | 196 | 547 |
37 | 花育24 Huayu 24 | 77 | 粤油35 Yueyou 35 | 117 | HR6 | 157 | E011 | 197 | 09-5 |
38 | TE2 | 78 | 四粒红 Silihong | 118 | 大青兰 Daqinglan | 158 | 555 | 198 | HLL11 |
39 | 花育19 Huayu 19 | 79 | 锦花9 Jinhua 9 | 119 | HR7 | 159 | 阜花11 Fuhua 11 | 199 | 鲁花10 Luhua 10 |
40 | 16-9 | 80 | 09-17 | 120 | 唐油4 Tangyou 4 | 160 | HLL12 | 200 | HLL7 |
试验为2因素设计,浓度为主因素,品种为副因素。采用室内盆栽方法,光照周期为12 h/12 h,有效光量子密度为110 μmol m-2 s-1,昼夜温度为25 ℃/20 ℃,光暗相对湿度为(65±5)%。塑料盆高15.0 cm、内径18.7 cm,每盆装风干土770 g。盆栽土壤基础肥力状况:有机质16.7 g/kg,全氮1.81 g/kg,全磷0.81 g/kg,全钾10.53 g/kg,水解氮89.3 mg/kg,速效磷(P2O5) 49.6 mg/kg,速效钾(K2O) 93.6 mg/kg,土壤pH值为7.6,土壤吸湿水含量5.12%,田间持水量25.86%,土壤容重1.13 g/cm3。盐胁迫处理设置0、0.15%、0.30%、0.45%和0.50%等5个轻度、中度和重度盐胁迫浓度,4次重复。以分析纯NaCl配置不同浓度盐溶液,于播种前施入各盆栽土壤中,使土壤含盐量分别达到预定浓度。依据田间持水量计算每盆的浇水量,使其刚好达到田间持水量的90%,加盐浇水处理后使盆栽土壤在室内沉实、蒸发,达到适宜播种墒情后进行播种。
精选各品种(系)饱满均匀的种子,每盆播种4粒,并保持每粒种子的播种深度均为3 cm。每天观察记载出苗及幼苗生长状况,并视不同胁迫浓度下的土壤水分含量适时补水,重量法控制补水量以确保土壤含水量一致。
1.3 测定项目于播种后42 d(对照为6叶期)采集植株样品。首先,将塑料盆摘除,带土取出盆内植株,小心冲洗植株的土壤,并保持根系的完整。按地上部、地下部分开,测定株高、主茎高和主根长,称其鲜重后先于105 ℃下杀青30 min,再于80 ℃下烘干至恒重并称其干重。
1.4 耐盐指数将各指标转化为耐盐指数:耐盐指数=盐处理值/对照值。各指标耐盐指数分别表示为:相对出苗速度(RES)、相对株高(RPH)、相对主茎高(RSH)、相对主根长(RTL)、相对地上部鲜重(RSFM)、相对地下部鲜重(RRFM)、相对植株鲜重(RPFM)、相对地上部干重(RSDM)、相对地下部干重(RRDM)和相对植株干重(RPDM)。
1.5 数据统计与分析采用SPSS 16.0对数据进行多元统计分析。
2 结果与分析 2.1 花生出苗和幼苗生长状况对盐胁迫浓度的响应由表 2可知,各品种对不同盐胁迫浓度反应不同,0.15%浓度下全部出苗,0.30%和0.45%浓度下分别有15和83个品种未出苗,0.50%浓度下全部品种未出苗。出苗品种的出苗速度、植株形态和生物量等10个指标变幅不同,随胁迫浓度增大各指标均值依次降低,分别在0.629—0.805、0.313—0.658和0.172—0.592之间,主根长降幅均最小,0.15%和0.30%浓度下主茎高降幅最大而0.45%浓度下地下部鲜重降幅最大;变异系数依次增大,分别在11.65%—32.10%、17.60%—57.36%和21.46%—78.48%之间,出苗时间品种间变异均最小,地上部干重、地下部干重和植株干重变异分别最大。不同浓度下各耐盐指数均呈正态分布,鉴选出耐盐品种是可行的。
盐处理/% Salt treatment | 品种数 No. | 指标 Index | 最小值 Min. | 最大值 Max. | 均值 Mean | 标准差 Standard deviation | 中值 Median | 众数 Mode | 偏度 Skewness | 峰度 Kurtosis | 变异系数 coefficient of varience/% |
RES: 相对出苗速度Relative emergence speed; RPH: 相对株高Relative plant height; RSH: 相对主茎高Relative stem height; RTL: 相对主根长Relative taproot length; RSFM: 相对地上部鲜重Relative shoot fresh mass; RRFM: 相对地下部鲜重Relative root fresh mass; RPFM: 相对植株鲜重Relative plant fresh mass; RSDM: 相对地上部干重Relative shoot dry mass; RRDM: 相对地下部干重Relative root dry mass; RPDM: 相对植株干重Relative plant dry mass | |||||||||||
0.15 | 200 | RES | 0.492 | 0.962 | 0.781 | 0.091 | 0.783 | 0.670 | -0.088 | -0.353 | 11.65 |
RPH | 0.304 | 0.992 | 0.718 | 0.134 | 0.733 | 0.693 | -0.476 | 0.061 | 18.62 | ||
RSH | 0.258 | 0.990 | 0.629 | 0.161 | 0.628 | 0.714 | -0.025 | -0.593 | 25.65 | ||
RTL | 0.297 | 0.990 | 0.805 | 0.130 | 0.831 | 0.900 | -1.172 | 1.670 | 16.11 | ||
RSFM | 0.272 | 0.995 | 0.784 | 0.151 | 0.810 | 0.900 | -0.982 | 0.854 | 19.26 | ||
RRFM | 0.228 | 0.992 | 0.747 | 0.182 | 0.795 | 0.900 | -0.741 | -0.304 | 24.33 | ||
RPFM | 0.313 | 0.992 | 0.777 | 0.153 | 0.813 | 0.900 | -0.891 | 0.274 | 19.71 | ||
RSDM | 0.101 | 0.993 | 0.695 | 0.223 | 0.759 | 0.900 | -0.694 | -0.553 | 32.10 | ||
RRDM | 0.191 | 0.993 | 0.718 | 0.195 | 0.746 | 0.900 | -0.579 | -0.532 | 27.13 | ||
RPDM | 0.144 | 0.991 | 0.706 | 0.196 | 0.753 | 0.900 | -0.718 | -0.391 | 27.78 | ||
0.30 | 185 | RES | 0.303 | 0.793 | 0.544 | 0.096 | 0.531 | 0.500 | 0.067 | -0.603 | 17.60 |
RPH | 0.063 | 0.850 | 0.388 | 0.142 | 0.381 | 0.345 | 0.266 | 0.522 | 36.47 | ||
RSH | 0.053 | 0.743 | 0.313 | 0.123 | 0.298 | 0.256 | 0.748 | 0.980 | 39.25 | ||
RTL | 0.071 | 0.995 | 0.658 | 0.190 | 0.677 | 0.500 | -0.516 | -0.034 | 28.89 | ||
RSFM | 0.083 | 0.993 | 0.444 | 0.173 | 0.427 | 0.504 | 0.579 | 0.478 | 39.00 | ||
RRFM | 0.019 | 0.862 | 0.321 | 0.180 | 0.299 | 0.086 | 0.589 | -0.064 | 56.23 | ||
RPFM | 0.092 | 0.963 | 0.414 | 0.165 | 0.401 | 0.473 | 0.491 | 0.325 | 39.72 | ||
RSDM | 0.070 | 1.114 | 0.413 | 0.214 | 0.384 | 0.320 | 0.554 | -0.302 | 51.77 | ||
RRDM | 0.022 | 0.961 | 0.352 | 0.202 | 0.338 | 0.088 | 0.635 | 0.123 | 57.36 | ||
RPDM | 0.100 | 0.995 | 0.429 | 0.197 | 0.396 | 0.395 | 0.688 | -0.025 | 46.07 | ||
0.45 | 107 | RES | 0.300 | 0.719 | 0.448 | 0.096 | 0.444 | 0.35 | 0.791 | 0.206 | 21.46 |
RPH | 0.037 | 0.671 | 0.320 | 0.131 | 0.305 | 0.156 | 0.230 | -0.375 | 40.86 | ||
RSH | 0.033 | 0.623 | 0.244 | 0.119 | 0.212 | 0.184 | 0.587 | -0.102 | 48.87 | ||
RTL | 0.164 | 0.931 | 0.592 | 0.199 | 0.600 | 0.600 | -0.140 | -0.887 | 33.60 | ||
RSFM | 0.098 | 0.691 | 0.287 | 0.127 | 0.269 | 0.144 | 0.963 | 0.576 | 44.45 | ||
RRFM | 0.016 | 0.566 | 0.172 | 0.108 | 0.149 | 0.106 | 1.268 | 1.947 | 62.86 | ||
RPFM | 0.085 | 0.605 | 0.259 | 0.114 | 0.245 | 0.178 | 0.910 | 0.597 | 44.03 | ||
RSDM | 0.021 | 0.783 | 0.191 | 0.127 | 0.168 | 0.068 | 1.575 | 3.949 | 66.71 | ||
RRDM | 0.017 | 0.599 | 0.206 | 0.113 | 0.192 | 0.079 | 1.048 | 1.440 | 54.63 | ||
RPDM | 0.005 | 0.916 | 0.199 | 0.156 | 0.162 | 0.064 | 2.538 | 8.515 | 78.48 |
不同盐浓度胁迫下,出苗速度、植株形态和生物量等10个指标耐盐指数间相关程度不同,多数指标达显著或极显著水平,相关程度较一致(表 3)。各胁迫浓度下,除相对地上部干重与相对植株干重二者间均呈极显著相关关系外,相对地上部干重、相对植株干重与其他指标间的相关性均较小,均无显著相关关系甚至呈负相关。而相对株高和相对主茎高、相对地上部鲜重和相对植株鲜重相关性则分别最高,分别为0.935和0.951、0.863和0.960、0.841和0.981。
盐处理/% Salt treatment | 指标 Index | RES | RPH | RSH | RRL | RSFW | RRFW | RPFW | RSDW | RRDW | RPDW |
R0.05=0.195,R0.01=0.254 | |||||||||||
0.15 | RES | 1 | |||||||||
RPH | 0.276* * | 1 | |||||||||
RSH | 0.276* * | 0.935* * | 1 | ||||||||
RTL | 0.259* * | 0.282* * | 0.291* * | 1 | |||||||
RSFM | 0.280* * | 0.651* * | 0.642* * | 0.250* | 1 | ||||||
RRFM | 0.290* * | 0.442* * | 0.448* * | 0.298* * | 0.624* * | 1 | |||||
RPFM | 0.313* * | 0.633* * | 0.629* * | 0.302* * | 0.951* * | 0.784* * | 1 | ||||
RSDM | 0.149 | 0.011 | -0.007 | 0.013 | 0.071 | 0.035 | 0.082 | 1 | |||
RRDM | 0.314* * | 0.440* * | 0.424* * | 0.250* | 0.522* * | 0.798* * | 0.661* * | 0.088 | 1 | ||
RPDM | 0.158 | 0.003 | 0.003 | 0.047 | 0.096 | 0.117 | 0.128 | 0.896* * | 0.194 | 1 | |
0.30 | RES | 1 | |||||||||
RPH | 0.334* * | 1 | |||||||||
RSH | 0.291* * | 0.863* * | 1 | ||||||||
RTL | 0.124 | 0.238* | 0.116 | 1 | |||||||
RSFM | 0.176 | 0.574* * | 0.563* * | 0.243* | 1 | ||||||
RRFM | 0.292* * | 0.555* * | 0.466* * | 0.250* | 0.658* * | 1 | |||||
RPFM | 0.233* | 0.617* * | 0.582* * | 0.242* | 0.960* * | 0.809* * | 1 | ||||
RSDM | -0.007 | -0.011 | -0.102 | -0.058 | -0.077 | -0.208* | -0.115 | 1 | |||
RRDM | 0.373* * | 0.551* * | 0.448* * | 0.275* * | 0.572* * | 0.858* * | 0.710* * | -0.149 | 1 | ||
RPDM | -0.086 | -0.06 | -0.104 | -0.073 | -0.083 | -0.11 | -0.071 | 0.729* * | -0.04 | 1 | |
0.45 | RES | 1 | |||||||||
RPH | 0.286* * | 1 | |||||||||
RSH | 0.210* | 0.841* * | 1 | ||||||||
RTL | 0.133 | 0.360* * | 0.233* | 1 | |||||||
RSFM | -0.104 | 0.352* * | 0.277* * | 0.142 | 1 | ||||||
RRFM | 0.085 | 0.444* * | 0.391* * | 0.269* * | 0.609* * | 1 | |||||
RPFM | -0.044 | 0.402* * | 0.320* * | 0.199* | 0.981* * | 0.726* * | 1 | ||||
RSDM | -0.037 | 0.094 | 0.049 | -0.001 | 0.129 | 0.155 | 0.152 | 1 | |||
RRDM | 0.236* | 0.415* * | 0.364* * | 0.312* * | 0.417* * | 0.763* * | 0.529* * | 0.136 | 1 | ||
RPDM | 0.063 | 0.199* | 0.074 | 0.023 | 0.172 | 0.408* * | 0.245* | 0.711* * | 0.370* * | 1 |
对出苗速度、形态和生物量等10个指标耐盐指数进行主成分分析。各盐胁迫浓度下除相对出苗速度和相对根长解释度小于0.500外,其它耐盐指数在0.572—0.939之间,可解释度较高(表 4)。
盐处理/% Salt treatment | 指标 Index | RES | RPH | RSH | RTL | RSFM | RRFM | RPFM | RSDM | RRDM | RPDM |
0.15 | 初始值 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
解释度 | 0.236 | 0.680 | 0.675 | 0.183 | 0.756 | 0.654 | 0.854 | 0.914 | 0.583 | 0.934 | |
0.30 | 初始值 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
解释度 | 0.172 | 0.674 | 0.572 | 0.120 | 0.717 | 0.747 | 0.841 | 0.869 | 0.686 | 0.852 | |
0.45 | 初始值 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
解释度 | 0.484 | 0.780 | 0.677 | 0.290 | 0.886 | 0.764 | 0.939 | 0.808 | 0.604 | 0.881 |
由表 5可知,0.15%和0.30%浓度下共提取2个主成分,累计贡献率分别为64.67%和62.52%;第1个主成分贡献率分别为45.01%和45.02%,均与RPH、RSH、RSFW、RRFW、RPFW和RRDW正相关最大,主要反映植株地上部形态、植株鲜样生物量和地下部干样生物量状况;第2个主成分贡献率分别为19.67%和17.50%,均与RSDW和RPDW正相关最大,主要反映植株干物质积累状况。0.45%浓度下共提取3个主成分,累计贡献率为71.12%;第1个主成分贡献率为29.65%,与RSFW、RRFW、RPFW和RRDW正相关最大,主要反映植株鲜样生物量和地下部干物质积累量状况;第2个主成分贡献率为23.37%,与RES、RPH、RSH和RTL正相关最大,主要反映出苗速度和植株形态;第3个主成分贡献率为18.10%,与RSDW和RPDW正相关最大,主要反映植株干物质积累量状况。3个浓度下各主成分因子载荷略有不同,但均反映了植株形态和生物量等生长状况;0.45%胁迫浓度下也反映了出苗速度和主根长。
指标 Index | 0.15% | 0.30% | 0.45% | ||||
PC1 | PC2 | PC1 | PC2 | PC1 | PC2 | PC3 | |
RES | 0.427 | 0.231 | 0.414 | -0.021 | -0.259 | 0.640 | 0.085 |
RPH | 0.818 | -0.101 | 0.820 | 0.043 | 0.305 | 0.826 | 0.069 |
RSH | 0.815 | -0.105 | 0.756 | -0.029 | 0.254 | 0.783 | -0.018 |
RTL | 0.427 | 0.025 | 0.336 | -0.082 | 0.172 | 0.507 | -0.062 |
RSFM | 0.868 | 0.041 | 0.847 | -0.026 | 0.940 | 0.036 | 0.017 |
RRFM | 0.803 | 0.096 | 0.853 | -0.138 | 0.757 | 0.353 | 0.257 |
RPFM | 0.920 | 0.081 | 0.916 | -0.042 | 0.958 | 0.124 | 0.081 |
RSDM | 0.010 | 0.956 | -0.077 | 0.929 | 0.059 | -0.049 | 0.896 |
RRDM | 0.744 | 0.174 | 0.826 | -0.068 | 0.549 | 0.475 | 0.276 |
RPDM | 0.064 | 0.964 | -0.047 | 0.922 | 0.176 | 0.080 | 0.918 |
特征根Eigenvalues | 4.50 | 1.97 | 4.50 | 1.75 | 2.96 | 2.34 | 1.81 |
贡献率Contribution/% | 45.01 | 19.67 | 45.02 | 17.50 | 29.65 | 23.37 | 18.10 |
累计贡献率Cumulative contribution/% | 45.01 | 64.67 | 45.02 | 62.52 | 29.65 | 53.02 | 71.12 |
对各胁迫浓度下,对耐盐指数主成分分析后提取的因子采用回归法取得各因子得分系统矩阵(表 6),得出各因子得分公式及总得分公式(表 7),采用综合得分对各胁迫浓度下不同花生品种(系)进行聚类分组(图 1)。各胁迫浓度下出苗的花生品种均可分为高度耐盐型、耐盐型、盐敏感型和盐高度敏感型4个类群。
Index | 0.15% | 0.30% | 0.45% | ||||
PC1 | PC2 | PC1 | PC2 | PC1 | PC2 | PC3 | |
RES | 0.087 | 0.103 | 0.093 | 0.008 | -0.234 | 0.372 | 0.062 |
RPH | 0.188 | -0.083 | 0.187 | 0.065 | -0.025 | 0.367 | -0.020 |
RSH | 0.187 | -0.085 | 0.169 | 0.019 | -0.028 | 0.357 | -0.065 |
RTL | 0.095 | -0.003 | 0.072 | -0.032 | -0.010 | 0.231 | -0.073 |
RSFM | 0.194 | -0.011 | 0.190 | 0.026 | 0.393 | -0.149 | -0.102 |
RRFM | 0.177 | 0.019 | 0.186 | -0.039 | 0.230 | 0.039 | 0.054 |
RPFM | 0.204 | 0.007 | 0.205 | 0.019 | 0.377 | -0.109 | -0.068 |
RSDM | -0.034 | 0.492 | 0.027 | 0.537 | -0.072 | -0.063 | 0.532 |
RRDM | 0.161 | 0.061 | 0.183 | 0.000 | 0.117 | 0.138 | 0.086 |
RPDM | -0.022 | 0.494 | 0.034 | 0.534 | -0.047 | -0.018 | 0.527 |
盐处理/% Salt treatment | 因子 Component | 得分公式 Scoring Formula |
0.15 | PC1 | F1=0.187X1+0.095X2+0.194X3+0.177X4+0.204X5-0.034X6+0.161X7-0.022X8+0.087X9+0.188X10 |
PC2 | F2=-0.085X1-0.003X2-0.011X3+0.019X4+0.007X5+0.492X6+0.061X7+0.494X8+0.103X9-0.083X10 | |
F=0.696F1+0.304F2 | ||
0.30 | PC1 | F1=0.169X1-0.298X2+0.165X3+0.026X4+0.141X5+0.019X6-0.032X7-0.033X8-0.037X9+0.187X10 |
PC2 | F2=-0.287X1+0.072X2+0.190X3+0.186X4+0.205X5+0.027X6+0.183X7+0.034X8+0.093X9-0.219X10 | |
F=0.720F1+0.280F2 | ||
0.45 | PC1 | F1=-0.028X1-0.011X2+0.393X3+0.230X4+0.377X5-0.072X6+0.117X7-0.047X8-0.234X9-0.025X10 |
PC2 | F2=0.357X1+0.231X2-0.149X3+0.039X4-0.109X5-0.063X6+0.138X7-0.018X8+0.372X9+0.368X10 | |
PC3 | F3=-0.065X1-0.073X2-0.102X3+0.054X4-0.068X5+0.532X6+0.086X7+0.527X8+0.062X9-0.020X10 | |
F=0.417F1+0.329F2+0.254F3 |
随盐胁迫浓度增大,高度耐盐型和耐盐型品种数量逐渐减少,盐敏感型、盐高度敏感型和不出苗品种数量则逐渐增加(图 2)。0.15%浓度下200个品种全部出苗,4个类型品种数分别为58、78、55和9个,分别占供试材料的29.0%、39.0%、27.5%和4.5%;15个品种在0.30%浓度下未出苗,185个出苗的品种4个耐盐类型品种数分别为11、69、47和58个,分别占供试材料的5.5%、34.5%、23.5%和29.0%;93个品种在0.45%浓度下不能出苗,出苗的107个品种4个类型品种数分别为11、11、40和45个,分别占供试材料的5.5%、5.5%、20.0%和22.5%。15个在0.30%和0.45%浓度不出苗的品种中,其中10个在0.15%浓度属于盐敏感品种;另外,在0.45%浓度下不出苗的78个品种中,23个品种在0.15%和0.30%浓度均表现为盐敏感。各浓度均出苗的107个品种中,14个品种在各浓度下均耐盐,分别是41、48、57、94、125、135、142、144、146、158、159、169、174和190号品种;10个品种在各浓度下均敏感,分别是3、28、29、37、45、72、78、86、99和116号品种。由此说明,不同盐胁迫强度下同一品种的耐盐性表现不同。
3 讨论与结论作物在个体发育的不同阶段其耐盐性不同,芽期耐盐性较低,苗期耐盐性最弱[17, 18]。研究表明,盐胁迫下,小麦的敏感时期在三叶期,水稻的敏感时期在离乳期,大豆在发芽期最敏感,花生芽期和幼苗期最敏感[19]。随生长发育进程推进,作物的耐盐性逐渐提高,通过采取有效的田间管理措施也较容易调控缓解。因此萌发至幼苗期可作为鉴选高度耐盐种质的重要生育阶段。本研究针对花生在盐碱地表层土壤中能否出苗或出苗后能否立苗这一生产中的重要问题,采用与田间较相近的土培方法模拟自然盐碱地条件,选择对照在萌发至6叶期这一生长阶段,进行花生品种(系)耐盐性鉴定与评价,其结果更加符合生产实际,可应用性增强。
衡量作物耐盐性的形态或生理指标一般都是数量性状,易受环境影响而发生变异,而在影响耐盐性表现的环境因素中根际盐浓度是核心因素[20]。因此,选择适宜盐胁迫浓度以及控制一致的环境条件对遗传变异的准确估计至关重要。在设置品种盐胁迫浓度时应充分考虑品种耐盐阈值及阈值内不同胁迫强度。本研究中,0.15%浓度胁迫下,各指标耐盐指数较接近1,出苗和植株生长受影响小;0.30%浓度胁迫下,各指标耐盐指数均在0.5左右,出苗较晚,植株生长受影响较大;0.45%浓度胁迫下,大部分指标耐盐指数在0.3以下,出苗晚、植株生长缓慢,严重受抑制;0.50%浓度胁迫下,本试验条件下所有花生品种均未能出苗,其土壤盐浓度不符合生产实际。花生耐盐品种鉴选的适宜浓度为0.30%—0.45%。胁迫强度较小时,品种间变异较小,不能充分检验品种的耐盐能力;胁迫强度较大时,品种间变异较大,可充分检验品种的耐盐能力,但也可能掩盖品种的某些耐盐特性。因此应根据不同需要选择相应的胁迫强度,以综合判断品种的耐盐能力。
作物的生长反应通常被作为盐胁迫下作物的耐盐指标,选用多个指标比用单一指标更能全面反应作物耐盐性[7, 21]。本研究选用出苗速度、植株形态(株高、主茎高和主根长)和生物量(地上部鲜干重、地下部鲜干重和植株鲜干重)等10个指标对200份花生品种(系)耐盐性进行系统评价,10个指标间相关性呈显著或极显著水平,对反映花生品种耐盐性信息有一定的重叠。因此采用主成分分析将10个指标归结为几个独立的因子。根据主成分分析结果,不同盐胁迫浓度下各耐盐指数因子载荷顺序有所不同。地上部形态和生物量均较大,可作为首选指标;在中等盐胁迫浓度及以下时主根长和出苗速度均较小,可作为辅助指标,而在较大盐胁迫浓度时亦可作为首选指标用以判断花生品种的综合耐盐能力。
不同作物耐盐性不同,同一作物不同品种间耐盐性亦存在基因型差异[22, 23, 24]。本研究中,品种间各项耐盐指数变异较大,均呈正态分布。因此,对200份花生品种(系)耐盐性进行系统评价并筛选到极端耐盐品种是可行的,本试验条件下200个品种在不同盐胁迫强度下均分成高度耐盐型、耐盐型、盐敏感型和高度盐敏感型4组,耐盐品种数量随盐胁迫强度加大而下降,盐敏感数量则上升。不同盐胁迫强度下,品种耐盐性表现出统一性和差异性,低胁迫强度下表现出耐盐性,而在高强度下可表现出耐盐性或盐敏感性;低胁迫强度下表现出盐敏感性,在高强度胁迫下亦表现出盐敏感性,但其耐盐性的统一性可较准确地反映品种的耐盐能力,可鉴选出耐盐能力不同的花生品种。本研究为耐盐机理的深入研究及生产应用提供了不同类型的耐盐材料,而对于花生生育后期耐盐性有待于进一步深入研究。
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