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第 卷第 期 年 月 干旱地区农业研究 文章编号 份砧用茄子种质资源苗期耐盐性评价 邹 敏 陶 涛 田时炳 周珊珊 刘富中 王益奎 杨 洋 王永清 重庆市农业科学院 重庆 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 北京 广西壮族自治区农业科学院蔬菜研究所 南宁广西 摘 要 以清水为对照 测定 处理下 份砧用茄子种质资源幼苗植株鲜质量 根冠比 株 高 叶片数 绿叶比等 个指标 对各性状进行变异分析 结果显示 盐胁迫下 个性状 绿叶比 叶片数 株高 植株 鲜质量和地上部鲜质量 受到明显抑制 抑制幅度为 但根鲜质量增加 根冠比增加 对各性状耐盐系数进行相关性分析 主成分分析 隶属函数分析 聚类分析 结果表明 不同种质变异系数介于 个主成分的累计贡献率为 各因子负荷量最大的指标为地上部鲜质量 根鲜质量和绿叶 比 相关系数分别为 和 可作为砧用茄子苗期耐盐性评价的主要指标 聚类分析将 份种质分为 类 第 类为盐敏感型种质 份 第 类为高盐敏感型种质 份 第 类为耐盐中间型种质 份 第 类 为高耐盐型种质 份 第 类为耐盐型种质 份 本研究筛选到高耐盐的砧用茄子种质资源 份 和 可为茄子耐盐砧木新品种培育提供参考 关键词 砧用茄子 种质 苗期 耐盐性 中图分类号 文献标志码 收稿日期 修回日期 基金项目 国家大宗蔬菜产业技术体系 重庆市农业种质资源精准鉴定项目 重庆市市级财政科技创新类项目 作者简介 邹敏 女 重庆璧山人 硕士研究生 研究方向为茄子育种与栽培技术 通信作者 杨洋 女 重庆开州人 研究员 主要从事茄子育种与栽培技术研究 王永清 男 重庆开州人 研究员 主要从事茄子育种与栽培技术研究 土壤盐渍化是影响农作物生长 导致减产的主 要非生物胁迫之一 全球约 的耕地受盐渍 化侵蚀 我国盐渍化耕地约占可耕地面积的 且因耕作方式落后 灌溉措施不当等因素 土 地次生盐渍化日趋严重 对农业安全生产构成潜 在威胁 研究表明 连续耕种 的设施农业土壤 耕作层含盐量是露地土壤的 倍 若未正确 使用和保护 设施农业土壤连续种植 就会产 生过量的盐分累积 选育耐盐作物品种 发展盐 地种业是破解盐地综合开发利用难题的关键 茄子 是深受人们喜爱 的果菜 也是北方设施栽培的主要蔬菜种类之 一 据世界粮农组织 统计 年我国茄 子种植面积 万 产量 万 分别占 世界茄子总面积 总产量的 和 嫁 接是设施茄子栽培的主要方式 占比超 砧木 构成植株的地下部分 是最早感知盐胁迫的器官和 最直接遭受土壤盐害影响的部分 因此 选育耐盐 茄子砧木品种是增强茄子耐盐性 克服土壤盐害最 有效的途径之一 耐盐种质筛选和评价是耐盐育种的基础 且植 物在芽期及苗期耐盐能力最弱 茄子耐盐性强 弱在芽期和苗期表现出明显不同 且田间生产以 育苗移栽为主 从苗床移栽到盐渍土壤的成活率是 保障栽培成功的重要环节 因此 苗期耐盐性鉴定 具有重要意义 本研究以 份砧用茄子种质资源 为材料 对其苗期植株鲜质量 地上部鲜质量 根鲜 质量 根冠比 叶片数 绿叶比 株高等 个性状的耐 盐系数进行相关性分析 主成分分析 隶属函数分 析 聚类分析 综合评价砧用茄子种质耐盐性 以期 筛选耐盐砧用茄子种质资源 为茄子耐盐砧木新品 种培育提供理论和实践指导 材料与方法 试验材料 参试砧用茄子种质共 份 详见附表 其 中 系列种质由广西壮族自治区农业科学院提 供 系列种质由中国农科院蔬菜花卉研究所提 供 其余种质是本课题组从国内外收集的野生近缘 种 生产用砧木及特殊茄子种质 试验设计 选择大小均匀 籽粒饱满的茄子种子 经过 赤霉酸浸泡 打破休眠后 使用清水冲洗 次 阴凉晾干后置于种子储藏柜 备用 年秋季将种子播种于 穴商品营养基质穴 盘 每穴 粒 进行常规管理 当幼苗 片真 叶时挑选长势一致的幼苗进行移栽 每份种质按每 株一组分别移栽 组至 个穴盘的不同区域 当多数幼苗生长至 片真叶时将其转移至温度 昼夜光照周期 光照强度 的生长间统一培养 并进行控水管理 采 用张爱慧等 研究使用的最大 浓度 待穴盘基质表层干燥时分别从托盘底 部浇灌清水或 溶液 清水对照 和盐胁迫处理各 次重复 保持液面高约 每 天补充溶液至初始高度 指标测定 处理第 天调查清水对照和盐胁迫处理植株 叶片数 绿叶数 用电子天平 奥豪斯仪器 常州 有 限公司 型号 称量植株地 上部鲜质量 和根鲜质量 并随机各挑选 株 用卷尺测量植株主茎高度 其中 清水对照 的绿叶是指除黄化脱落叶片之外的完全展开叶片 盐胁迫处理的绿叶是指只有绿色性状的完全展开 叶片 植株鲜质量 地上部鲜质量 根 鲜质量 根冠比 根鲜质量 地上部鲜质量 绿叶比 绿叶数 叶片数 各指标耐盐系数 盐胁迫处理条件下的测量 值 清水对照条件下测量值 统计分析 采用 软件进行数据 整理 计算变异系数 应用 软件开展相 第 期 邹 敏等 份砧用茄子种质资源苗期耐盐性评价 关性分析 主成分分析和聚类分析 通过主成分分 析将 个性状的耐盐系数转换成 个综合指标 采 用模糊数学隶属函数法对 份砧用茄子种质进行 耐盐性综合评价 隶属函数值 式中 表示第 份种质经主成分分 析所得第 个综合指标值 和 分别表示所 有参试种质第 个综合指标中的最小值和最大值 表示第 份种质第 个综合指标的隶属函 数值 各综合指标权重 式中 表示第 个综合指标在所有 综合指标中的权重 表示主成分分析中得到的各 份种质第 个综合指标的方差贡献率 耐盐性综合评价值 式中 表示第 份种质在盐胁迫条件下耐盐性综 合评价值 聚类分析 根据 值的大小 采用欧氏距离 组 间最长距离法 聚类个数 对 份砧用茄子 种质进行分类 按照 值范围大小定义每一类茄子 种质的耐盐性 结果与分析 盐胁迫对不同砧用茄子种质幼苗生长的影响 盐胁迫处理与清水对照下 份砧用茄子种质 表型性状及变异分析见表 对照组各性状变异系 数范围为 变异系数从大到小依次 为根冠比 根鲜质量 株高 地上部鲜质量 植株鲜 质量 叶片数和绿叶比 处理组各性状变异系数范 围为 变异系数从大到小依次为根 冠比 根鲜质量 株高 地上部鲜质量 植株鲜质量 绿叶比和叶片数 处理组多数性状变异系数排序 情况与对照组相似 叶片数和绿叶比在两组中均表 现出最低的变异度 与对照相比 盐胁迫下绿叶 比 叶片数 株高 植株鲜质量和地上部鲜质量 个 性状受到明显抑制 抑制幅度为 其中地上部鲜质量 植株鲜质量和株高较对照均下 降 以上 但根鲜质量略有增加 增加幅度为 地上部鲜质量明显降低而根鲜质量略有增 加引起根冠比大幅增加 由此可见 不同 茄子种质 不同性状对盐胁迫的响应各不相同 使 用单一指标不能全面评价砧用茄子种质的耐盐性 强弱 不同砧用茄子种质耐盐系数及相关性分析 为消除茄子种质间自身存在的差异 使用各指 标的耐盐系数对茄子耐盐性进行综合评价 由表 可知 植株鲜质量耐盐系数的变化范围为 地上部鲜质量的变化范围为 根 鲜质量的变化范围为 根冠比的变化 范围为 叶片数的变化范围为 绿叶比的变化范围为 株高的变 化范围为 个指标耐盐系数的变异 系数范围为 其中 叶片数的变异 系数最小 根冠比的变异系数最大 可以看出 各指 标的耐盐系数在不同基因型茄子中的变化范围不同 说明不同性状对盐胁迫的响应不同 仅靠单一指标的 耐盐系数不能准确评价茄子种质的耐盐性 表 盐胁迫下 份茄子种质的表型性状 处理 参数 植株鲜质量 地上部鲜质量 根鲜质量 根冠比 叶片数 绿叶比 株高 对照 最大值 最小值 均值 标准差 变异系数 盐处理 最大值 最小值 均值 标准差 变异系数 较对照变化 变化值 变化百分比 干旱地区农业研究 第 卷 进一步对各指标的耐盐系数进行相关性分析 表 可知 植株鲜质量与地上部鲜质量 根鲜质 量 叶片数 株高均呈极显著正相关 与根冠比呈极 显著负相关 地上部鲜质量与叶片数 株高呈极显 著正相关 与根鲜质量呈显著正相关 与根冠比呈 极显著负相关 根鲜质量与根冠比呈极显著正相 关 与叶片数 绿叶比呈显著正相关 根冠比与株高 呈极显著负相关 与叶片数呈显著负相关 叶片数 与绿叶比 株高呈极显著正相关 其中 植株鲜质 量与地上部鲜质量相关性最强 由此 可见 个指标的耐盐系数间存在较高的相关性 相 互间包含的信息部分重叠 耐盐系数主成分分析 对 个指标的耐盐系数进行主成分分析 根据 特征值大于 的原则 将原先 个指标的耐盐系数 转化成 个新的相互独立的综合指标 其累计贡献 率达 表 说明新的综合指标包含了原先 个指标的大部分遗传信息 可用于对茄子种质的 耐盐性评价 综合指标 的特征值为 方 差贡献率为 与地上部鲜质量 相关 性最大 主要反映盐胁迫下茄子地上部的生物量 综合指标 的特征值为 方差贡献率为 与根鲜质量 相关性最大 主要反映 盐胁迫下茄子地下部的生物量 综合指标 的特 表 茄子各性状的耐盐系数 指标 植株鲜质量 地上部鲜质量 根鲜质量 根冠比 叶片数 绿叶比 株高 最大值 最小值 均值 标准差 变异系数 表 茄子各性状耐盐系数的相关性分析 性状 植株鲜质量 地上部鲜质量 根鲜质量 根冠比 叶片数 绿叶比 地上部鲜质量 根鲜质量 根冠比 叶片数 绿叶比 株高 注 和 分别表示在 和 概率水平相关性显著 征值为 方差贡献率为 与绿叶比 相关性最大 主要反映盐胁迫下茄子叶片形 态变化 耐盐性综合评价及聚类分析 根据主成分分析结果 分别计算 个综合指标 值的隶属函数值 根据综合指标的方差贡献率计算 各自的权重 个综合指标的权重分别为 和 表 得到综合指标的隶属函数值 和权重后 计算耐盐性综合评价值 附表 根 据 值的大小对 份砧用茄子种质资源的耐盐 性进行评价 采用欧氏距离 组间最长距离法 聚 类个数 为 对综合评价值 值进行聚类 将 份种质分为 类 图 第 类种质 份 占供试 种质的 属于盐敏感型 值范围 第 类种质 份 占供试种质的 属于 表 茄子各性状耐盐系数的主成分分析 指标 特征向量 植株鲜质量 地上部鲜质量 根鲜质量 根冠比 叶片数 绿叶比 株高 特征值 贡献率 累计贡献率 权重 第 期 邹 敏等 份砧用茄子种质资源苗期耐盐性评价 图 份砧用茄子种质耐盐性聚类分析 高盐敏感型 值范围 第 类种质 份 占供试种质的 属于耐盐中间型 值范 围 第 类种质 份 占供试种质的 属于高耐盐型 值范围 第 类种质 份 占供试种质的 属于耐盐型 值范围 讨论 砧用茄子种质耐盐性鉴定及耐盐指标筛选 筛选耐盐性种质最直接的方法是在盐渍土地 上进行田间试验 但该方法所需时间长 工作量大 投入高 不能满足大批量 快速 高效筛选的要求 此外 试验田的盐分在空间 分布不均匀 和时间 受 降水和地下水位影响 上都存在变异 在快速 精确鉴 定种质耐盐性方面具有局限性 因此 室内受 控环境条件下的评估结果被认为更有效 前人研 究植物耐盐性也多采用此类方法 盐胁迫对植物生长的最初影响是降低叶片的 扩展速率 随着胁迫程度的增强叶片停止扩展 但植物生长在盐胁迫下最明显的变化是根 茎和叶 的生物量显著下降 前人研究中 幼苗期形态指 标 鲜质量 干质量 株高等 和生理指标 脯 氨酸 叶绿素 根部 和 流速 丙二醛 可溶性 糖等 常作为耐盐性评价指标 但生理指标测 定易受个体差异 取样部位和取样时间的影响 因 此 筛选形态指标对准确评价耐盐性具有更重要的 意义 本研究在前人研究基础上 选择植株鲜质量 地上部鲜质量 根鲜质量 根冠比 叶片数 绿叶比 株高共 个指标 开展砧用茄子种质苗期耐盐性评 价 结果表明盐胁迫下不同茄子种质对盐胁迫的响 应程度存在差异 不同指标对盐胁迫的响应也不相 同 主成分分析结果表明 地上部鲜质量 根鲜质 量和绿叶比可作为砧用茄子种质资源苗期耐盐性 评价的主要指标 该指标全面反映盐胁迫下植株生 物量及形态变化 与已有研究结果相似 砧用茄子种质耐盐性评价与筛选 植物的耐盐性受多种因素影响 耐盐性评价结 果不仅与选择的评价指标密切相关 选用的分析方 法也是重要影响因素 采用主成分分析法和隶 属函数法筛选重要鉴定指标 进行作物抗逆性鉴定 的综合评价较为可靠 近年来已在多个作物和多种 性状中得到应用 如油菜耐盐性 马铃薯抗旱 性 大豆耐低氮 荔枝耐寒性 大麦耐湿 性 等 本研究在前人研究基础上 通过主成分分 干旱地区农业研究 第 卷 析将 个指标的相对值转换成 个相互独立的综合 指标 降低原始指标信息重叠和冗余 保留 的原始信息 同时采用模糊数学隶属函数值法 计 算不同种质的耐盐性综合评价值 根据 值大小 评价不同种质耐盐性的强弱 聚类分析筛选到高 耐盐型和耐盐型栽培种种质 份 分别占供试种质 和供试栽培种种质的 和 表明耐盐种 质广泛存在于栽培种中 与张宇等 研究结果一 致 此外 参试 份野生近缘种种质 附表 被分 为 类 耐盐型 份 耐盐中间型 份 盐敏感型 份和高盐敏感型 份 表明野生近缘种种质耐盐性 差异较大 且多数种质耐盐性不强 因茄子存在远 缘杂交障碍 本研究筛选的高耐盐栽培种种质为多 抗多耐砧用种质创制和耐盐砧木品种培育提供 便利 结 论 在 浓度下对 份砧用茄 子种质资源进行耐盐性鉴定和评价发现 地上部鲜 质量 根鲜质量和绿叶比可作为砧用茄子苗期耐盐 性评价的主要指标 同时筛选出高耐盐型砧用茄子 种质 份 和 研究结果可为茄子耐盐砧木新品种培育提 供参考 参考文献 于馥榕 李毅丹 程云清 等 油莎豆种质资源苗期耐盐性鉴定与 评价 干旱地区农业研究 刘谢香 常汝镇 关荣霞 等 大豆出苗期耐盐性鉴定方法建立及 耐盐种质筛选 作物学报 胡亮亮 王素华 王丽侠 等 绿豆种质资源苗期耐盐性鉴定及耐 盐种质筛选 作物学报 刘甜 蔡喜运 我国设施农业土壤生态存在的问题及其解决措施 农业灾害研究 杨久涛 孙红滨 王桂峰 等 山东盐碱地农业综合开发利用现状 与展望 中国农业综合开发 刘富中 舒金帅 张映 等 十三五 我国茄子遗传育种研究进展 中国蔬菜 吴雪霞 查丁石 朱宗文 等 茄子材料萌发期和幼苗期的耐盐 性筛选 上海农业学报 张爱慧 王倩 朱士农 等 水培茄子幼苗对 胁迫的响应研 究 金陵科技学院学报 李青 秦玉芝 胡新喜 等 马铃薯耐盐性离体鉴定方法的建立 及 份种质资源耐盐性评价 植物遗传资源学报 李航 刘丽 黄乾 等 棉花种质资源萌发期耐盐性鉴定及筛选 作物学报 刘芳 王培伦 杨元军 等 不同马铃薯品种对盐胁迫反应的差 异研究 西南大学学报 然科学版 第 期 邹 敏等 份砧用茄子种质资源苗期耐盐性评价 刘睿敏 马学军 刘文瑜 等 盐碱胁迫下藜麦种质幼苗生理特 性及耐盐碱性评价 干旱地区农业研究 凌云鹤 周瑶 景兵 等 盐胁迫对向日葵幼苗生长及生理特性 的影响 干旱地区农业研究 范娜 白文斌 彭之东 等 粒用高粱耐盐种质资源鉴选与评价 干旱地区农业研究 韩志平 张海霞 周凤 盐胁迫对植物的影响及植物对盐胁迫的 适应性 山西大同大学学报 自然科学版 阿提开姆 麦麦提 顾炜 于典司 等 基于隶属函数法的玉米 种质资源苗期耐盐性评价 上海农业学报 王宁 万畅 高山 等 份紫花苜蓿引进品种萌发期耐盐性评 价 干旱地区农业研究 张宇 马乐 卢垚 等 茄子种质资源耐盐性鉴定及耐盐评价指 标筛选 中国蔬菜 陈家婷 白欣 谷雨杰 等 小麦芽期和苗期耐盐鉴定方法的适 用性评价 作物学报 赵昕玥 王晓敏 赵云雅 等 不同地区小茴香苗期耐盐性综合 评价及耐盐指标筛选 西北农林科技大学学报 自然科学版 吴宏琪 林碧英 李彩霞 等 不同茄子品种幼苗期耐盐性评价 河南农业科学 胡凤仪 侯献飞 于月华 等 份芥菜型油菜种质资源萌发期 耐盐性综合评价 中国油料作物学报 薛天源 鲁金春子 何思晓 等 份甘蓝型油菜种质苗期耐盐 碱性综合评价 植物遗传资源学报 李丰先 罗磊 李亚杰 等 基于 和隶属函数法分析的马铃 薯创新种质抗旱性鉴定与分类 干旱区资源与环境 刘芯欣 侯云龙 杜楠琳 等 大豆耐低氮资源的苗期鉴定与筛 选 植物遗传资源学报 张晓婷 庄赟 董嘉辉 等 荔枝种质资源抗寒性综合评价 果树学报 王军 周美学 许如根 等 大麦耐湿性鉴定指标和评价方法研 究 中国农业科学 干旱地区农业研究 第 卷 附表 供试种质 值及排序 编号 种质名称 来源 学名 值 排序 中国陕西 中国北京 中国北京 中国北京 中国北京 中国陕西 中国台湾 中国台湾 中国台湾 中国台湾 中国台湾 中国台湾 中国台湾 中国台湾 中国四川 中国重庆 中国重庆 中国重庆 中国陕西 中国北京 中国广东 中国上海 中国广东 越南 中国广西 中国广东 越南 越南 越南 中国云南 老挝 法国 中国广西 中国广西 中国云南 中国贵州 中国海南 中国台湾 中国广西 中国广西 越南 中国浙江 中国广西 中国广西 柬埔寨 中国广西 中国广西 中国广西 老挝 中国广西 第 期 邹 敏等 份砧用茄子种质资源苗期耐盐性评价 续附表 编号 种质名称 来源 学名 值 排序 中国北京 中国广西 泰国 越南 中国广西 越南 中国台湾 中国台湾 中国广西 越南 日本 日本 日本 中国广西 中国广西 中国辽宁 中国河北 中国四川 越南 中国辽宁 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 日本 中国甘肃 中国甘肃 中国甘肃 中国甘肃 中国甘肃 中国广东 中国云南 中国山东 中国甘肃 中国广西 中国山东 中国山东 日本 中国四川 中国山东 中国台湾 干旱地区农业研究 第 卷 续附表 编号 种质名称 来源 学名 值 排序 中国云南 中国四川 中国广西 中国广西 中国广西 中国广西 中国广西 中国广西 中国广西 中国广西 中国广西 中国广西 中国广西 中国广东 中国北京 中国山东 中国山东 中国黑龙江 中国吉林 中国北京 中国广东 中国北京 俄罗斯 俄罗斯 中国北京 俄罗斯 中国北京 法国 中国江苏 中国北京 中国北京 中国北京 中国吉林 中国宁夏 非洲红茄 中国重庆 茄砧 中国广西 水茄 中国云南 蒜芥茄 中国云南 第 期 邹 敏等 份砧用茄子种质资源苗期耐盐性评价