几个水稻品种幼苗期耐盐碱性比较

滕奉魁朱崴唐占兵牛同旭韩梅兰璞

(1.国家粳稻工程技术研究中心，天津 300000；2.天津天隆科技股份有限公司，天津 300000； 3.天津市西青区农业农村发展服务中心，天津 300000；4.天津市农业科学院，天津 300000)

世界上50%以上的人口以大米为食，水稻作为世界上主要的粮食作物，种植面积广泛，占到粮食作物总面积的30%以上[1]。盐碱地是我国一类重要的土地资源，但其特殊的土壤理化性质，严重制约了农业生产。盐碱胁迫对植物生长发育的影响非常复杂，不仅与其本身的遗传背景有关，还包括生理、代谢和细胞结构等多方面的因素[2,3]。水稻对盐碱胁迫非常敏感，已经被列为对盐碱最敏感的谷物。为了有效提高水稻的产量和品质，如何高效地利用盐碱地资源，培育耐盐碱水稻新品种就成为了近些年国内外学者研究的重点[4-8]。

本研究利用NaHCO3溶液对水稻幼苗期进行胁迫处理，探索盐碱胁迫下几个品种间耐盐碱性差异,以期为耐盐碱品种的改良提供材料，为盐碱地水稻生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与处理

试验材料以本单位7个品种为主要研究对象，分别为TL1～TL7。选取颗粒饱满的种子，用3%的次氯酸钠溶液消毒30min，用清水清洗3次，室温条件下浸种24h；将处理完的种子播种于装有相同基质土的育苗盘中育苗，待幼苗长至3叶1心时，选择健康且生长一致的幼苗移入含有不同浓度NaHCO3营养液的培养瓶中(共设置8个浓度，分别为0、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、1.5%，编号为A0～A7，A0为对照)，每个瓶中5棵苗，设置3次重复，于温度28℃、1000lx光照12h条件下培养。进行到第3天和第5天时，对A0～A6不同处理生长状况进行拍照并在第3天时对A0和A7进行生理指标的测定。

1.2 试验指标测定

检测指标包括表型比较、相对含水量、电解质渗透率以及叶绿素(包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)含量的测定。试验方法及步骤参照李合生的方法[9]。

2 结果与分析

2.1 表型差异

胁迫处理0d、3d和5d时，分别对各个品种进行拍照。从图1可以看出，试验处理前各个品种生长状况良好，基本保持一致。试验进行到第3天时，除TL1与TL2在各个处理中未出现明显的萎蔫外，其余各个品种都表现出了不同程度的轻度萎蔫。试验进行到第5天时，TL1在A4～A6处理中出现了不同程度的萎蔫，A5处理与A6处理萎蔫程度较重；TL2在A4～A6处理中出现了不同程度的萎蔫，但受害程度较轻；TL3在A5处理与A6处理中出现了较为严重的萎蔫，A1～A3也出现轻度的萎蔫；TL4在A2～A6处理中出现了不同程度较为严重的萎蔫；TL5在A5处理与A6处理中出现了较为严重的萎蔫，A1～A4处理也出现轻度的萎蔫；TL6在A4～A6处理中出现了较为严重的萎蔫；TL7在所有不同处理中几乎全部出现萎蔫，基本停滞生长。通过表型之间的差异可以看出，各个品种之间的耐盐碱能力存在一定的差异。

图1 不同处理下各个品种生长状况比较

2.2 相对含水量差异

相对含水量用于评价不同样本植株中含有的水分情况，在一定程度上能够用来评价植物的持水能力。在相同处理条件下，相对含水量越高，植物持水能力越强，植物耐盐碱能力就越强；反之，相对含水量越低，植物耐盐碱能力就越弱。

本试验中，处理前各样本植株的叶片都具有较高的含水量，都在90%以上，并没有表现出明显的差异；NaHCO3处理3d后，各样本之间表现出了明显的差异，见图2。从图2可以看出，相对含水量从高到低依次为TL1、TL2、TL3、TL6、TL5、TL4、TL7。

图2 不同品种相对含水量比较

2.3 电解质渗透率差异

植物在正常的生长条件下，细胞膜具有一定的选择透过性。但植物受到逆境胁迫时，细胞膜遭到破坏，膜透性增加，导致细胞内电解质大量流出。因此，通过测定植物细胞的电解质渗透率能够有效地反映植物细胞的受损害程度，进而反映出植物细胞膜的稳定性[11-13]。

本试验中，各样本在处理前电解质渗透率都较低且未表现出明显差异。NaHCO3处理3d后各样本表现出显著差异，电解质渗透率由低到高的顺序为TL1、TL2、TL6、TL3、TL5、TL7、TL4。

图3 不同品种电解质渗透率比较

2.4 叶绿素含量差异

叶绿素是植物进行光合作用必不可少的物质。当植物受到胁迫时会影响叶绿素等色素的合成，从而影响植物的光合作用，致使植物无法正常生长。叶绿素含量减少越多，说明植物耐盐碱能力越弱；反之，叶绿素含量减少越少，说明植物耐盐碱能力越强[3,15-19]。

由于各品种之间本身色素含量就存在一定的差异，因此本试验中通过对同一品种处理前与处理后色素的含量进行了比较(A为处理前，B为处理3d后)，从结果可以看出，各个品种在处理后，3种色素的含量都表现出不同程度的下降，下降幅度由小到大的顺序为TL2、TL1、TL3、TL5、TL6、TL7、TL4。

图4 不同品种间叶绿素含量比较

3 讨论与结论

本研究结果表明，不同品种水稻幼苗在不同浓度NaHCO3溶液处理下的生长受到了不同程度的抑制。由于品种间差异，地上部分的萎蔫程度也表现出了明显的差异。相对含水量是衡量植物细胞水分含量的指标，同时也是衡量细胞水势的指标。在正常生长条件下，植物本身含水量较高，而当植物受到胁迫时，原有的水分平衡就会受到破坏，从而造成自身水分的丧失。植物的器官或组织在受到逆境胁迫时会引起细胞膜的过氧化反应，从而破坏细胞膜原有的结构造成细胞内源物质外流。光合作用是构成植物生产力的最主要因素，叶绿素是光合作用的细胞器，其含量高低与光合作用密切相关，当植物处于盐胁迫下，各种生理代谢都受到影响，直接或间接影响叶绿素的合成与分解，导致植物光合速率降低，进而影响生长。

本研究中，TL1和TL2在盐碱胁迫条件下表现优异，相对含水量差异最小，几乎没有受到影响；虽然离子渗透率和叶绿素含量变化较为显著，但相较于其它几个品种都具有明显的优势，表现出极为突出的耐盐碱性，可作为耐盐碱资源进行利用。而TL4与TL7无论是在表型还是各项生理指标检测中均表现较差，表明其并不具备较强的耐盐碱性，因此在后期育种使用过程中，可根据实际需要进行改良或淘汰。