耐盐性甘薯品种的初步筛选

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摘 要：以5个甘薯品种无菌试管苗为试材，将其在NaCl浓度为0、50、100、150 、200 mmol/L的MS 培养基上进行培养，20 d后测定各品种植株的干重、鲜重以及SOD活性。结果表明：随NaCl 浓度增大，各品种盐害程度明显加大，生长发育明显变缓；NaCl浓度为50 mmol/L时，5个品种的SOD活性都有所上升，之后随盐浓度增加分别呈现不同程度的下降；5个品种中济徐23耐盐性较强，济薯18、济黑薯1号耐盐性较差，济薯06210、徐薯18居中。

关键词：盐胁迫；甘薯；盐害；SOD活性

中图分类号：S531.038 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2012）11-0035-03

Initial Screening of Sweet Potato Varieties with Salt Tolerance

Wang WenTing1，2， Hou FuYun2， Wang QingMei2， Li AiXian2， Guo Gang2， Zhang LiMing2*

（1. College of Agronomy and Plant Protection， Qingdao Agricultural University， Qingdao 266109， China；

2. Crop Research Institute， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China）

Abstract In order to screen sweet potato varieties with salt tolerance， the trial was carried out with five varieties cultured on the MS medium with 0， 50 mmol/L， 100 mmol/L， 150 mmol/L， 200 mmol/L NaCl respectively for 20 days， and then the fresh and dry weight of plants and SOD activity were investigated. The results showed that the salt injury index of different sweet potato cultivars increased significantly with the increase of NaCl concentration， and the sweet potato growth was significantly slowed. The SOD activity in 5 varieties increased under 50 mmol/L NaCl， and then reduced differently with the increase of NaCl concentration. According to these results， Jixu 23 had the highest salt tolerance； Jishu 18 and Jiheishu 1 had the worst salt tolerance； the salt tolerance of Jishu 06210 and Xushu 18 was in the middle.

Key words Salt stress； Sweet potato； Salt injury； SOD activity

甘薯是重要的粮食作物和工业原料，能够在其他粮食作物不能生长的贫瘠地块上生长，营养价值较高，在发展中国家和地区成为低投入高产出的作物。由于受环境条件与种植结构的影响，部分地区甘薯只能种植在干旱或盐渍化土壤中， 使得甘薯的产量和品质受到很大影响[1]。因此培育筛选耐盐性好的甘薯品种具有重要意义。本试验是以MS 培养基为盐害胁迫的载体，在无菌条件下对甘薯苗期的耐盐性进行研究，以期筛选出适于盐碱地区栽培的甘薯品种或品系，也可为抗盐育种提供材料。

1 材料与方法

11 试验材料

由山东省农业科学院作物研究所甘薯室提供，分别为济徐23、济薯18、济黑薯1号、济薯06210，徐薯18为对照。

12 试验方法

121 材料培养 切取大小一致茎尖顶端2～3 cm，用双蒸水冲洗后浸于70%的酒精中30 s，再用双蒸水冲洗后浸于01%升汞中10 min，最后再用双蒸水冲洗。将茎尖分别种植于MS培养基（对照）和MS+50 mmol/L NaCl（处理1）、MS+100 mmol/L NaCl（处理2）、MS+150 mmol/L NaCl（处理3）、MS+200 mmol/L NaCl（处理4）的培养基，再置于28℃、16h/8h（光照/黑暗）的培养室中培养20 d，取根、茎用于试验指标的检测，每个处理重复3次。

122 生长测定 NaCl 胁迫20 d时，从培养基中取出植株， 用去离子水快速冲洗干净， 吸干表面水分， 称鲜重。之后将其置于105℃烘箱中杀青10 min， 再80℃烘干至恒重， 用电子天平（精确至001 g）称干重。每处理重复3次。

123 SOD活性测定 称取03 g 叶样置预冷研钵中，加入pH 78磷酸缓冲液1 ml冰浴研磨，磨好后倒入离心管中，再分别用磷酸缓冲液2 ml重复两次洗净研钵倒入离心管中；于10 000 r/min、4℃离心20 min，上清液即为酶提取液。

取pH 78的磷酸缓冲液、104 mmol/L的甲硫氨酸05 ml 、300 μmol/L的NBT（氮蓝四唑）1 ml、03 mol/L EDTA 溶液05 ml，共4 ml反应液，混合均匀后，加入50 μl核黄素，再加入50 μl酶液，以不加酶液为对照，立即置于4 000 lx荧光下照光15 min后，用黑布遮光，终止反应。以pH 78的磷酸缓冲液调零，在波长560 nm下比色得到OD值，计算SOD活性。

SOD活性（U/gFW）=（对照OD值-样品OD值）×稀释倍数/样品鲜重（g）

124 数据处理与统计分析 数据处理与统计分析利用Excel 2003和DPS 705软件进行。

2 结果与分析

21 NaCl 处理对甘薯幼苗生长的影响

由图1可以看出，盐胁迫浓度越大，对植株生长量的影响越大。与无盐对照相比，50 、100 、150、200 mmol/L NaCl浓度处理后，济徐23鲜重处理1、处理2分别增加176%和108%，后两者分别减少78%和88%；济薯06210处理1增加38%，后者依次减少124%、171%和191%；济薯18各处理依次下降了64%、527%、646%和700%；济黑薯1号各处理依次下降了126%、476%、612%和709%；徐薯18各处理依次下降了60%、110%、150%和170%。

图1 NaCl不同浓度处理对甘薯幼苗鲜重的影响

如图2，济徐23的干重前两处理分别增加44%、22%，后两处理分别减少11%、99%；济薯06210处理1增加11%，后者分别减少143%、187%和220%；济薯18各处理依次下降了56%、533%、644%和744%；济黑薯1号各处理依次下降了54%、533%、641%和794%；徐薯18各处理依次下降了56%、124%、180%和191%。

图2 NaCl不同浓度处理对甘薯幼苗干重的影响

如图3，济徐23的根长处理1、处理2依次增加27%和09%，后两者分别减少45%和48%；济薯06210处理1增加09%，其它处理分别减少了107%、179%和268%；济薯18各处理依次下降了83%、450%、495%和615%；济黑薯1号各处理依次下降了09%、436%、518%和627%；徐薯18各处理分别下降了26%、122%、183%和287%。

综合来看，济徐23鲜重、干重及根长略微增加，说明它的耐盐性较好，盐胁迫后生长受抑制较轻；济薯06210和徐薯18次之；而济薯18和济黑薯1号耐盐性最差。

图3 NaCl不同浓度处理对甘薯幼苗根长的影响

22 NaCl 处理对甘薯幼苗叶片SOD的影响

SOD是植物抗氧化防御系统中重要的酶。植物体内活性氧的产生与清除处于动态平衡中，胁迫能诱导过量活性氧产生，这种动态平衡被打破，导致植物体内活性氧积累，从而对植物的细胞结构和生理代谢产生严重的危害，进而使植物遭受生理损害。由图4可以看出，随着盐浓度的增大，5个甘薯品种叶片的SOD含量呈现先增后减趋势。盐浓度较低时，SOD的含量都有所上升，以去除植物体内增加的活性氧。在0～200 mmol/L NaCl浓度下，济徐23的SOD活性始终无明显差异，说明该品种在此浓度下耐盐性较好。当盐浓度达到50 mmol/L，随着盐浓度的升高，其他4个甘薯品种的SOD活性均下降，至盐浓度为200 mmol/L时，济薯06210和徐薯18分别下降了356%和429%，济黑薯1号和济薯18分别下降了562%和568%。

图4 盐胁迫对甘薯幼苗SOD活性的影响3 结论与讨论

植物生长的极限盐度是指植物生长在该盐度范围内，50%以上的植物能正常生长，超过该盐度时则50%以上的植物生长受到抑制，产量下降，即植物正常生存的外界最大盐度范围。已有大量研究证明，植物幼苗早期对盐分特别敏感。生物量是植物对盐胁迫响应的综合体现，植物对盐胁迫响应最敏感的生理过程就是生长抑制[4，5]。王灵燕等（2012）[6]对盆栽甘薯苗的耐盐试验结果显示，济徐23盆栽苗在盐胁迫下生长量有限。本试验中济徐23的无菌苗在盐胁迫下却未受生长限制。不耐盐品种济薯18和济黑薯1号受抑制程度明显大于耐盐品种济徐23。

当植物受到胁迫时，体内的氧代谢就会失调，积累大量的活性氧，植物可动用酶和非酶防御系统保护细胞免遭氧化损伤，酶保护系统主要由SOD和APX等。本试验结果表明，随着盐浓度的增加，甘薯体内的SOD含量呈现出先增后减趋势。低浓度的NaCl能诱导5个甘薯品种幼苗增加SOD活性，从而减少自身细胞内增加的活性氧，当盐浓度达到200 mmol/L时，除济徐23外其它4个甘薯品种叶中的SOD含量急剧减少，说明盐胁迫对济徐23外的其它4个甘薯品种的幼苗产生了较大危害。综合生物产量及SOD酶含量的分析表明，济徐23耐盐性明显优于其他4个品种。参 考 文 献：

[1] Cramer G R， Lauchl I A， Epstein E Effects of NaCl and CaCl2 on activities in complex of nutrient solution and root growth of cotton [ J]Plant Physiology， 1986，81（ 3）：792-797

[2] Hoffman G H，Phene C J Effect of constant salinity levels on water use efficiency of bean and cotton[J]Trans Am Sac Agric Eng，1971，14：1103-1106

[3] Yan X F， Xiao W，Sun G R，et al Physiological response of star-grass seedlings to salt stress effect of salt stress on star-grass seedlings growth[J] HusbVeter SciHeilongjiang，1994，3：1-3（ in Chinese）

[4] 赵可夫 植物抗盐生理[M]北京：中国科学技术出版社，1993，187.

[5] 王宝山逆境植物生物学[M]北京：高等教育出版社，2010，47- 64

[6] 王灵燕，贾文娟，鲍 敬，等不同甘薯品种苗期耐盐性比较[J]山东农业科学，2012，44（1）：54-57 山 东 农 业 科 学 2012，44（11）：38～40