加工番茄种子萌发期耐盐性综合评价

摘    要：为筛选出耐盐性较强的加工番茄种质，以石河子大学农学院提供的50份加工番茄种质资源为材料，采用双层滤纸培养法将种子在90 mmol·L-1 NaCl条件下进行耐盐性鉴定，以蒸馏水处理作为对照，分别测定发芽势、发芽率、胚轴长、胚根长、发芽指数、活力指数，并计算其盐胁迫相对指数，利用相关性分析法、主成分分析法、隶属函数法及聚类分析法进行综合评价。结果表明，盐胁迫下，6个萌发指标均受到不同程度的抑制，50份加工番茄种质在种子萌发期耐盐性有显著差异；通过主成分分析可将多个萌发指标降维至2个综合因子，累计方差贡献率达到89.149%；通过隶属函数法和聚类分析可将50份加工番茄种质划分为高度耐盐型（18份）、中度耐盐型（24份）和盐敏感型（8份）3类。研究结果可为盐渍化地区选育耐盐加工番茄新品种提供育种材料。

关键词：加工番茄；种子萌发期；耐盐性；综合评价

中图分类号：S641.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）10-084-07

Comprehensive evaluation of salt tolerance of processed tomato seeds during germination

ZHANG Mingya， PANG Shengqun， LIU Yudong， JI Xuehua， YANG Lan， HU Jihong

（Key Laboratory of Characteristic Physiology and Germplasm Resources of Fruits and Vegetables/College of Agriculture， Shihezi University， Shihezi 832003， Xinjiang， China）

Abstract： In order to screen out the processed tomato germplasm with strong salt tolerance， 50 processed tomato germplasm resources provided by the College of Agriculture， Shihezi University were used as materials， and the salt tolerance of seeds was identified under the condition of 90 mmol·L-1 NaCl by double filter paper culture method. Moreover， the distilled water treatment as a control was used instead of the NaCl treatment. The germination potential， germination rate， cotyl length， radicle length， germination index， and vigor index of the processed tomato seeds were determined and salt stress relative index was calculated. In addition， the correlation analysis， principal component analysis， membership function method， and cluster analysis method were used for comprehensive evaluation. The results suggested that the six germination indexes were inhibited to different degrees under salt stress， and the salt tolerance of 50 tomato germplasm showed significant differences during seed germination. Through principal component analysis， multiple germination indexes could be reduced to two comprehensive factors， and the cumulative variance contribution rate reached 89.149%， relative germination potential， relative germination index and relative vigor index of the tomato seeds as the main indexes were used to identify the salt tolerance of processed tomato at germination stage. In addition， the 50 tomato germplasm were divided into the high salt tolerance type（18）， the medium salt tolerance type（24）， and the salt sensitive type （8） according to membership function method and cluster analysis.The results can provide breeding materials for breeding new varieties of salt-tolerant processed tomatoes in salinized areas.

Key words： Processing tomato; Seed germination stage; Salt tolerance; Comprehensive evaluation

加工番茄是番茄的一个栽培种，具有自封顶、花期集中、果皮厚、耐贮运等特点，主要用于番茄酱的制作[1]。新疆具有独特的气候条件，非常适宜加工番茄生长，是中国最大的加工番茄种植区和加工区，尤其是近几年加工番茄种植效益良好，在调整农业产业结构、推动农民脱贫致富中发挥了重要作用。土壤盐分影响种子萌发和根系活力，降低幼苗存活率，导致作物病虫害加重、减产和商品性下降[2-4]。新疆气候干旱，土壤盐渍化现象日趋严重，影响了加工番茄产业的提质增效。因此，挖掘加工番茄种质资源，筛选培育耐盐新品种，对提高盐渍化地区的土地利用率和促进生态恢复具有重要意义。

耐盐性是一种数量性状，目前大多数耐盐性鉴定研究集中在苗期，而不同植物品种以及同一品种在不同生育期的耐盐性又存在较大差异[5]。研究表明，种子萌发期和幼苗期是耐盐性鉴定的最好时期[6-7]，其次是生殖期，其他时期则对盐胁迫相对不敏感[8]。由于种子萌发期抗性鉴定简单易行、周期短，逐渐成为当前作物耐盐性鉴定的主要时期[9-10]。目前仍未发现某一形态指标能够单独作为耐盐性鉴定的依据，需要对各形态指标进行综合性评价。针对耐盐性的评价方法主要有主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法、相对盐害率分级法等。笔者采用汪斌等[11]前期筛选出的适合加工番茄种子萌发期耐盐性鉴定的盐胁迫浓度，用90 mmol·L-1 NaCl对50份加工番茄种质材料进行萌发期耐盐性鉴定，研究盐处理对不同品种发芽势、发芽率、胚轴长等指标的影响，并利用相关性分析法、主成分分析法、隶属函数法及聚类分析法对50份加工番茄种质耐盐性进行综合评价，以期筛选出优异材料进行种质资源创新，为培育优质抗逆新品种提供育种材料和理论依据，进而为发展壮大新疆的特色产业提供种质支持和保障。

1 材料与方法

1.1 材料

50份加工番茄种质资源由石河子大学农学院加工番茄课题组提供（表1）。

1.2 试验设计

试验于2022年6－8月在石河子大学农学院特色果蔬栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室进行，采用双层滤纸培养法，将供试种子经55 ℃温汤浸种15 min，室温清水浸种5 h后，均匀摆放在含有2层滤纸的发芽盒中，每个发芽盒中注入15 mL 90 mmol·L-1 NaCl溶液，以蒸馏水处理作对照。每个发芽盒中摆放30粒种子，每个处理3次重复，试验设计采取完全随机排列。于昼夜温度27 °C/18 °C，光周期为光照/黑暗=12 h/12 h条件下培养13 d，每隔24 h根据情况补充相同体积的培养溶液1次，以减少盐浓度波动。

1.3 测定指标及方法

试验从第3天起，每隔12 h统计1次发芽情况（以胚根突破种皮露白作为发芽标志），第6天统计发芽势，第12天统计发芽率，第13天从每个发芽盒中随机选取10株芽苗，用直尺测量胚根长（RL）和下胚轴长（HL）。萌发指标计算公式如下：

发芽势（GP）/%=第6天发芽种子数/供试种子数×100。                                                             （1）

发芽率（GR）/%=第12天发芽种子数/供试种子数×100。                                                             （2）

发芽指数（GI）/%=Gt/Dt。                         （3）

式中：Gt指第t天的发芽种子数，Dt指相应的发芽天数。

活力指数（VI）/%= GI×RL。                      （4）

盐胁迫相对指数（DRI）/%=盐处理测定值（T）/对照组测定值（CK）×100。                               （5）

包括相对发芽势（RGP）、相对发芽率（RGR）、相对胚轴长（RHL）、相对胚根长（RRL）、相对发芽指数（RGI）、相对活力指数（RVI）。为排除种质间的差异，所有指标均转化为盐胁迫相对指数。

为明确不同加工番茄品种的耐盐性差异，采用隶属函数法及主成分分析法[12]进行综合评价。

1.4 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2013整理原始数据，采用SPSS 22.0对试验数据进行差异显著性检验（Duncan法）、相关性分析、主成分分析和聚类分析。