NaCl胁迫对不同玉米品种种子萌发和幼苗生长的影响

摘要 采用室内培养和盆栽试验，以郑单958（ZD958）、京科968（JK968）、登海605（DH605）、登海鲁西206（LX206）、登海鲁西208（LX208）5个玉米品种为材料，设置5个盐浓度处理，分别为0（CK）、60、120、180、240 mmoL/L NaCl，研究不同玉米品种在盐胁迫下的种子萌发和幼苗生长的变化，以期为耐盐玉米品种的选育和盐渍化土壤的开发利用提供理论依据。结果表明，盐胁迫对不同玉米品种种子萌发和幼苗生长存在显著影响，与对照相比，60 mmoL/L NaCl处理的相对发芽率、根长指标没有显著差异；其他盐浓度均对玉米的相对发芽率、株高、根长、干重、根系生长、相对叶绿素含量及净光合速率产生抑制作用，各项指标在不同品种间存在差异。对不同玉米品种的各项指标进行综合分析，在S1处理中，耐盐性强弱依次为DH605、 ZD958、JK968、 LX208、LX206；在180 和240 mmoL/L NaCl处理中，ZD958的综合评价值都为最大值，其次为LX208。

关键词 玉米；NaCl胁迫；种子萌发；幼苗生长

中图分类号 S513 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）02-0015-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.02.004

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of NaCl Stress on Seed Germination and Seedling Growth of Different Maize Cultivars

JIANG Hui-ling，YANG Jing， SUI Lu-peng et al

（College of Agronomy and Agricultural Engineering， Liaocheng University， Liaocheng， Shandong 252000）

Abstract Using indoor culture and pot experiment， five maize varieties were used as materials， as follows Zhengdan 958 （ZD958）， Jingke 968 （JK968）， Denghai 605 （DH605）， Denghailuxi 206 （LX206）， Denghailuxi 208 （LX208） and five NaCl concentration treatments were set， as follows 0 （CK）， 60 mmoL/L（S1 treatment）， 120 mmoL/L （S2 treatment）， 180 mmoL/L （S3 treatment）， 240 mmoL/L（S4 treatment） .The changes of seed germination and seedling growth of different maize varieties under salt stress were studied in order to provide a theoretical basis for the breeding of salt tolerant maize varieties and the development and utilization of saline soil. Results showed that salt stress had different effects on seed germination and seedling growth of different maize varieties. In S1 treatment， relative germination rate and root length indexes had no significant difference compared with the control. Other salt concentrations inhibited the relative germination rate， plant height， root length， dry weight， root growth， relative chlorophyll content and net photosynthetic rate of maize， and there were differences in various indicators among different varieties. Through comprehensive analysis of various indexes of different maize varieties， the salt tolerance of S1 treatment was in the order of DH605>ZD958>JK968>LX208>LX206;in S3 and S4 treatments， the comprehensive evaluation value of ZD958 is the maximum， followed by LX208.

Key words Maize;NaCl stress;Seed gemination;Seedling growth

基金项目 国家重点研发计划项目（2018YFD0300601）；山东省大学生创新创业训练计划项目（CXCY2022018）；国家重点研发计划项目（2017YFD0301003）。

作者简介 姜会岭（1992—），男，山东聊城人，硕士研究生，研究方向：作物高产生理生态。*通信作者，副教授，博士，从事作物高产生理生态研究。

收稿日期 2023-02-14

盐渍土是全球普遍存在的一种低产土壤类型^[1]，中国是全球盐渍化土地面积较大的国家之一^[2]。随着我国人口的剧增及城镇化发展，可耕地面积下降，同时不合理灌溉造成土壤次生盐渍化，日益严重的土壤盐碱化成为制约农业生产的逆境因素之一。为了减少盐害的影响，在苗期对玉米进行精确的表型筛选是非常必要的^[3]，了解玉米的耐盐机理和培育耐盐的玉米品种对于开发利用盐碱地有着重大的意义^[4]。

玉米（Zea mays L.）是我国重要的一种粮经饲兼用作物，是世界上仅次于水稻和小麦的第三大禾谷类作物。玉米产区日益加剧的土壤盐渍化已成为导致玉米产量和品质下降的主要环境胁迫之一^[5]。玉米的耐盐能力较低，是一种典型的盐敏感作物^[6]，极限盐度为0.017 mol/L NaCl^[7]，盐胁迫下玉米的生长受到明显的抑制^[6]。因此，研究盐分胁迫下玉米的生理响应，探讨玉米的耐盐机理，筛选耐盐的玉米品种，对于利用盐渍化土壤和增加粮食产量具有重要意义。鉴于此，笔者利用不同浓度NaCl溶液模拟盐胁迫环境，通过玉米种子发芽和盆栽试验，研究了NaCl胁迫对不同玉米品种种子发芽和幼苗生长的影响，以期为玉米耐盐性育种和栽培提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验在聊城大学农学与农业工程学院实验室进行，选用生产上大面积推广的玉米品种郑单958（ZD958）、京科968（JK968）、登海605（DH605）和聊城大学新选育的优良品种（适应性强）登海鲁西206（LX206）、登海鲁西208（LX208），选择无机械损伤、健康饱满的种子进行室内试验。

1.2 试验设计

1.2.1 种子萌发试验。设置5个处理，用NaCl（分析纯）配制浓度为60 mmol/L（S1处理）、120 mmol/L（S2处理）、180 mmol/L（S3处理）、240 mmol/L（S4处理）的盐溶液为盐处理，以去离子水为对照处理（CK）。培养皿编号后添加相应处理浓度的盐溶液，每处理3次重复。在培养皿中放入2层滤纸，将浸泡后的种子同方向摆放在培养皿中，每个培养皿中放30粒，种子上方再放置1层滤纸，保水保湿。处理后的培养皿置于人工气候箱中，设置温度为25 ℃/15 ℃（昼/夜），湿度为75%，每天定时观察，保证滤纸湿润。主根长达到种子长度一半的时候为发芽标准，每天统计发芽数。

1.2.2 苗期试验。设置5个处理，用NaCl（分析纯）配制浓度为60 mmol/L（S1处理）、120 mmol/L（S2处理）、180 mmol/L（S3处理）、240 mmol/L（S4处理）的盐溶液为盐处理，以去离子水为对照处理（CK）。将装有基质的塑料盆编号，用去离子水将基质完全浸湿，每盆种3粒种子，21 ℃室内光照培养，此后每隔1 d补加50 mL的去离子水，每3 d补加1次50 mL对应盐浓度处理溶液，每处理重复5次。播种后大约7 d出苗，大约10 d后，待对照叶片生长到3叶期时，进行指标的测定。基质为人工混合土，其配比为营养土∶蛭石=3∶1（V∶V）。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 发芽指标的测定。

发芽率（GR）＝第7天正常发芽种子数量/供试种子总数×100%。以萌发出的胚根达到粒长 1/2 为发芽标准。

相对发芽率（%）＝（处理发芽率／对照发芽率）×100%。

1.3.2 生长指标的测定。用直尺测量玉米幼苗的株高和根长。干重测定如下：将鲜重称量后的幼苗玉米放入烘干箱 105 ℃杀青 15 min，然后以 80 ℃恒温烘干植物体内水分，用分析天平（万分之一）称幼苗干重。

1.3.3 光合特性的测定。叶绿素SPAD值采用叶绿素含量测定仪在相同部位的叶片进行测定；光合速率采用便携式光合仪（LCpro T）测定，选取玉米幼苗倒一完全展开叶，在叶片中间部位进行测定，人工光源强度设定为600 μmol/（m²·s）。

1.3.4 耐盐性综合评价。以供试品种各鉴定指标为依据，应用模糊数学中的加权隶属函数法对5个玉米品种进行综合评价，并根据加权隶属函数值（D值）进行排序。计算公式如下：

U（X_j）=（X_j-X_min）/（X_max-X_min），j =1，2，…，n    （1）

式中：X_j表示第j个因子的得分值；X_min表示第j个因子得分的最小值；X_max表示第j个因子得分的最大值。

W_j=P_j/∑ⁿ_j=1P_j，j=1，2，…，n    （2）

式中：W_j表示第j个公因子在所有公因子中的重要程度即权重；P_j为各处理组合第j个公因子的贡献率。

D=∑ⁿ_j=1[U（X_j）×W_j]，j=1，2，…，n    （3）