花生誘變材料及品系芽期耐鹽性鑑定

2022-11-10 10:15:03 字數 6491 閱讀 2935

花生學報

文章編號

花生誘變材料及品系芽期耐鹽性鑑定

王秀貞 ,王傳堂 ,唐月異 ,吳琪 ,姜守剛 ,戚永春。

(1.山東省花生研究所,山東青島266100;2.即墨市店集鎮農業服務中心,

山東即墨266214;3.膠州市農業局,山東膠帥i266300)

摘要:將32個化學誘變處理m 材料共計8708粒花生種子,置於2.0nac1溶液中發芽,篩選出

81粒露白種子,直接種植於山東省花生研究所萊西試驗地,結果只有1粒出苗且長勢良好。另對74份品系材料在1.0%nac1濃度下進行了耐鹽篩選,l19露白率最高(75),且長勢良好。相關分析表明,花生芽期耐鹽性與種子粗脂肪、粗蛋白、油酸、亞油酸、棕櫚酸、蔗糖含量間無顯著相關。

關鍵詞:花生;耐鹽性;篩選

,中圖分類號

文獻標識碼:a

花生是一種抗旱耐瘠、適應性強的作物 ,在我國人均耕地面積少,保證糧食安全是農業生產

世界各地種植極其廣泛,但花生不是耐鹽作物。

的重中之重,近年糧食種植面積不斷擴大,而花生

鹽脅迫下花生吸水能力下降,生長受阻。通常土種植面積增加的很少,與此同時我國尚有大面積壤含鹽量一旦達到0.2 ~0.5 就不利於植物的鹽鹼地和沿海灘塗地有待開發,因此篩選耐鹽生長,而鹽鹼地含鹽量卻高達

花生種質、培育耐鹽花生品種具有重要的意義。

*收稿日期

**專案:青島市科技計畫專案一ich);青島市公共領域科技支撐計畫專案一nsh);國家花生產業技術體系建設專項資金專案山東省自然科學**山東省科技攻關專案

作者簡介:王秀貞(1977一),女,山東棗莊人,山東省花生研究所助理研究員,碩士,主要從事花生食品生化和品質抗性改良研究。

通訊作者:王傳堂(1968一),男,研究員,主要從事花生分子育種研究

14花生學報40卷

目前我國花生耐鹽鹼研究還未受到重視,相採用紙間發芽法,放置於25℃培養箱中,72 h後統計胚根突破種皮的花生種子粒數即露白數。

品系材料篩選:室溫下在1nac1的鹽水中吸漲浸泡8 h,然後倒掉多餘水分,以兩層潔淨的等量的鹽水,72 h後統計露白數,用游標卡尺測定吸脹花生種子長度(種長)及芽長(下胚軸和胚

關報道較少,大多僅針對鹽脅迫下花生生理生化變化,還沒有育成耐鹽鹼品種。

本研究以化學誘變m 代種子材料和本課組相關基因、培育耐鹽品種奠定基礎。

現有品系為材料,進行耐鹽篩選,為分離花生耐鹽、紗布包裹使其保持充足水分,每天更換同等濃度

1 材料與方法

1.1供試材料

根長度的總和,單位為mm)。並按下式計算露白率與芽長/種長。每處理2o粒種子,不設重複。

露白率一露白花生粒數/處理花生粒數×

100%

以三種化學誘

變劑處理魯豐2號、花育22號、群育101、四粒紅、魯花10號5個品種2010年收穫的m 代種子(表1)以及課題組2010年收穫的74份花生品系材料(表2)。

1.2方

法芽長/種長一e芽長/∑種子長

1.2.2 花生品系材料品質指標的測定自然

風乾的花生種子粗脂肪、粗蛋白、油酸、亞油酸、棕

櫚酸以及蔗糖含量(乾基)採用德國布魯克光譜儀

參考欒文琪、吳蘭榮[等

1.2.1耐鹽篩選器公司產matrix—i型傅利葉變換近紅外光譜儀,根據王傳堂等建立的近紅外分析模型測定,每份材料測量3次,取平均值。1.2.3相關分析

採用dps7.05軟體包完成。

花生芽期耐鹽篩選辦法進行耐鹽性鑑定。

誘變m 代種子耐鹽性篩選:室溫下在2 的nac1的鹽水中吸漲浸泡8 h,然後倒掉多餘水分,

表1誘變材料耐鹽篩選統計表

4期王秀貞,等:花生誘變材料及品系芽期耐鹽性鑑定15

2 結果與分析

算發芽率,各處理的發芽率均為零。

在實驗室芽期耐鹽篩選完成後,將全部露白2.1 花生化學誘變m2代種子耐鹽篩選鑑定結果

的花生種子種植於山東省花生研究所萊西試驗誘變後代材料32個處理中只有14個處理有田。結果只有e1—2即群育101誘變後代中的一露白的花生,e2—10一slh露白率最高,為4.35 ,粒花生種子出苗且長勢良好,其生長早期葉片明其次為d3—20,露白率2.o3 。其餘18個處理均顯較正常品種厚(圖1),植株矮小,生長後期沒有

無露白花生。以胚根長等於種子長一半為標準計

明顯差異(圖2),目前已收穫種子。

l6花生學報4o卷

圖1 e1—2幼苗

圖2 e1—2收穫後植株

2.2花生品系耐鹽篩選表2中耐鹽性較好的三個品系

經m 代材料耐鹽篩選及後來進行的1.5在2010年和2011年的測產實驗中增產均達109/5鹽濃度預備實驗(露白率仍然很低,最高為3o%,以上,其中l23兩年較對照增產均超過2o 。但

大部分露白率為0),考慮可能由於鹽濃度太高導在鹽脅迫下的產量性狀有待進一步研究。

致篩選困難,因此對品系材料的鑑定採用1.0ao我們現已得到耐鹽性最好的品系l19在鹽

鹽濃度進行。1.0 鹽濃度下,l19露白率最高,脅迫與正常條件下差異表達基因片段2o條,注釋達到75 ,l23和l45均達659,6(表2)。l_0%後進行了螢光定量驗證,結果待發表。

nac1**現露白的花生品系總數達到33個,接2.3 參試花生品系的露白率、芽長/種長與品質

近參試品系的50 。品系l19耐鹽性最好,其露指標的相關分析

白率和芽長比均為最高,其次為l23。將篩選到參試花生品系的露白率與品質指標的相關分的露自狀況較好的花生直接種植於山東省花生研

析詳見表3,花生的耐鹽性與表中其他品質指標究所菜西試驗田,結果只有l19的兩粒已露白花無顯著相關性。由於芽長/種長的值太小而未做生出苗,且生長狀況良好。

相關分析。

表3 74份花生種質7因素之間的相關分析

粗脂肪oil()一

o.o4

|粗蛋白protein()

o.16

0.05油酸

一o.o2

0.23亞油酸

o0.29一

o.98一棕櫚酸

o.o30.02一

o.92一o.92

蔗糖sucrose()

o.14

o.71

o.11

一o.16

注:p<o.05,一p<0.o1。

4期王秀貞,等:花生誘變材料及品系芽期耐鹽性鑑定17

3 討論

3.1耐鹽性鑑定方法

花生耐鹽性有室內鑑定、室外鑑定兩種方法。室內鑑定可進行芽期耐鹽性鑑定或利用組織培養的方法進行耐鹽研究。在培養基中加入nac1可對組培材料進行定向耐鹽選擇,不受時間、季節限制,可以保持較大規模,但存在馴化的問題,且細胞、組織水平的耐鹽性與芽期和植株耐鹽性存在

一定差異。

與組培的方式相似,針對苗期的耐鹽性研究,有研究者在無鹽脅迫情況下進行紙間發芽後,將

花生種植於無菌沙中,澆灌以含不同濃度nac1的營養液 ]。也有研究者直接在鹽脅迫下紙間發芽,進入苗期後進行盆栽實驗,澆灌以相應鹽濃度的鹽水直至收穫 ']。

上述方法簡單快速,但是與實際鹽鹼地的差異可能較大。直接進行田間鑑定則存在選擇壓力不均勻的問題。singh和nautiyal等將待研究花生材料種植於田間,管理上採用常規農藝措施,只是在旱季灌溉一定濃度的鹽水,雨季由於土壤鹽分已較正常土壤高很多,以自然降雨作為水分補充。。

,而mensah則直接以無菌水稀釋成相應鹽濃度的海水作為灌溉用水[1引,這兩種方法雖然和實際生產接近,可進行全生育期的耐鹽性研究,但

費時、費力。先進行室內芽期鑑定,而後再進行鹽鹼地鑑定或許可以克服兩者的不足。在芽期進行室內選擇後可直接剔除大部分不耐鹽材料,能夠節約人力物力 ]。

本實驗借鑑了已有的研究報道 ,¨ 進行了實驗室芽期鑑定。

3.2選擇壓力

文獻中不同作者報道的選擇壓力各不相同。吳蘭榮等(1996)以1.0 nac1研究了148個花生品種的芽期與苗期耐鹽性,結果表明發芽率最高的3個品種其發芽率不足6o ,苗期表現最好的1個品種其出苗率不足5o [2]。有研究發現,有些品種芽期耐鹽性明顯強於營養生長時期,只是當超過一定鹽濃度後花生發芽明顯滯後[1引,受鹽害影響一般發芽較正常晚3~5 d,在營養生長階段當鹽濃度公升至0.51時,只有極少數花生能夠存活[9]。

郭峰等的室內芽期耐鹽研究表明在0.58nac1濃度對花生種子萌發影響相對較

小,隨nac1濃度增加,花生種子發芽勢和發芽率逐漸降低引。而吳蘭榮等(2005)在芽期耐鹽鑑定中確定花生芽期耐鹽係數為0.2 ~o.3

。2006年出版的《花生種質資源描述規範和資料標準》一書中確定花生芽期耐鹽性室內鑑定以1.0 nac1為選擇標準_1。在花生組織培養不

同階段對nac1的敏感程度不同,最高耐受度為等採用試管苗法鑑定了123個基因型花生種質再生苗的耐鹽性,結果發現當鹽濃度提高至2時僅3個品種存活率超過60 ,提高至2.5 時僅3個品種存活率超過9,表現出超強的耐鹽性 "]。而singh等在夏

季灌溉一定濃度適量鹽水的自然壤土上,發現nac1濃度達到0.51時植株死亡已十分嚴重[1。hammad等認為這可能就是花生田間耐鹽的臨界點[1。

本實驗對誘變材料的鑑定採用2.0 nac1濃

度進行,結果32份誘變材料有14份出現露白,但僅乙份露白率達到4 ,其餘均不足2.59/6。對品系材料的鑑定鹽濃度降至1.5 時對花生的選擇

壓力仍然很大,74份品系材料只有12份材料出現露白,且只有2份露白率超過14 ,因此本實驗後

來進行的品系材料篩選鑑定採用了1.09/6的濃度,此濃度表現最好的l19的露白率達到75 。

3.3花生耐鹽品種培育

國外鑑定出了耐鹽品種 。。。,國內目前還沒有育成耐鹽花生品種。宗自衛[1]、莊東紅_2¨等利用基因匯入的辦法獲得了轉基因苗,並顯著提

高了花生的耐鹽性。邱慶樹[7等從輻射誘變後

代中篩選耐鹽材料,結果發現耐鹽性品種容易獲得更耐鹽的突變體。化學誘變具有經濟方便、突變譜較寬且下一代育性強、性狀穩定快等優點,避免了轉基因和輻射誘變的不足,在植物育種上得

到廣泛應用。

本研究中,相對於品系材料,有的m 種子對

較高鹽濃度表現耐性;在2010、2011測產試驗中,l19籽仁均比山東省區試對照種豐花1號增產1o 以上。從長遠來看,化學誘變是培育耐鹽品

種的有效途徑;短期看,從現有品系中直接篩選耐鹽材料,不失為培育耐鹽品種的一條捷徑。3.4花生耐鹽性與品質的關係

一般認為花生的耐鹽性與脯氨酸有著密切的

花生學報40卷

關係,脯氨酸含量越高其耐鹽性越高。隨著鹽濃度

增加,花生幼苗脯氨酸含量增加 '¨,。。有報道

稱耐鹽性和亞油酸含量密切相關[4]。在花期和成熟期,隨土壤鹽分含量增加,脯氨酸、游離氨基酸

酶活性、可溶性糖含量顯著增加,但耐鹽性較強的

材料變化相對較小 1]。也有報道指出,隨土壤鹽

分增加,花生種子蛋白質、脂肪含量下降|】船]。

本實驗研究了花生主要品質性狀與芽期耐鹽

性的關係,結果表明花生芽期耐鹽性與非鹽脅迫

下種子亞油酸、油酸、粗蛋白、粗脂肪含量等無顯

著相關性,其他時期耐鹽性與種子主要品質特性

的關係值得**,因為這關係到培育兼具優質、耐

鹽特性的花生新品種的可能性。

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