摘要
盐碱胁迫是植物在生长过程中经常受到的不良非生物环境因子之一，盐碱胁迫造成的农作物减产是农业生产中经常会遇到的问题。高粱是世界五大作物之一，在我国国民经济发展中占有举足轻重的地位。研究不同生长阶段高粱抗盐碱性差异，区别高粱对不同类型盐碱土逆境的反应机制不同，筛选适合不同类型盐碱土生长的高粱品种，是目前发展高粱种植应首先解决的关键问题。本试验于2012-2014年在河北农业大学农学院试验室进行，采用人工气候箱和室外土培方法，对8个河北省生产中广泛种植的高粱品种（系）进行耐盐碱性鉴定，以两种中性盐NaCl和Na2SO4摩尔比1∶1混合作为模拟盐胁迫，以两种碱性盐Na2CO3和NaHCO3摩尔比1∶1作为模拟碱胁迫，对高粱在盐碱胁迫下的种子萌发情况、苗期植株生长情况和有关耐盐基因表达进行研究，以不同比例的混合盐碱土模拟自然环境下盐碱胁迫，对高粱进行全生育期耐盐碱性研究，得出结论如下: 1、高粱在盐、碱胁迫下的种子萌发和幼苗生长与其所遭受的盐、碱胁迫程度呈现负相关，在相同胁迫浓度下，不同品种所遭受的抑制程度有所不同。在较低盐胁迫浓度(40mmol/L)处理下，所有高粱品种发芽率基本不受影响，个别品种甚至还有升高的趋势，高盐胁迫浓度(160mmol/L)处理下，种子仍能部分萌发，但个别品种发芽势降为零。碱胁迫浓度大于40mmol/L时，处在碱胁迫下的高粱种子各项指标明显低于同样处理水平下的盐胁迫，并且浓度越大其差异变化越大，当碱胁迫为120mmol/L浓度及以上时，高粱种子虽萌发，但其活力指数下降幅度大于在同样浓度盐胁迫下的下降幅度。160mmol/L的盐溶液，120mmol/L的碱溶液可以作为高粱耐盐、碱性的鉴别浓度。 2、通过主成分分析方法分别对高粱萌发期进行耐盐性和耐碱性评价，在盐胁迫下将10个鉴定指标归类为2大因子，在碱胁迫下将10个鉴定指标归类为3大因子。通过主成分分析，在盐胁迫下，根、叶鲜重、发芽势为负荷量最大的指标，可作为高粱萌发期耐盐性鉴定的主要指标，在碱胁迫下根干重、发芽势、叶鲜重、干重为负荷量最大的指标，可作为高粱萌发期耐碱性鉴定的主要指标。根据主成分分析，试验中8个高粱品种耐盐性排序为:高粱蔗＞抗4＞623A/GZ＞农大红1号＞千三＞TX623B＞农大白1号＞HN16;耐碱性的顺序为高粱蔗＞抗4＞农大红1号＞623A/高粱蔗＞＞TX623B＞千三＞农大白1号＞河农16。 3、在盐胁迫处理下，高粱RGR随着盐浓度的增加而下降。在40mmol/L胁迫浓度下，高粱各部位Na+离子变化幅度不大，高粱根部的Na+含量相较于叶片明显高;盐胁迫处理下，耐盐品种高粱蔗的叶片Na+增加的幅度小于盐敏感品种河农16，耐盐品种高粱蔗根部的Na+含量稍微少于盐敏感品种河农16，但叶片Na+含量却较河农16明显降低，说明耐盐品种高粱蔗比盐敏感品种河农16在面对外界盐胁迫时Na+吸收和调节能力更高。盐胁迫对K+吸收的影响同样是根部大于叶片，盐敏感品种河农16根部K+下降幅度大于耐盐品种高粱蔗，在所有处理水平下，高粱蔗根部的K+含量要大于河农16。相同浓度碱胁迫对高粱根生长抑制作用尤其是对根系抑制都明显大于盐胁迫，伴随碱胁迫强度增加根RGR均保持在较低水平，Na+的增加幅度和K+的下降幅度也比盐胁迫时更大。特别是对于盐敏感品种河农16，根部K+下将更为迅速。本试验充分证明碱是限制高粱生长的一个重要环境胁迫因素。 4、高粱在整个生育时期的光合指标随时间变化而变化，净光合速率、SPAD均在抽穗期达到最大值，气孔导度、胞间CO2浓度在不同品种达到最高值的时期不同，水分利用效率则基本没有规律。随着盐碱胁迫的加强，净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、SPAD基本呈下降趋势，胞间CO2浓度则呈上升趋势。 5、在相同的处理时间内(6h)，sbDREB2在高粱中的表达量随着盐碱胁迫程度的增加而增大，在根中的表达量大于叶片中的表达量;在相同的胁迫浓度下(160mmol/L)，sbDREB2在高粱根部中表达量随胁迫时间的延长表达量增大，盐胁迫下12h后表达量基本没有变化，而碱胁迫下胁迫12h后表达量有所下降;不同高粱品种在相同胁迫时间和胁迫浓度下，sbDREB2根部表达情况有所差异，耐盐品种高粱蔗表达情况大于盐敏感品种河农16。
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