不同类型南瓜耐盐材料的筛选

摘 要： 对86份南瓜材料在出苗到1叶1心时，用240 mmol・L-1 NaCl溶液进行处理，对这些材料的耐盐性进行评价，对印度南瓜、中国南瓜、西葫芦这3种南瓜材料和杂交材料（C. maxima × C. moschata）进行比较，并筛选出具有较好耐盐性的南瓜材料。结果表明，在240 mmol・L-1 NaCl溶液下，‘HM14’受盐害程度最低，只有3.13%；西葫芦的盐害指数比中国南瓜和印度南瓜的显著偏高。地上部鲜质量、株高、根长、子叶大小、叶片相对叶绿素含量和盐害指数等指标表明，盐害指数的变异系数最高（47.88%），表明南瓜种质资源耐盐性差异很大，遗传背景丰富，为南瓜耐盐材料的筛选提供了科学依据。

关键词： 南瓜； 盐胁迫； 变异系数

Abstract： In order to investigate the effect of salt stress on different pumpkin varieties， 86 pumpkin varieties which belonged to four types： C. moschata， C. maxima， C. pepo and C. maxima × C. moschata were used in this research. The seedlings were treated by 240 mmol・L-1 NaCl at single-leaf stage. The results showed that ‘HM14’ displayed the least salt damage （3.13%）， the salt damage index of C. pepo was significantly higher than that of C. maxima and C. moschata. The above-ground part fresh weight， plant height， root length and relative chlorophyll content were analyzed， salt tolerance was found the highest variation coefficient （47.88%）. As a conclusion， Cucurbita germplasm had high genetic diversity， which could provide a possibility to seek for a salt tolerant pumpkin type.

Key words： Cucurbita； Salinity； Variation coefficient

土壤盐渍化已成为一个世界性问题。目前，全世界盐碱地面积约有11亿hm2，而我国是土壤盐渍化最严重的国家之一，盐渍化土地超过1亿hm2，约占全球盐碱地面积的10%[1-2]，然而这个比例还☮在逐渐上升。因此，挖掘耐盐性作物、加快筛选与培育耐盐品种，是对盐渍化土壤进行改良利用的重要途径之一[3]。

南瓜是葫芦科南瓜属（Cucurbita）植物，包括5种栽培类型：中国南瓜（C. moschata）、印度南瓜（C. maxima）、美洲南瓜（C. Pepo，别名西葫芦）、灰籽南瓜（C. mixta）和黑籽南瓜（C. ficifolia）[4]。南瓜根系发达，抗逆性强，是应用较广的砧木材料；而且适应性广，营养价值高，可食用、加工、观赏，分布在世界各地，种质资源十分丰富，对其耐盐性进行评价对于筛选出耐盐南瓜品种及砧木具有重要意义[5]。有研究采用不同浓度和来源（CaCl2、NaCl和KCl）的无机盐来处理若干种南瓜种子与幼苗，发现当无机盐处理高于一定浓度时，发芽率、根长、根鲜质量、根干质量、株高、地上部鲜质量和地上部干质量都呈下降趋势[6-8]。多数研究都是关于不同浓度和来源的盐胁迫对南瓜种子与幼苗生长的影响，但是却很少有侧重于不同类型南瓜的耐盐性比较，进而筛选出耐盐南瓜品种。在王迎儿等[9]的试验中，对27个南瓜品种进行了耐盐试验比较。笔者用NaCl溶液处理86份南瓜材料的幼苗，包括印度南瓜、中国南瓜、西葫芦和杂交种（C. maxima × C. moschata）4个类型，统计盐害指数并进行耐盐性比较，以期筛选出具有较好耐盐性的南瓜材料。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2015年秋季在宁波农业科学研究院的植物培养室中进行。在已有的南瓜种质资源中选出86份南瓜材料，均由宁波农业科学研究院提供。其中，中国南瓜40份，印度南瓜27份，西葫J9份，杂交种材料10份，详见表1。

1.2 试验设计

1.2.1 南瓜幼苗盐胁迫处理 选取饱满、均匀、健康的种子，用75%酒精消毒8 min，清水冲洗后用蒸馏水浸种6 h，用干净的湿毛巾包裹放入28 ℃的恒温箱中催芽36 h。选取露白的种子播种于拌有基质的32孔穴盘中。待幼苗1叶1心时，用240 mmol・L-1 NaCl溶液[10]浇灌处理。每份材料8株，3次重复，每次每株幼苗浇灌30 mL，每2 d浇1次。处理10 d后，观察统计不同材料的盐害程度，并记录其真叶相对叶绿素含量（SPAD）、地上部鲜质量、株高、茎粗和根长等指标。

1.2.2 幼苗叶片盐害指数统计 根据幼苗叶片失水、发黄、萎蔫、枯落及死苗情况，将盐害程度分为0～4级[9]。0级：无盐害症状，第1片真叶叶色正常；1级：轻度盐害，第1片真叶叶缘萎蔫失水；2级：中度盐害，第1片真叶叶缘失水并有焦枯；3级：重度盐害，第1片真叶失水萎蔫焦枯，植株失水萎蔫倒伏；4级：植株死亡。

根据不同处理植株盐害级别调查结果，计算盐害指数，公式如下： 盐害指数/%=∑（盐害级数×株数）/（最高级值×总株数）×100。

1.2.3 数据处理 试验数据用Excel 2007软件进行处理分析，使用SPSS 19.0软件进行方差分析和Ryan-Einot-Gabriel-Welsch Range分析方法进行比较。

2 结果与分析

2.1 NaCl溶液处理对南瓜幼苗盐害指数的影响

由表2可知，在240 mmol・L-1 NaCl溶液处理下，86份南瓜材料中盐害指数最低的材料是‘HM14’，只有3.13%。其次是‘KR7’‘KR8’‘P72’‘P57’‘P63’‘P74’和‘LXD12’，盐害指数只有6.25%。‘XN1’‘ZZ10’和‘全能金甲’的盐害指数最高，为40.63%。而中国南瓜、印度南瓜、西葫芦和杂交种之间盐害指数有明显差异，西葫芦的盐害指数比中国南瓜和印度南瓜明显偏高。而在中国南瓜中，‘P63’盐害指数最低（6.25%），‘LN0817’和‘P54’的盐害指数最高（37.5%）；在印度南瓜中，‘HM14’盐害指数最低（3.13%），‘XN1’盐害指数最高（40.63%）；在西葫芦中，‘KR4’和‘KR6’盐害指数最低（12.5%），‘ZZ10’盐害指数最高（40.63%）。杂交种中，‘寒青砧木’‘京欣砧4号’和‘HF’盐害指数最低（9.38%），‘全能金甲’盐害指数最高（40.63%）。根据南瓜幼苗处理后盐害指数的数据，求得变异系数为47.88%。

2.2 NaCl溶液处理后南瓜幼苗生长情况

根据方差分析和Ryan-Einot-Gabriel-Welsch Range比较（表3），这4种南瓜类型中，在NaCl溶液处理后，其真叶叶绿素含量、茎粗、株高、根长和地上部鲜质量都有显著差异。中国南瓜的真叶叶绿素含量显著偏高，茎粗显著偏低，根长显著低于杂交种，地上部鲜质量显著低于杂交种。印度南瓜真叶叶绿素含量显著偏低，茎粗与西葫芦类型和杂交种无明显差异。西葫芦真叶叶绿素含量显著偏低，株高、根长显著低于杂交种。杂交种南瓜真叶叶绿素含量显著偏高，茎粗显著偏高，根长显著偏长，地上部鲜质量显著高于中国南瓜。

根据图1-A可知，中国南瓜类型中，‘HFHF’‘JTN01’‘LN089’‘N2001’‘SD084’‘Z082’‘P60’‘P61’‘P62’‘P63’‘P66’‘HFHM1’‘HFHM2’‘HJ141’‘JS14’‘LS10’‘LTL11’‘MP12’和‘QD131’真叶叶绿素含量最高，‘QL’‘P68’和‘12A-198’最低。‘P55’的茎粗最粗，‘HFHF’‘JTN01’‘LN0817’‘LN089’‘N2001’‘SD084’‘Z082’‘HJ141’‘MB121’‘MP12’‘ZS123’和‘DW’茎粗最细。‘12A-198’株高最高，‘WC10’和‘LN089’株高最低。‘LS10ZY’‘WC10’和‘LTL11’的根最长，‘CS121’和‘HJ41’的根最短。‘P54’和‘P55’的地上部鲜质量最大，‘LN0817’和‘ZS123’最小。

根据图1-B可知，印度南瓜类型中，‘XN1’‘P64’‘P65’‘P67’‘P69’和‘P73’真叶叶绿素含量最高，而‘KR8’‘SD089’‘SD085’和‘WL132’最低。‘P70’和‘XM14’的茎粗最粗，‘P65’和‘P67’茎粗最细。‘P100’株高最高，‘XT14’株高最低。‘XM14’根最长，‘SD085’的根最短。‘P70’和‘XM14’的地上部鲜质量最大，‘P67’最小。

根据图1-C可知，西葫芦类型中，真叶叶绿素含量、茎粗、根长没有明显差异。‘LX11’株高最高，‘KR6’株高最低。‘WMNG’的地上部鲜质量最大，‘KR4’最小。

根据图1-D可知，杂交材料中，真叶叶绿素含量、茎粗、根长、地上部鲜质量没有明显差异。‘HF’株高最高，‘京欣砧4号’株高最低。

根据南瓜幼苗处理后性状的数据，求得变异系数，地上部鲜质量为39.05%、株高为22.81%、根长为24.04%、茎粗为16.20%和叶片相对叶绿素含量为12.82%。

3 讨 论

研究表明，作物幼苗期对盐胁迫最为敏感[11]。在幼苗期，植物处于营养生长的快速上升期，需要吸收大量的矿质元素合成有机物以促进生长，同时植物体面临渗透胁迫，例如盐分、水分等，因此幼苗期是选择耐盐性作物的最佳时期。而植物的耐盐性是一个多种因素相互作用的结果，易受环境因素的影响，只能尽可能让所有筛选的植物的生长环境一致，受到的盐胁迫的程度一致，以减小因环境不同而产生的误差。 ร

根据统计的86份材料的盐害指数，对86份材料的耐盐性M行比较，同时将中国南瓜、印度南瓜、西葫芦和杂交种这4种南瓜类型的盐害指数进行了对比分析。发现在240 mmol・L-1 NaCl溶液处理后，西葫芦的盐害指数与中国南瓜和印度南瓜相比显著偏高，中国南瓜、印度南瓜和杂交种之间并无明显区别，说明这4种类型中，西葫芦最易受到盐胁迫而且抗性不强，另外3种南瓜材料之间的耐盐性相对一致，但是同一类型不同材料的南瓜耐盐性差异却很大，最小的只有3.13%（‘HM14’），而最大的有40.63%（‘ZZ10’和‘全能金甲’）。所以根据不同南瓜材料的耐盐性，可以筛选出几份抗性较强的南瓜材料。在中国南瓜中，‘P63’盐害指数最低；在印度南瓜中，‘HM14’盐害指数最低；在西葫芦中，‘KR4’和‘KR6’盐害指数最低；杂交种中，‘寒青砧木’‘京欣砧4号’和‘HF’盐害指数最低。而各材料的盐害指数具有一定的差异，这也体现在了变异系数上。变异系数的大小则代表各个材料间的差异程度，与一些表型性状（茎粗、根长、鲜质量✎等）的变异系数相比，盐害指数的变异系数更高（47.88%），说明各个材料间的耐盐性差异很大，遗传背景丰富，这也为以后耐盐材料的筛选提供了很好的依据。 很多试验对于南瓜耐盐材料的筛选，一方面是为了筛选可直接种植在盐碱地的南瓜材料，服务南瓜生产；另一方面是筛选耐盐砧木材料，用于黄瓜、西瓜等瓜类作物的生产，如对嫁接黄瓜砧木的耐盐性研究[1，7]。若是为了选择砧木，则不仅要选择具有耐盐性的南瓜材料，还要结合砧木所需的其他特性，如根系强大、植株矮壮等。而根据NaCl处理后对各材料的真叶相对叶绿素含量、地上部鲜质量、株高、茎粗和根长等性状的考察，可以归纳出中国南瓜、印度南瓜、西葫芦和杂交种等不同类型南瓜的不同生长特点。中国南瓜较其他类型真叶叶绿素含量偏高，茎较细；印度南瓜和西葫芦真叶叶绿素含量偏低，其他无明显差异；杂交种真叶叶绿素含量偏高，茎较粗，生长比较旺盛。而在4种类型之间，结合耐盐性与砧木所需的其他优良特性，筛选出了以下几个材料：‘LN089’和‘HFHF2’（中国南瓜），‘KR8’和‘。LXD12’（印度南瓜），‘KR6’（西葫芦）和‘京欣砧4号’（杂交种），为南瓜砧木品种的选育提供了一定的参考。

参考文献

[1] WICKE B，SMEETS E，DORNBURG V，et al.The global technical and economic potential of bioenergy from salt-affected soils [J].Energy & Environmental Science，2011（4）：2669-2681.

[2] 包劭疲李白薇.盐碱滩上的绿色守望[J].中国科技奖励，2012（7）：62-63.

[3] 李卫欣，陈贵林，赵利，等.NaCl胁迫下不同南瓜幼苗耐盐性研究[J].植物遗传资源学报，2006（7）：192- 196.

[4] 林德佩.南瓜植物的起源和分类[J].中国西瓜甜瓜，2000（1）： 36-39.

[5] 张国新，李秀华.南瓜萌发期和幼苗期耐盐性鉴定指标研究[J].安徽☑农业科学，2012（40）：73-75.

[6] DADASHPOUR A.Impact of different salt source and concentrations on germination and seedling growth of many pumpkin seeds used as rootstock in Iran[J].Genetika，2012（44）：235-250.

[7] LEI B，HUANG Y，XIE J J，et al.Increased cucumber salt tolerance by grafting on pumpkin rootstock and after application of calcium[J].Biologia Plantarum，2014（58）：179-184.

[8] 王丽萍，孙锦，郭世荣，等.等渗Ca（N03）2和NaCl胁迫对黄瓜砧用南瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响[J].西北植物学报，2011（31）：2045-2051.

[9] 王迎儿，高旭，王毓洪，等.南瓜耐盐种质的筛选鉴定及耐盐基因的标记[J].浙江农业学报，2015（27）：372-379.

[10] 邢乃林，张蕾琛，应泉盛，等.不同浓度盐胁迫对南瓜幼苗的影响[J].浙江农业科学，2016（7）：1078-1081.

[11] 彭金光，孙玉宏，周谟兵，等.不同西瓜砧木幼苗期耐盐力评价研究[J].长江蔬菜，2010（8）：63-65.