本發(fā)明涉及農(nóng)作物種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種苗期玉米耐鹽性的篩選鑒定方法。

背景技術(shù)：

土壤的鹽堿化是造成農(nóng)作物減產(chǎn)的主要因素之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約有20％的農(nóng)業(yè)用地其鹽堿化程度在不斷加重。我國(guó)有2.6×10⁷hm²的鹽堿地，其中有6.6×10⁶hm²是耕地面積，主要集中在華北、東北、西北內(nèi)陸地區(qū)和長(zhǎng)江以北等糧食主產(chǎn)區(qū)。近年來(lái)，由于環(huán)境影響和人類活動(dòng)等不利因素的影響，越來(lái)越多耕地正面臨發(fā)生次生鹽堿化的危險(xiǎn)。預(yù)計(jì)到2050年，全世界將會(huì)有超過(guò)50％的耕地鹽堿化。因此，鹽堿地綜合利用研究與防治成為科研的熱點(diǎn)，其中選育抗鹽或耐鹽的農(nóng)作物品種是最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。

鹽脅迫是影響植物生長(zhǎng)和農(nóng)作物產(chǎn)量的一個(gè)重要環(huán)境限制因素。鹽脅迫易引發(fā)離子脅迫和滲透脅迫，最終導(dǎo)致植物葉面積擴(kuò)展受阻、光合作用以及生物量積累降低等。滲透脅迫是鹽毒害作用最先產(chǎn)生的方式。土壤中鹽分過(guò)多使土壤溶液水勢(shì)(Water potential)下降，會(huì)造成植物吸水困難，甚至體內(nèi)水分有外滲的危險(xiǎn)，從而導(dǎo)致植物生理干旱。

滲透脅迫會(huì)造成植物發(fā)育遲緩，抑制植物組織和器官的生長(zhǎng)和分化，使植物的發(fā)育進(jìn)程提前衰老加速，生長(zhǎng)量降低，最終導(dǎo)致植株因饑餓而死亡。

植物被轉(zhuǎn)移到鹽逆境中幾分鐘后，生長(zhǎng)速率即有所下降，其下降程度與根際滲透壓(Rhizosphere osmotic pressure)呈正比。最初鹽脅迫造成植物葉面積擴(kuò)展速率(The expansion rate of leaf area)降低，隨著含鹽量的增加，葉面積停止增加，葉、莖和根的鮮重及干重降低。鹽分主要是通過(guò)減少單株植物的光合面積而造成植物碳同化量(Carbon assimilation)的減少。

鹽漬土壤中某種離子含量過(guò)高而往往排斥植物對(duì)其它離子的吸收，形成不平衡的土壤溶液，導(dǎo)致特殊的離子毒害作用。在鹽脅迫下，高濃度Na⁺可置換細(xì)胞膜結(jié)合的Ca²⁺，使膜結(jié)合Na⁺增加，膜系統(tǒng)的組分、透性、運(yùn)輸、離子流率等都會(huì)受到影響而發(fā)生變化，導(dǎo)致質(zhì)膜透性的改變，Na⁺大量進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)Na⁺增加，而K⁺外滲，使Na⁺/K⁺值增大，抑制液泡膜焦磷酸酶(H⁺-Ppase)活性和胞質(zhì)中的H⁺跨液泡膜運(yùn)輸，跨液泡膜運(yùn)輸?shù)膒H梯度下降，液泡堿化，不利于Na⁺在液泡內(nèi)積累。從而打破原有的離子平衡，當(dāng)Na⁺/K⁺比值增大到閾值時(shí)植物即受害。

另外，在鹽脅迫等逆境條件下，活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)產(chǎn)生與清除之間的動(dòng)態(tài)平衡被破壞，從而導(dǎo)致活性氧的大量積累。植物體內(nèi)積累過(guò)多的活性氧，若不能及時(shí)清除就會(huì)造成氧化脅迫，形成一些活性氧物質(zhì)，如：?jiǎn)尉€態(tài)氧(¹O₂)、過(guò)氧化氫(H₂O₂)、羥自由基(OH·)、超氧化物陰離子(O₂·^－)等?；钚匝蹙哂泻軓?qiáng)的氧化能力，對(duì)不飽和脂、蛋白質(zhì)、核酸等生物分子具有破壞作用，可引起酶失活、色素脫色、蛋白降解和脂質(zhì)過(guò)氧化(Membrane lipid peroxidation,LPO)等反應(yīng)，嚴(yán)重可阻斷DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致DNA損傷和突變，造成細(xì)胞死亡?；钚匝踹€可使膜脂過(guò)氧化(LPO)，產(chǎn)生丙二醛(Malondialdehyde,MDA)，MDA是膜脂過(guò)氧化作用的主要產(chǎn)物之一，具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性，對(duì)膜和細(xì)胞中的許多生物功能分子如蛋白質(zhì)、核酸和酶均有很強(qiáng)的破壞作用。

植物在適應(yīng)鹽脅迫環(huán)境時(shí)形成了許多耐受調(diào)節(jié)機(jī)理，如Na⁺的外排、Na⁺區(qū)隔化進(jìn)入液泡、可溶性物質(zhì)的積累和活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)的清除等。在外界鹽脅迫條件下，土壤中鹽分過(guò)多會(huì)降低土壤水勢(shì)，由于水勢(shì)的降低，影響了植物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，導(dǎo)致生理干旱和養(yǎng)分虧缺。這種作用是鹽害最重要的短期效應(yīng)。為避免這種傷害，細(xì)胞內(nèi)會(huì)積累一些可溶性物質(zhì)來(lái)降低細(xì)胞內(nèi)滲透勢(shì)(Osmotic potential)。一方面，植物細(xì)胞從外界吸收無(wú)機(jī)離子，如鹽生植物中的Na⁺、K⁺和Cl^-；另一方面，植物受到滲透脅迫造成的不平衡，通常在細(xì)胞內(nèi)積累滲透保護(hù)物質(zhì)(Osmoprotectant)以降低細(xì)胞的滲透勢(shì)，由于它們不干擾細(xì)胞內(nèi)正常的生化反應(yīng)，因此將它們統(tǒng)稱為“相容性溶質(zhì)(Compatibility solute)”。這些相容性溶質(zhì)主要包括脯氨酸(Proline,Pro)、甜菜堿(Betaine)、多胺(Polyamine,PA)、甘油醇(Glycerol)、山梨醇(Sorbitol)和肌醇(Inositol)以及一些多糖分子。無(wú)機(jī)和有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，二者共同進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)降低細(xì)胞水勢(shì)，使水分的跨膜運(yùn)輸朝著有利于細(xì)胞生長(zhǎng)的方向流動(dòng)，以保證植物正常的生理代謝需求。

此外，在鹽脅迫下，植物體內(nèi)的吲哚乙酸(Indoleacetic acid,IAA)、細(xì)胞分裂素(Cytokinin,CTK)、赤霉素(Gibberellic acid,GA)等激素均發(fā)生不同程度的變化，脫落酸(Abscisic acid,ABA)是受環(huán)境條件影響最大的一種激素。很多的研究發(fā)現(xiàn)，逆境條件下很多植物中的ABA水平明顯上升。

玉米(Zea mays L.)既是重要的糧食和飼料作物，又是重要的工業(yè)原料。目前我國(guó)是玉米生產(chǎn)第二大國(guó)，市場(chǎng)上玉米供求的矛盾日益加劇，提高玉米的綜合生產(chǎn)力已經(jīng)成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。玉米是對(duì)鹽堿中度敏感的作物，耐鹽性相對(duì)較差，只能在NaCl含量在0.3％以下的土壤上生長(zhǎng)。

玉米苗期是整個(gè)生長(zhǎng)周期的關(guān)鍵時(shí)期，該時(shí)期對(duì)各種外界不利環(huán)境因素的脅迫比較敏感，其中鹽脅迫使玉米幼苗生長(zhǎng)受阻，芽勢(shì)弱，胚根少且短，苗弱，成活率低，嚴(yán)重影響其生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量。

因此，玉米在苗期對(duì)鹽脅迫的耐受程度表明其耐鹽性的高低，玉米的耐鹽性對(duì)其能否順利度過(guò)生長(zhǎng)敏感期乃至整個(gè)生長(zhǎng)期都是至關(guān)重要的，對(duì)苗期玉米耐鹽性的篩選將為下一步耐鹽玉米選育奠定基礎(chǔ)。

綜上研究報(bào)道，一方面，鹽脅迫造成植物發(fā)育遲緩，植物葉面積停止增加，光合速率下降，葉、莖和根的鮮重及干重降低，積累大量的活性氧，產(chǎn)生丙二醛(MDA)，破壞膜系統(tǒng)，使植物的發(fā)育進(jìn)程提前衰老加速，以致死亡。

因此，鹽脅迫早期可通過(guò)測(cè)定葉綠素含量、丙二醛含量及活性氧(H₂O₂)含量來(lái)鑒定植株受鹽脅迫損傷的程度，鹽脅迫后期可通過(guò)觀察植物的葉片枯萎程度來(lái)鑒定耐鹽性強(qiáng)弱。

另一方面，植物自身可通過(guò)積累有機(jī)滲透保護(hù)物質(zhì)(如可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸等)來(lái)調(diào)節(jié)或緩沖高鹽引發(fā)的滲透脅迫，這些可溶性物質(zhì)可降低細(xì)胞水勢(shì)，使水分的跨膜運(yùn)輸朝著有利于細(xì)胞生長(zhǎng)的方向流動(dòng)。據(jù)此，植物體內(nèi)這些可溶性物質(zhì)含量的高低可表征其自身的耐鹽性強(qiáng)弱，所以也可通過(guò)測(cè)定植株受鹽脅迫后的可溶性物質(zhì)含量來(lái)鑒定其耐鹽性。

上述測(cè)定各物質(zhì)含量使用成本高，用量大且操作步驟繁瑣，且有一定的危險(xiǎn)性(所需加熱過(guò)程中若操作不當(dāng)，液體易噴出，灼傷皮膚)。丙二醛、過(guò)氧化氫、可溶性糖、脯氨酸等含量的測(cè)定所需用的一些化學(xué)物質(zhì)包括硫代巴比妥酸(TBA)、茚三酮(Ninhydrin)、甲苯、蒽酮(Anthrone)等的成本高，且有劇毒，對(duì)人體傷害大，不易分解，污染環(huán)境。

因此，如何提供一種成本低、簡(jiǎn)單易行、且對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害、易于進(jìn)行大規(guī)模操作的苗期玉米耐鹽性的篩選鑒定方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種苗期玉米耐鹽性的篩選鑒定方法，該篩選鑒定方法成本低、簡(jiǎn)單易行、且對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害、易于進(jìn)行大規(guī)模操作。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種苗期玉米耐鹽性的篩選鑒定方法，首先將多個(gè)待篩選鑒定的玉米品種的萌發(fā)良好一致的幼苗進(jìn)行正常的液體培養(yǎng)，等玉米幼苗長(zhǎng)到三葉一心期后，對(duì)全部待篩選鑒定的玉米品種的幼苗均進(jìn)行0μM Zn²⁺的缺鋅脅迫處理，處理一定時(shí)間后，觀察幼苗長(zhǎng)勢(shì)特征，根據(jù)玉米幼苗否有缺鋅癥狀來(lái)判斷其是否耐鹽，具有缺鋅癥狀的玉米幼苗為耐鹽玉米品種，未有缺鋅癥狀的玉米幼苗為非耐鹽玉米品種；

根據(jù)玉米幼苗缺鋅癥狀的嚴(yán)重程度來(lái)判斷相應(yīng)的玉米品種的耐鹽性的高低，玉米幼苗的缺鋅癥狀越嚴(yán)重表征相應(yīng)的玉米品種的耐鹽性越高。

優(yōu)選的，缺鋅脅迫處理后，對(duì)全部缺鋅脅迫處理后的玉米品種的幼苗均再進(jìn)行一定濃度的Zn²⁺的鋅脅迫處理，處理一定時(shí)間后，根據(jù)玉米幼苗的長(zhǎng)勢(shì)變化來(lái)進(jìn)一步判斷其是否耐鹽，鋅脅迫處理前后長(zhǎng)勢(shì)由好轉(zhuǎn)壞的玉米幼苗為非耐鹽玉米品種，鋅脅迫處理前后長(zhǎng)勢(shì)由壞轉(zhuǎn)好的玉米幼苗為耐鹽玉米品種。

優(yōu)選的，鋅脅迫處理過(guò)程中，所用含Zn²⁺溶液中的Zn²⁺濃度為20μM～50μM。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種苗期玉米耐鹽性的篩選鑒定方法，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證了苗期玉米的耐鹽性與其鋅敏感性的關(guān)系，經(jīng)試驗(yàn)表明玉米自交系的鹽耐性與其鋅敏感性是呈現(xiàn)一致的，耐鹽性玉米自交系對(duì)缺鋅較為敏感，即耐鹽性玉米自交系在缺鋅脅迫處理下具有缺鋅癥狀，因此，可通過(guò)判斷玉米自交系對(duì)鋅的敏感程度，即在缺鋅脅迫處理下是否具有缺鋅癥狀，是否具有缺鋅癥狀的典型“花白葉”表現(xiàn)，來(lái)間接判斷相應(yīng)玉米品種是否耐鹽，具有缺鋅癥狀的玉米幼苗為耐鹽玉米品種，未有缺鋅癥狀的玉米幼苗為非耐鹽玉米品種；同時(shí)根據(jù)玉米幼苗缺鋅癥狀的嚴(yán)重程度來(lái)判斷相應(yīng)的玉米品種的耐鹽性的高低；進(jìn)一步的，本發(fā)明通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步細(xì)化了苗期玉米的耐鹽性與其鋅敏感性的關(guān)系，經(jīng)試驗(yàn)證明，對(duì)全部缺鋅脅迫處理后的玉米品種的幼苗均再進(jìn)行一定濃度的Zn²⁺的鋅脅迫處理，處理一定時(shí)間后，根據(jù)玉米幼苗的長(zhǎng)勢(shì)變化來(lái)進(jìn)一步判斷其是否耐鹽，鋅脅迫處理前后長(zhǎng)勢(shì)由好轉(zhuǎn)壞的玉米幼苗為非耐鹽玉米品種，鋅脅迫處理前后長(zhǎng)勢(shì)由壞轉(zhuǎn)好的玉米幼苗為耐鹽玉米品種；本發(fā)明根據(jù)缺鋅脅迫處理下是否具有缺鋅癥狀來(lái)初步判斷玉米品種是否耐鹽，進(jìn)一步的，通過(guò)缺鋅脅迫處理后的添加鋅進(jìn)行鋅脅迫處理，來(lái)進(jìn)一步地判斷相應(yīng)的玉米品種是否耐鹽，前后兩步結(jié)合，提高了篩選鑒定的精確性，且該方法切實(shí)有效，操作簡(jiǎn)便易行，無(wú)需使用化學(xué)藥品進(jìn)行檢測(cè)，因而成本低，且對(duì)人體無(wú)毒害，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，為進(jìn)一步進(jìn)行大批量篩選玉米耐鹽自交系、培育耐鹽作物奠定了一定的理論基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明初步驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在正常Hongland營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)下的生長(zhǎng)結(jié)果；

圖2為本發(fā)明初步驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鹽脅迫和高鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)結(jié)果；

圖3為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)結(jié)果；

圖4為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鹽+鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)結(jié)果；

圖5為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的葉綠素含量；

圖6為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的膜質(zhì)過(guò)氧化損傷程度；

圖7為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的脯氨酸含量；

圖8為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的可溶性糖含量；

圖9為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的可溶性蛋白含量；

圖10為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的超氧化物歧化酶活性；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例1中的10個(gè)玉米品種的玉米幼苗在缺鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)結(jié)果；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例1中的10個(gè)玉米品種的玉米幼苗在缺鋅脅迫處理下的丙二醛(MDA)含量；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例1中的10個(gè)玉米品種的玉米幼苗在50μM Zn²⁺鋅脅迫處理下的葉綠素含量。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參照?qǐng)D1～圖13，圖1為本發(fā)明初步驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在正常Hongland營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)下的生長(zhǎng)結(jié)果；圖2為本發(fā)明初步驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鹽脅迫和高鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)結(jié)果；圖3為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)結(jié)果；圖4為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鹽+鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)結(jié)果；圖5為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的葉綠素含量；圖6為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的膜質(zhì)過(guò)氧化損傷程度；圖7為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的脯氨酸含量；圖8為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的可溶性糖含量；圖9為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的可溶性蛋白含量；圖10為本發(fā)明后期驗(yàn)證中QXN233與QXH0121的玉米幼苗在鋅脅迫處理與鹽+鋅脅迫處理下的超氧化物歧化酶活性；圖11為本發(fā)明實(shí)施例1中的10個(gè)玉米品種的玉米幼苗在缺鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)結(jié)果；圖12為本發(fā)明實(shí)施例1中的10個(gè)玉米品種的玉米幼苗在缺鋅脅迫處理下的丙二醛(MDA)含量；圖13為本發(fā)明實(shí)施例1中的10個(gè)玉米品種的玉米幼苗在50μM Zn²⁺鋅脅迫處理下的葉綠素含量。

初步驗(yàn)證：

在高18cm、直徑23cm的花盆里，填充適宜的普通園藝用蛭石(高度14cm)，首次澆透Hongland營(yíng)養(yǎng)液(營(yíng)養(yǎng)液配方見(jiàn)表1)，將萌發(fā)良好一致的玉米非耐鹽性自交系QXN233和耐鹽性自交系QXH0121幼苗小心移栽入盆內(nèi)，以后每隔3-5天澆1次新鮮的正常Hongland營(yíng)養(yǎng)液(營(yíng)養(yǎng)液配方如上述所示，400ml/每盆)。

待玉米幼苗長(zhǎng)到三葉一心期(約2周)，觀察發(fā)現(xiàn)，耐鹽性自交系QXH0121幼苗葉片出現(xiàn)黃色斑點(diǎn)，并不斷加重蔓延，而非耐鹽性自交系QXN233幼苗葉片表現(xiàn)出正常的綠色，如圖1所示，萌發(fā)生長(zhǎng)1月后，可以明顯看到，QXH0121幼苗葉片中下部有明顯的枯黃斑點(diǎn)，并逐漸變白干枯，即呈現(xiàn)為玉米的“花白葉”，是典型的玉米缺鋅癥狀。

接下來(lái)，我們對(duì)玉米自交系QXN233和QXH0121分別進(jìn)行了鹽脅迫和高鋅脅迫處理。待玉米幼苗長(zhǎng)到3葉一心期(約2周)，分別進(jìn)行200mM NaCl和100μM ZnSO₄處理。

具體方案為：

鹽處理組中每個(gè)處理花盆澆灌含有200mM NaCl的Hongland營(yíng)養(yǎng)液；

高鋅處理組中每個(gè)處理花盆澆灌含有100μM ZnSO₄的Hongland營(yíng)養(yǎng)液；

對(duì)照組中每個(gè)花盆澆灌正常的Hongland營(yíng)養(yǎng)液。

這樣處理30d后，可明顯看出，二者的對(duì)照組均生長(zhǎng)正常良好；200mM NaCl處理下，二者較對(duì)照組生長(zhǎng)受阻，植株整體表現(xiàn)為矮小，非耐鹽性自交系QXN233幼苗莖葉纖細(xì)，葉片呈現(xiàn)卷曲枯萎狀，根系細(xì)長(zhǎng)(圖2A)；而耐鹽性自交系QXH0121葉片伸展、寬大，莖部較粗，根系粗壯、較發(fā)達(dá)(圖2C)，即玉米幼苗長(zhǎng)勢(shì)QXN233<QXH0121(圖2A和2C)，確證了二者的耐鹽性。

同樣在100μM ZnSO₄處理下，QXN233的玉米幼苗較對(duì)照生長(zhǎng)矮小，地上部葉片出現(xiàn)卷曲，老葉枯萎死亡，根系嚴(yán)重缺水，生長(zhǎng)受阻，干枯且短(圖2B)；而QXH0121雖然較對(duì)照幼苗也較矮小，但與QXN233相比，葉片寬大，莖粗壯，根系長(zhǎng)且白亮(圖2D)，生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)明顯優(yōu)于QXN233，即受脅迫嚴(yán)重程度QXH0121<<QXN233(圖2B和2D)。本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了非耐鹽性自交系QXN233對(duì)鋅元素不敏感，高鋅可使其嚴(yán)重受害；而耐鹽性自交系QXH0121對(duì)鋅較為敏感，可較強(qiáng)的耐受一定程度的高鋅脅迫。

本實(shí)驗(yàn)初步表明玉米自交系的鹽耐性和鋅敏感性是呈現(xiàn)一致的，因此，可通過(guò)判斷玉米自交系對(duì)鋅的敏感程度，即是否具有“花白葉”表現(xiàn)來(lái)間接判斷對(duì)鹽的耐受程度。另外，據(jù)此，我們也推測(cè)，耐鹽性的自交系對(duì)缺鋅應(yīng)該較為敏感，而高鋅應(yīng)該能緩解一定的鹽脅迫癥狀。于是，我們進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行了后期驗(yàn)證。

表1Hongland營(yíng)養(yǎng)液配方

后期驗(yàn)證：

在高18cm、直徑23cm的花盆里，填充適宜的普通園藝用蛭石(高度14cm)，首次澆透Hongland營(yíng)養(yǎng)液，將萌發(fā)良好一致的玉米非耐鹽性自交系QXN233和耐鹽性自交系QXH0121幼苗小心移栽入盆內(nèi)，以后每隔3-5天澆1次新鮮營(yíng)養(yǎng)液(400ml/每盆)。

待玉米幼苗長(zhǎng)到三葉一心期(約2周)，分別進(jìn)行鋅脅迫處理以及鹽和鋅脅迫共同處理，具體為：

鋅處理組設(shè)4個(gè)梯度，分別為0μM、1μM(正常)、20μM、50μM ZnSO₄，其中1μM是表1中正常Hongland營(yíng)養(yǎng)液中的Zn²⁺濃度；

各個(gè)鋅梯度分別和200mM NaCl組合，做共同處理組，即為200mM NaCl+0μM Zn²⁺、200mM NaCl+1μM Zn²⁺、200mM NaCl+20μM Zn²⁺、200mM NaCl+50μM Zn²⁺。

這樣處理1月后，可明顯看出：

Zn²⁺濃度為0μM(即缺鋅)下，耐鹽性自交系QXH0121長(zhǎng)勢(shì)明顯不如非耐鹽性自交系QXN233，QXH0121葉片焦枯，根系較少，極為不發(fā)達(dá)，相反，QXN233能保持較良好的生長(zhǎng)狀態(tài)，尤其根系生長(zhǎng)較長(zhǎng)且密度大，因此，耐鹽性自交系QXH0121對(duì)缺鋅較非耐鹽性自交系QXN233更加敏感。

隨著Zn²⁺濃度的升高，20μM Zn²⁺對(duì)QXN233已造成嚴(yán)重脅迫，根系失水變短，地上部枯萎幾近死亡；當(dāng)Zn²⁺升至50μM時(shí)，QXN233已完全死亡，表明QXN233不耐高鋅脅迫，即0μM>20μM>50μM(圖3A)。

但是，耐鹽性自交系QXH0121呈現(xiàn)相反的生長(zhǎng)狀態(tài)，隨著Zn²⁺濃度的升高，QXH0121的生長(zhǎng)表現(xiàn)越來(lái)越好(0μM<20μM<50μM)，較QXN233更上一籌(圖3B)，這是與其充足的鋅水平相一致的，表明一定范圍內(nèi)，充足的鋅能較快促進(jìn)耐鹽性自交系QXH0121的生長(zhǎng)。

進(jìn)一步通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明：

200mM NaCl處理下，非耐鹽性自交系QXN233玉米幼苗長(zhǎng)勢(shì)0μM>1μM>20μM>50μM(圖4A和4B)；

相反地，200mM NaCl處理下，耐鹽性自交系QXH0121玉米幼苗長(zhǎng)勢(shì)0μM<1μM<20μM<50μM(圖4C和4D)。

二者在鹽+鋅組合下的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)是與單獨(dú)在鋅脅迫處理下的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)是一致的。

因此，本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明：

對(duì)非耐鹽性自交系QXN233而言，鋅的補(bǔ)給不能緩解或提高其耐鹽性，高鋅甚至加重了其鹽脅迫；

而對(duì)于耐鹽性自交系QXH0121，充足的鋅元素能夠緩解或提高其耐鹽性，如營(yíng)養(yǎng)液中增添至20或50μM Zn²⁺能夠明顯緩解200mM NaCl的鹽脅迫傷害作用。

所以，本實(shí)驗(yàn)證實(shí)了我們的推測(cè)，耐鹽性的玉米自交系對(duì)缺鋅較為敏感，而高鋅能緩解一定的鹽脅迫癥狀，這可能與較高的Zn²⁺濃度加快了玉米幼苗的生長(zhǎng)，促使玉米整株體積增大(圖4C)，有效稀釋了植株體內(nèi)的鹽分有關(guān)。

對(duì)各種生理指標(biāo)的測(cè)定也進(jìn)一步證實(shí)了這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論，如在200mM NaCl+20或50μM Zn²⁺處理下，QXH0121的葉綠素(圖5)、脯氨酸(圖7)、可溶性糖(圖8)和可溶性蛋白(圖9)顯著高于QXN233，并且，其超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)(圖10)也顯著高于QXN233，而其膜質(zhì)過(guò)氧化損傷程度顯著低于QXN233(圖6)。因此，耐鹽性玉米自交系對(duì)缺鋅較為敏感，高鋅能緩解一定的鹽脅迫癥狀：將Hongland營(yíng)養(yǎng)液Zn²⁺濃度提高到20或50μM，可有效拮抗200mM NaCl對(duì)耐鹽性玉米QXH0121幼苗造成的鹽脅迫傷害。

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種苗期玉米耐鹽性的篩選鑒定方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

一種苗期玉米耐鹽性的篩選鑒定方法，

首先將10個(gè)待篩選鑒定的玉米品種(分別命名為：121、134、137、138、140、141、142、143、Q121、233)的萌發(fā)良好一致的幼苗進(jìn)行正常的液體培養(yǎng)，等玉米幼苗長(zhǎng)到三葉一心期后，對(duì)全部待篩選鑒定的玉米品種的幼苗均進(jìn)行0μM Zn²⁺的缺鋅脅迫處理，處理1周后，觀察幼苗長(zhǎng)勢(shì)特征，根據(jù)玉米幼苗否有缺鋅癥狀，即葉片是否表現(xiàn)出“花白葉”或葉片出現(xiàn)白色或枯色斑點(diǎn)來(lái)判斷其是否耐鹽，具有缺鋅癥狀的玉米幼苗為耐鹽玉米品種，未有缺鋅癥狀的玉米幼苗為非耐鹽玉米品種，觀察結(jié)果如圖11所示，可得10個(gè)待篩選鑒定的玉米品種中的Q121、138、137、134和121為耐鹽玉米品種，其中的142、140、143、141和233為非耐鹽玉米品種。

根據(jù)玉米幼苗缺鋅癥狀的嚴(yán)重程度來(lái)判斷相應(yīng)的玉米品種的耐鹽性的高低，玉米幼苗的缺鋅癥狀越嚴(yán)重表征相應(yīng)的玉米品種的耐鹽性越高，根據(jù)觀察可初步判斷上述10種玉米的鋅敏感度順序?yàn)镼121>138>137>134>121>142>140>143>141>233，因而這些玉米品種的耐鹽性為Q121>138>137>134>121>142>140>143>141>233。

采用檢測(cè)缺鋅脅迫下植株幼苗的產(chǎn)生的丙二醛(MDA)含量的方法對(duì)上述耐鹽性大小順序結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，MDA含量越高表明細(xì)胞膜損傷程度越大，同時(shí)表征耐鹽性越低，缺鋅脅迫下，液體培養(yǎng)1周后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖12所示。根據(jù)圖12所示，這些玉米品種的耐鹽性確實(shí)為Q121>138>137>134>121>142>140>143>141>233。

然后，對(duì)全部缺鋅脅迫處理后的上述10玉米品種的幼苗均再進(jìn)行50μM Zn²⁺的鋅脅迫處理，處理2-3周后，根據(jù)玉米幼苗的長(zhǎng)勢(shì)變化來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證判斷其是否耐鹽，鋅脅迫處理前后長(zhǎng)勢(shì)由好轉(zhuǎn)壞的玉米幼苗為不耐鹽玉米品種，鋅脅迫處理前后長(zhǎng)勢(shì)由壞轉(zhuǎn)好的玉米幼苗為耐鹽玉米品種，可得10個(gè)待篩選鑒定的玉米品種中的Q121、138、137、134和121為耐鹽玉米品種，其中的142、140、143、141和233為非耐鹽玉米品種。

采用檢測(cè)50μM Zn²⁺脅迫下植株幼苗同一位置葉片的葉綠素含量的方法對(duì)上述耐鹽性大小順序結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，葉綠素含量越高表明植株受脅迫損傷程度越小，同時(shí)表征耐鹽性越高，50μM Zn²⁺脅迫下，液體培養(yǎng)1周后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖13所示。根據(jù)圖13所示，這些玉米品種的耐鹽性進(jìn)一步確證為Q121>138>137>134>121>142>140>143>141>233。

本發(fā)明未詳盡描述的方法和裝置均為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。

本文中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。