本发明涉及耐盐碱植物筛选领域，具体而言，涉及一种干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法。
背景技术：
：枣(ziziphusjujubamill)，为鼠李科(rhamnaceae)枣属(zizyphusmill)，落叶小乔木，原产于我国，已有7000多年的栽培历史。近年来，人们发现新疆特殊的地理环境和得天独厚的光照条件使得种植于新疆的红枣相较于内地种植的红枣而言品质更好。同时，新疆南疆地区枣树的种植规模也逐渐扩大，红枣已经成为当地农民增收的主要经济作物。红枣种植面积不断扩大的同时，诸多生产问题也逐渐出现。水资源的缺乏和人们对土地的使用管理不当使得土壤盐渍化程度日益加重，南疆盐碱地面积已达900多万亩，占总耕地面积的43％。土壤中可溶性盐碱含量累积到一定量时，会直接影响枣树的生长以及红枣果实的产量和品质，如何合理开发和利用盐碱地成了如今红枣种植过程中最重要的任务。盐碱土的改良方法很多，如化学改良、工程改良和生物改良，其中利用耐盐碱植物对土壤进行改良是最为有效并且生态的一种改良方法。酸枣和枣的亲缘关系较近，嫁接排异率低，生产上大多以酸枣作为红枣的砧木。因而，解决枣树耐盐碱问题实际上就是解决枣树砧木——酸枣的耐盐碱问题。酸枣作为红枣的最常用砧木，直播建园所用的酸枣种子大部分来源于河北、山西、山东、河南、辽宁、陕西等地，做为种子的酸枣来源较为复杂，后代表现也各不相同，因其实生繁殖的遗传多样性导致对红枣生长的影响不同，而砧木的优劣对红枣嫁接品种的生长结果有着直接影响，对红枣产业的健康发展也具有深远影响。新疆直播建园酸枣种仁来源地主要集中于河南、河北、山西等红枣传统产区，种源地自然环境与土壤条件与新疆差异较大，建园酸枣砧木存在不耐盐碱、抗寒性不能满足新疆极端低温而导致的枣苗成活率低、园相不整齐等问题，这也严重影响新疆红枣产业发展。因此，选出抗盐碱性强的酸枣品系作为红枣砧木，对地方经济的提升和红枣产业的可持续发展均有重要意义。然而，目前国内外对酸枣的研究主要集中在抗性差异方面，但关于抗盐碱酸枣砧木的筛选研究鲜见报道。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的第一目的在于提供一种干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法，所述的筛选方法具有植株培育方法简便，筛选方法科学、效率高且结果准确等优点。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：一种干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法，包括如下步骤：选取在本地区较重盐碱条件下长势良好的酸枣品系进行预处理，取其所生酸枣根蘖苗进行生根处理，然后分组进行无土栽培，并以营养液进行浇灌；各组酸枣根蘖苗生长一段时间后，分别进行处理，其中，一组酸枣根蘖苗仍以营养液进行浇灌，作为对照组，其余组酸枣根蘖苗在以营养液浇灌的同时以混合盐碱液进行滴灌，作为实验组，继续进行培育；分别对各组培育后的酸枣根蘖苗的叶片形态和色泽变化的性状参数进行评测，并计算出不同组酸枣根蘖苗的盐害指数，然后初步筛选出具有耐盐碱性的实验组；对初步筛选出的实验组中的酸枣根蘖苗进行生长指标和叶片生理指标的性状进行参数测定，并确定各性状的权重，然后将所测定的性状参数转化为隶属函数转换矩阵，最后将其与各性状的权重矩阵进行运算，并筛选出具有耐盐碱性的酸枣品系。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，无土栽培所用基质为珍珠岩、蛭石，以及草炭的混合物。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，珍珠岩、蛭石，以及草炭的质量比为1:1:1。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，所述营养液中包含如下成分：ca(no3)2﹒4h2o、mgso4﹒7h2o、kno3、nh4h2po4、fe-edta、h3bo3、mnso4﹒h2o、znso4﹒7h2o、cuso4﹒5h2o，以及h8mon2o4。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，所述营养液中各组分含量如下：ca(no3)2﹒4h2o900～1000mg/l，mgso4﹒7h2o800～850mg/l，kno3450～500mg/l，nh4h2po4150～200mg/l，fe-edta30～40mg/l，h3bo32～5mg/l，mnso4﹒h2o1～2mg/l，znso4﹒7h2o0.1～1mg/l，cuso4﹒5h2o0.01～0.1mg/l，以及h8mon2o40.01～0.1mg/l。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，所述混合盐碱液为na2co3、nahco3、nacl以及na2so4的混合溶液。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，所述混合溶液中，各盐的总质量浓度为0.5～0.8％；更优选的，所述混合溶液中，各盐的总质量浓度为0.6％。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，所述混合溶液是由质量比为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)的na2co3、nahco3、nacl以及na2so4加水溶解混合制得的。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，所述生长指标包括株高、根长、茎粗，以及单株鲜重。优选的，本发明所述的干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法中，所述叶片生理指标包括叶绿素含量和叶片渗透调节物质，其中叶片渗透调节物质包括：脯氨酸含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白含量，以及mda含量。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明筛选方法中，以不同种源地酸枣种子直播建园产生的在本盐碱含量较高地区长势较好的酸枣母株，其无性繁殖产生的幼苗为试材，模拟田间混合盐碱试验，通过比较各处理酸枣外观指标以及生理指标的含量，分析混合盐碱条件下酸枣根蘖苗众多指标与耐盐碱性的关系，最后进行隶属函数方法综合评价，筛选出具有较强耐盐碱性的酸枣品系，确定其母株可以作为耐盐碱性较强的酸枣品系从而进行推广应用。具有植株培育方法简便，筛选方法科学、效率高且结果准确等优点，并填补了相关研究领域的空白。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。有鉴于耐盐碱性酸枣的筛选对于红枣产业具有重要的意义，而现有技术中对于此方面的研究并不充分，本发明特提供了一种干旱荒漠区红枣耐盐碱砧木筛选方法，也就是一种具有良好耐盐碱性酸枣的筛选方法。植物在盐碱胁迫条件下会产生明显的生长发育迟缓，生长抑制是植物响应盐碱生境最直观的生理表现，幼苗长势是植物体早期耐盐碱性鉴定及对耐盐碱个体、品种早期选择的基础。而本发明中，同样也采用盐胁迫的方法，并采用对盐害指数分析和生长指标以及叶片生理指标进行参数测定的方法，以进行不同酸枣品系的耐盐性筛选和分析，从而筛选出具有良好抗逆性的酸枣母本，进而为进一步红枣的嫁接和产业发展提供优质材料。具体的，本发明所提供的筛选方法如下：以塔里木大学园艺试验站内的酸枣种质资源圃(山西、陕西、河北、辽宁等野生酸枣富集地采集酸枣种子直播建园获得，资源圃土壤中盐碱含量较重，而在重盐碱园圃中进行酸枣培育，也能够起到初步筛选具有耐盐碱性酸枣的目的)500余份酸枣种植资源的根蘖苗为研究对象，选取长势良好的酸枣品系进行预处理；优选的，本发明中，是10份生长势强、节间粗短、杆径粗壮的不同的酸枣品系作为基材，并以其分生的孽根为实验材料，进行后续的耐盐碱性实验和筛选；同时，所述预处理则是在作为基材的酸枣树茎干周围40cm处对其根部进行轻割处理，以促进酸枣根蘖苗的产生；然后取所生酸枣根蘖苗分组，优选的，是采用如下方式进行分组：将采集自10份酸枣品系的酸枣根蘖苗进行生根处理后，分别栽种于不同的栽培槽内，并记为s1-s10组，而这十组也会在进一步的试验中作为实验组；同时，从每份酸枣品系基材中分别随机挑选1株酸枣根蘖苗，共取1份，在生根处理后，同样栽种于培育槽内，并记为s0组，而该组也会在进一步的试验中作为对照组；如上所述的栽培优选的采用无土栽培的方式进行，所用基质为珍珠岩、蛭石，以及草炭的混合物，三者的质量比优选的为1:1:1；在栽培后，即对各组植株以营养液进行浇灌，而所用营养液为含有大量元素和微量元素的营养液，其所含成分为：ca(no3)2﹒4h2o、mgso4﹒7h2o、kno3、nh4h2po4、fe-edta、h3bo3、mnso4﹒h2o、znso4﹒7h2o、cuso4﹒5h2o，以及h8mon2o4；优选的，各成分的含量为：ca(no3)2﹒4h2o900～1000mg/l，mgso4﹒7h2o800～850mg/l，kno3450～500mg/l，nh4h2po4150～200mg/l，fe-edta30～40mg/l，h3bo32～5mg/l，mnso4﹒h2o1～2mg/l，znso4﹒7h2o0.1～1mg/l，cuso4﹒5h2o0.01～0.1mg/l，以及h8mon2o40.01～0.1mg/l；更优选的，各成分的含量为：ca(no3)2﹒4h2o945mg/l，mgso4﹒7h2o809mg/l，kno3493mg/l，nh4h2po4153mg/l，fe-edta32mg/l，h3bo32.86mg/l，mnso4﹒h2o1.61mg/l，znso4﹒7h2o0.22mg/l，cuso4﹒5h2o0.08mg/l，以及h8mon2o40.02mg/l。在如上营养液浇灌条件下培育一段时间后，即需要进行盐胁迫条件下的生长实验，其方法如下：将对照组酸枣根蘖苗仍以营养液进行浇灌，实验组酸枣根蘖苗在以营养液浇灌的同时以混合盐碱液进行滴灌，继续进行培育；优选的，每两天进行一次混合盐碱液滴灌，每次滴灌的时间优选的控制在5min左右，以达到灌透为标准；而所用混合盐碱液则是na2co3、nahco3、nacl以及na2so4的混合溶液，其质量浓度优选的控制在0.5～0.8％，更优选的则是控制在0.6％；其中，如上四种盐的质量比例优选的为(1～2)：(1～2)：(1～2)：(1～2)，更优选的，四种盐的质量比例为1:1:1:1；在盐胁迫条件下培育30d后，即可明显从叶片和植株整体生长情况(是否枯死)等初步筛选出具有较好耐盐碱性的实验组；为了进一步更为科学的对不同酸枣品系进行耐盐性分析，本发明中对各组培育后的酸枣根蘖苗的叶片形态和色泽变化的性状参数进行评测，并计算出不同实验组酸枣根蘖苗的盐害指数，然后初步筛选出具有耐盐碱性的实验组；对初步筛选出的实验组中的酸枣根蘖苗进行生长指标和叶片生理指标测定；具体的，本发明中，是对于株高、根长、茎粗，以及单株鲜重等生长指标性状，以及叶绿素含量和叶片渗透调节物质的叶片生理指标的性状进行参数测定；其中，所述叶片渗透调节物质包括：脯氨酸含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白含量，以及mda(丙二醛)含量等叶片渗透调节物质；其中，叶绿素是光合作用的物质基础，在高浓度盐碱条件下叶绿素含量急剧下降，其含量的高低在一定程度上能反映植物耐盐碱性的强弱。渗透调节物质含量是比较植物耐盐碱能力大小的一个重要指标，胁迫作用使植物的代谢物质发生改变,一些渗透调节物质相继生成并积累,植物体内的大分子物质会分解成一些具有亲水性的小分子物质,可以在逆境条件下维持植物细胞膨压,使植物细胞免受伤害或伤害减轻。可溶性糖、脯氨酸是植物体内重要的渗透调节物质,可以较好的反应植物在逆境中的自我保护能力。盐碱胁迫往往会使可溶性蛋白含量增加并且有可能诱导植物产生一些新的蛋白，这些蛋白直接参与植物对不良环境的适应,对其在不利环境条件下的生长发育有积极作用。植物遭受逆境胁迫时细胞膜首先会受到伤害，mda是植物膜脂过氧化的产物，mda含量越高，说明植物受伤害的程度越大。对上述性状进行参数测定后，确定盐害指数、株高、根长、茎粗、单株鲜重、叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白含量，以及mda(丙二醛)等10个性状的筛选评测权重；然后，将所测定的性状参数转化为隶属函数转换矩阵，最后将其与各性状的权重矩阵进行运算，并通过排序筛选得到耐盐碱性最优的酸枣品系，可以进一步将其母株进行无性繁殖扩繁进行推广应用。实施例11.1试验材料在塔里木大学园艺试验站内的酸枣种质资源圃(山西、陕西、河北、辽宁等野生酸枣富集地采集酸枣种子直播建园获得，资源圃土壤中盐碱含量较重)500余份酸枣种植资源中筛选出10份生长势强、节间粗短、杆径粗壮的酸枣品系，其根蘖苗即本研究的供试材料。1.2试验方法1.2.1根蘖苗产生与培育4月底，用铁锹在筛选出当地长势良好的10株酸枣品系茎干周围40cm处对其根部进行轻割处理，以促进根蘖苗的产生；5月中旬取出优质酸枣根蘖苗10组标记s1、s2、s3……s10，每组15株，分别进行生根处理后植入温室内10个栽培槽中进行无土栽培，各栽培槽基质比例一致，珍珠岩：蛭石：草炭＝1:1:1，采用营养液浇灌设备浇灌，营养液成分见表1。任意取10株根蘖苗一同浇灌营养液但不浇灌盐碱液，作为对照s0。表1营养液组成成分及含量1.2.2盐碱处理及指标的测定新疆南疆地区土壤中的盐碱组分主要为碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠和硫酸钠，本试验模拟田间试验选用这四种盐碱液的混合液进行处理。待根蘖苗营养液浇灌下生长60天后，分别用配比为na2co3：nahco3：nacl：na2so4＝1:1:1:1、浓度为0.6％的混合盐碱液滴灌，每次滴灌5min，达到透灌的标准，两天滴灌一次。45天后，部分叶片变黄，有些开始脱落，调查对照和10份材料的盐害指数，初步筛选耐盐碱性较强的酸枣根蘖苗，然后测定根蘖苗的生长指标和叶片自身合成抗盐碱物质以及渗透调节物质的含量。1.3测定指标与方法1.3.1酸枣根蘖苗盐害指数调查观察混合盐碱液处理下酸枣根蘖苗的叶片形态、色泽的变化。受害分级标准：0级：叶片伸展，生长正常,未受害；1级：30％叶片边缘干枯或黄化；2级：50％叶片变黄及少量茎段干枯；3级：80％叶片变黄，50％叶片脱落；4级：叶片全部脱落，植株枯死。盐害指数(％)＝∑(代表级数×株数)/(最高级值×总株数)×100％。1.3.2酸枣根蘖苗的生长指标测定采用数显游标卡尺测定酸枣根蘖苗的株高、根长、茎粗，用千分之一天平称取根蘖苗单株鲜重。1.3.3酸枣根蘖苗叶片渗透调节物质测定将采回实验室的完整叶片用蒸馏水洗净，并用滤纸吸干水分，去叶缘和叶中脉剪碎混匀待测。叶片叶绿素含量采用乙醇浸提法；可溶性总糖含量采用蒽酮-硫酸比色法；可溶性蛋白采用考马斯亮蓝染色法；脯氨酸含量采用酸性茚三酮法；mda含量采用硫代巴比妥酸法测定。1.4数据分析数据均采用dps7.05和excel软件进行统计分析。采用模糊数学隶属函数法，评价不同品系酸枣根蘖苗抗盐碱性。2结果与分析2.1盐碱胁迫条件下各根蘖苗的盐害指数植物在盐碱条件下表现的形态学特征是逆境环境对植物生长影响的综合特征反映。植物在盐碱条件下的生长状态和成活率是植物耐盐碱胁迫能力的具体体现，可作为植物耐盐性的最初评价指标。对各组酸枣根蘖苗盐碱胁迫下盐害指数进行观测调查，结果见表2。表2盐碱胁迫下不同酸枣品系根蘖苗的盐害指数由表2数可知，对照植株盐害指数为0.00％，均未出现受害症状，表明处理期间未受其他因素干扰，处理植株所表现的受害症状完全由盐碱所致；相同浓度盐碱液处理条件下，不同酸枣品系根蘖苗的受害程度差异较大，其中s4全部死亡，s2、s5、s7、s8的盐害指数均超过50％，盐害指数低于50％的有5份材料，分别是s1、s3、s6、s9和s10，初步认定在0.6％的混合盐碱液滴灌条件下s6和s10的耐盐碱性较强，盐害指数仅为25.94％和18.33％，最终耐盐碱性的确定需要对盐害指数低于50％的这五份材料进行进一步的指标测定和分析，运用隶属函数评价确定出一份耐盐碱酸枣品系。2.2盐碱胁迫对酸枣根蘖苗生长指标的影响不同品系酸枣根蘖苗在盐碱胁迫条件下生长指标测定结果如下：表3盐碱胁迫下不同品系酸枣根蘖苗生长指标比较由如上测定结果可知，盐碱条件下各份材料的株高间差异较大，s9和s10株高显著高于其它3份材料，s10在盐碱条件下株高最大，平均9.64cm；各组材料根长差异明显，s10的根长最长，达到了99.62mm，显著高于其他4份材料，s6的根最短，仅为60.12mm；5份材料在盐碱条件下茎粗的差异不明显，均在2mm左右；各材料在相同浓度盐碱液处理下单株鲜重间均存在显著性差异，其中s10的单株鲜重最大，平均为6.24g，显著高于其它4组材料，s6单株鲜重最小，仅为4.47g，显著低于其它4组材料。2.3盐碱胁迫条件下酸枣根蘖苗叶片生理指标的含量比较不同酸枣根蘖苗在盐碱胁迫条件下叶片生理指标测定结果如下表4所示。表4盐碱胁迫条件下不同酸枣品系根蘖苗叶片渗透调节物质含量的比较由如上表4的测定结果可知，不同酸枣根蘖苗在同一浓度盐碱液浇灌处理下叶片生理指标之间存在一定差异；进一步的，有差异显著性分析结果可知：5份材料中，s9、s10的叶片叶绿素含量较高，显著高于其它3份材料，其中s9叶片叶绿素含量达到了0.77mg/g；从叶片中脯氨酸含量来看，5份材料间没有显著差异，含量最低的s6比最高的s9只小了4.43ug/g；而由盐碱胁迫条件下叶片中可溶性总糖、可溶性蛋白含量比较可知，材料s10均最高，显著高于其他四份材料，可溶性蛋白含量最高的s10是可溶性蛋白含量含量最低的s3的2.74倍；进一步的，盐碱胁迫条件下5种酸枣品系根蘖苗叶片中的mda含量差异显著，s3叶片中的mda含量最高，s1叶片中的mda含量最高，两者相差1.92umol/g。2.4不同酸枣品系根蘖苗耐盐碱性综合评价耐盐碱性是多项指标综合作用的结果，靠单一指标表述植物的耐盐碱性不具有代表性和准确性。本研究为了更加全面正确地反映不同酸枣根蘖苗的耐盐碱性，从而准确无误地筛选出耐盐碱性酸枣品系，运用隶属函数法对剩余5份酸枣根蘖苗材料进行综合评价。对不同酸枣品系根蘖苗耐盐碱性综合评价，首先要确定各评价指标权重，然后进行归一化处理将评价指标数据转化为隶属函数转换矩阵，最后将其与各指标组分的权重矩阵进行运算，得到最终的隶属函数评价结果。根据各测定指标的价值赋予其相应的权重，结果如表5所示。表5酸枣根蘖苗生长、生理指标权重计算各指标隶属函数值：已知株高、根长、茎粗、单株鲜重、叶绿素、pro、可溶性糖、可溶性蛋白含量等指标和植物耐盐碱性呈正相关，盐害指数、mda含量和植物耐盐碱性呈负相关，故株高等指标采用下方隶属函数值计算方法中公式(1)计算，盐害指数和mda采用公式(2)计算，由此计算出隶属函数转换矩阵，结果如表6所示：隶属函数值计算公式:反隶属函数值计算公式:其中，xi为指标测定值，xmax、xmin为所有参试材料某一指标的最大值和最小值。表6隶属函数值转换矩阵根据表6的隶属函数值转化矩阵，将该矩阵定义为m，权重w＝(0.150.100.100.150.040.060.060.060.060.22)，评价结果集合结果如如下表7所示：表7隶属函数评价结果材料s1s3s6s9s10隶属函数评价集合0.38450.36280.31380.49030.6792综合评价排序34521由表7评价结果可知，隶属函数综合性评价排序即隶属函数评价结果集合值大小显示5份根蘖苗的耐盐碱性强弱顺序为：s10>s9>s1>s3>s6,说明这5份材料在0.6％盐碱液浇灌条件下,s10在综合指标上耐盐碱性最强，s6在综合指标上耐盐碱性最弱。而由如上实施例1的评测结果可知，在0.6％盐碱胁迫条件下不同品系酸枣根蘖苗在盐害指数、苗高、根长、单株鲜重以及叶片生理指标等方面差异明显，通过根蘖苗在盐碱胁迫下的盐害指数初步筛选出5份耐盐碱材料，最后经隶属函数法对多项耐盐碱相关指标进行综合分析，确定酸枣根蘖苗s10为最耐盐碱材料，可将其母株进行无性繁殖扩繁进行推广应用。尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。当前第1页12