美国德州农工大学钮根花教授解析不同基因型结缕草耐盐性差异

结缕草（Zoysia spp.）是一种温和耐盐的暖季草坪草，广泛应用于盐碱地绿化、公共绿地以及水土保持等方面，可以用再生水进行灌溉。钠和氯离子普遍存在于土壤和水源中，在高浓度下可能对植物有害。当这些盐在根际积累时产生渗透胁迫，阻碍水分吸收，并迅速抑制植物的生长，甚至导致植物死亡。如果盐被根吸收并转移到幼嫩组织，则会发生离子胁迫。离子胁迫可导致叶片灼伤，使组织出现棕色坏死现象，显著降低景观和观赏植物的品质。对于草坪草来说，耐盐品种不易受到离子胁迫和叶片灼伤的影响，在盐碱条件下保持美观，并能在盐水条件下持续生长。然而，不同品种结缕草之间的耐盐性存在差异。因此筛选耐盐种质，对培育耐盐草坪草新品种以及推进干旱和半干旱地区盐碱条件下的景观美化具有重要意义。

2022年12月，Technology in Horticulture在线发表了美国德州农工大学钮根花教授题为Salt tolerance of seven genotypes of zoysiagrass (Zoysia spp.)（七种基因型结缕草耐盐性评价）的研究论文。该研究系统研究分析了盐胁迫下结缕草耐盐生理指标及不同基因型差异，为结缕草耐盐育种奠定坚实基础。这七种基因型结缕草是由美国德州农工大学Dallas研究中心草坪育种团队的研究成果。

该研究在温室条件下对七种基因型结缕草分别进行了不同水平的盐处理：中盐（电导度5.0 dS/m, 高盐度，电导度10.0 dS/m）。在处理八周后，高盐度下 'Diamond' 的相对茎干重（DW）最大，而中盐度下DALZ 1309的相对根干重最大。聚类分析结果表明, 在供试品种中, 'Diamond' 、DALZ 1301和DALZ 1713为耐盐的最优基因型。其中 'Diamond' 和DALZ 1713的绿叶面积（GLA）指数分别为98.8%和100%，即在高盐水平下仍具有良好的视觉外观。同时，在高盐度处理的整个期间，'Diamond' 生物量持续增加。作者进一步调查了盐溶液处理对不同基因型结缕草离子含量的影响，发现耐盐性较高品种中钠（Na⁺）和氯化物（Cl⁺） 的含量较低。综上所述，该研究表明'Diamond' 和DALZ 1713为耐盐的最优基因型，可用于土壤或水含盐量较高的地区。
图1 茎和根以及盐溶液处理8周后的七种结缕草基因型总（茎+根）的相对（对照百分比）干重（DW）

图2 基于盐溶液处理八周后七种基因型结缕草相对组织干重（DW）的层次聚类分析

美国德州农工大学农业生命研究中心、钮根花教授为通讯作者，草坪育种专家Ambika Chandra为合作者。美国农业部国家食品与农业研究所“农业与食品研究计划”（AFRI）资助了本项研究。

团队介绍

钮根花教授课题组多年来在美国德州农工大学致力于植物抗逆生理机制、能源植物的耐盐、耐旱品种筛选、设施园艺和植物工厂等方面研究，先后在本领域的国际重要刊物上发表100余篇SCI论文，专著3本。

通讯作者钮根花教授

https://doi.org/10.48130/TIH-2022-0008

关于Technology in Horticulture

Technology in Horticulture是一本开放获取的学术期刊，致力于传播与园艺产业相关的当前技术和经验信息，专注于发表与所有园艺作物的新应用技术相关的原创性研究论文、评论文章、方法、社论和观点等。研究范围包括但不限于：栽培技术、生产供应链中的精确管理技术、天然无害的土壤管理技术、传统或有机栽培系统中的营养元素和覆盖作物研究、人工智能在园艺生产中的应用、抗病抗逆种质评价、授粉和坐果技术研究、快繁新技术、果实和农产品在采前和采后的质量控制、受控环境技术、果实和农产品质量。期刊主编由德州农工大学钮根花教授和USDA-ARS的Jorge Fonseca研究员共同担任。

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