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ST紫花苜蓿与‘中苜一号’耐盐性研究

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第23卷Vo1.23 第2期 No.2 草 地 学 报 ACTA AGRESTIA SINICA 2015年 Mar. 3月 2O15 doi:10.11733/j.issn.1007—0435.2015.02.017 ST紫花苜蓿与‘中苜一号,耐盐性研究 张学云,王 瑜,辛宝宝,袁庆华 (中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京100193) 摘要:为验证经诱变筛选得到的ST株系的耐盐性,将ST母本扦插苗与‘中苜一号’的扦插苗进行盆栽,在不同盐 浓度下比较其耐盐性。结果表明:ST与‘中苜一号’间的耐盐性无显著差异,但随着盐胁迫时间的延长,ST仍然保 持较高的耐盐性,说明ST的耐盐性具有较强的遗传稳定性。随着盐胁迫时间的延长,ST叶片中积累的K 较多, Mg 随胁迫时间变化不大,s , 显著高于‘中苜一号 ,说明ST的叶片在离子吸收和转运机制上能更多地吸收 K叶。排出Na ,对盐胁迫的处理更有效。在评价过程中‘中苜一号’的株高明显高于ST,但由于‘中苜一号’的茎秆 易倒伏,对植株生长有不利影响,而ST植株直立性好,ST的其他指标都与中苜一号接近,所以ST也可以作为耐 盐苜蓿材料。 关键词:紫花苜蓿;耐盐;评价;离子含量 中图分类号:Q945.78 文献标识码:A 文章编号:1007 0435(2015)02—0328—10 Evaluation of Salt-tolerance between two Alfalfa Germplasms-Medicago sativa L. ST and‘Zhongmu No.1’ ZHANG Xue—yun,WANG Yu, XIN Bao—bao,YUAN Qing-hua (Institute of Animal Sciences, CAAS,Beijing 100193,China) Abstract:The evaluation of the salt—tolerant strains ST cultivated from callus culture and the screen of salt resistant mutagenesis were conducted for the salinity tolerance traits in comparison with‘Zhongmu No.1’ cultivar.The K。。,Na ,and Mg。 contents of leaves and stems were measured.The results showed that morphological indexes and physiological indicators had no significant difference between the tWO species. ST cultivar maintained high salt tolerance with the increase of stress time indicating that had good heredi— tary stability.The K contents of ST leaves increased with the increase of stress time,whereas there was no difference in the Mg contents of that.The SKN values of ST stems and leaves were higher than that ,Of‘Zhongmu No.1 stems and leaves.ST could take in more K and discharge more Na in Ieayes effi— ciently.The plant heights of Zhongmu No.1 were significantly higher than those of ST in the evaluation process,but‘Zhongmu No.1’stems were prone to lodging which had adverse effect on the plants growth. and the other indexes of ST and‘Zhongmu No.1’were very similar.Therefore,ST can also be used as a salt—tolerant alfalfa materia1. Key words:Medicago sativa L.;Salt—tOlerance;Evaluation;Ion content 紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一种优良 的豆科牧草,其产草量高,粗蛋白质含量高,适口 性好,还能改土固氮,有着“牧草之王”的美誉,是 盐碱化正在逐步加剧,据不完全统计,盐碱地占 世界土地面积(149亿hm )的6.4 ,约为 9.5438亿hm ,我国盐碱地大约有9913万 畜牧养殖中不可缺少的原料,在提高奶牛、肉羊 的单产中发挥了决定性的作用,已成为我国“三 元”种植结构调整的首选饲料作物。它的广泛推 广对畜牧业的发展有重要意义。目前世界土地 hm ,并且盐碱地每年以100~150万hm 的速 度不断增长l2],因土壤盐碱化,造成土壤盐分大 量积累,土壤理化性质受到破坏,对植物的生长 有着严重的危害。土壤中过多的可溶性盐使土 收稿日期:2O14—04—03;改回日期:2014 06—01 基金项目:十二五国家科技支撑计划课题(2011BAD17B01)资助 作者简介:张学云(1988),女,山东德州人,硕士研究生,研究方向为饲草遗传育种与种子科学,E—mail:yunmeiwei@163.com;*通信作者 Author for c0rrespondence,E—mail:yuanqinghua@hotmail.corn 第2期 张学云等:ST紫花苜蓿与‘中苜一号’耐盐性研究 329 壤溶液渗透压升高,造成植物的生理干旱;过高 的盐浓度还会影响植物自身水分调节的重要机 制一气孑L的开关,渗透压调节失调,气孔不能关 闭,植物严重失水;土壤中盐类聚集,表土质硬, 伤害胚轴,碳酸钠、碳酸钾等引起土壤溶液pH值 升高,氢氧根离子对植物造成直接伤害,植物体 内过多盐分积累还会影响蛋白质的合成,含氮中 间代谢物积累,致使细胞中毒;由于土壤中Na含 量过高,植物对K和P及其他营养元素的吸收和 运转也会受到竞争性抑制,导致植物营养不良。 因此,培育和筛选耐盐苜蓿品种并通过大面积种 植,可以减轻土地盐碱化,对环境改良具有重要 意义。 本试验通过对ST与‘中苜一号’紫花苜蓿在不 同盐浓度及不同时间处理下生长与生理指标的测定 分析,比较二者的耐盐性,并进行了离子含量的测 定,以评估ST紫花苜蓿的耐盐能力,并通过离子含 量的变化初步探讨了其耐盐机理。 1试验材料与方法 1.1试验材料 ST与‘中苜一号’紫花苜蓿。ST是由‘中苜一 号’经组织培养,并在1 NaC1胁迫下筛选得到的 耐盐株系。 1.2试验方法 扦插苗的获取:试验于2011年5月在廊坊基地 进行。ST和‘中苜一号’在基地的种植年限为3年, 对ST的1O个单株和‘中苜一号’进行扦插,各株选 取生长健壮的枝条,剪为长度相近的小段,每个小段 留有3个节,插入拌有生根粉的土壤中,浇足量水, 促进其生根。培养2个月后,将生根成活的植株移 栽至花盆中,每盆种植2株。花盆规格为:高32 cm,口径29 cm,盛土14.5 kg,土壤为大田土与营养 土过筛后按1:1混合,土壤最大持水量为10 L。 生长2个月后对其进行刈割,留茬5 cm,其间定期 浇水,喷药杀虫。 盐胁迫处理:刈割后待植株长至30 cm左右 时,测定株高与叶绿素含量,然后进行盐胁迫,按 土壤干重的百分比设定盐胁迫的梯度为:0, 0.1 ,0.3 ,0.5 和0.7 。分2次逐量施加到 设置浓度,每次施灌体积为持水量的70 。加盐 后定期补充蒸发所丢失的水分。试验设置4个重 复,每个重复4株。 1.3指标的测定 盐胁迫前进行株高与叶绿素含量的测定,盐胁 迫30 d与60 d进行各项生长指标、生理指标与离子 含量的测定。 1.3.1 生长指标的测定株高:用直尺测量每株最 高枝条的顶芽到花盆土壤表层的长度即为株高。相 对株高变化率是盐胁迫第30 d和第60 d的株高,分 别减去第1 d和第30 d的株高,再与对照取相对值。 计算公式:相对株高变化率一处理植株30 d株高变 化量/对照植株30 d株高变化量。 生物量:将第30 d和第60 d的植株沿距土壤5 cm处剪下地上部分,分离茎叶,分别测定茎和叶的 质量及烘干24 h恒重后的质量。 1.3.2 生理指标的测定 叶绿素含量:使用 SPAD 502 PLUS叶绿素仪进行测定,取每株的 上、中、下叶片,3次重复。相对叶绿素变化率 是盐胁迫第30 d和第60 d的叶绿素含量分别 减去第1 d和第30 d的叶绿素含量,再与对照 取相对值。计算公式:相对叶绿素变化率一处 理植株30 d叶绿素变化量/对照植株30 d叶绿 素变化量。 游离脯氨酸(Pro)含量的测定参照李合生 的 酸性茚三酮比色法,丙二醛(MDA)含量的测定参照 《植物生理生化实验原理和技术》L4 中的方法,过氧 化物酶(POD)活性的测定参照刘祖祺 的愈创木酚 法,超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定参照Cao 等l_6]的NBT光还原法。 1.3.3 离子含量的测定 分别取植物的茎与叶, 105℃杀青0.5 h后65℃烘干至恒重。取出烘干 样品,粉碎后过0.5 mm筛,取0.1 g于试管中,加 入硝化液(5 mL浓HNO。、1 mL 60 CC1。COOH、 0.5 mL浓H2SO4),90℃水浴硝解60 rain ],冷却 后过滤,取5O uL定容至250 mL。利用美国热电公 司的电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP—MS)分别 测定2种材料不同盐浓度下茎、叶中的Na ,K 和 Mg 含量,计算选择系数。茎与叶选择系数的计算 SK,N (运输)一 {[K ]叶/E Na ]叶}/{ [K ]茎/ [-Na ]墓}。 1.4数据处理 利用Excel 2007软件进行数据统计分析和作图, 采用SPSS 16.0软件的LSD检验进行方差分析。 330 草 地 学 报 第23卷 2结果与分析 2.1 盐胁迫对ST与‘中苜一号’株高的影晌 从图1可知,ST与‘中苜一号’在不同浓度盐 后再升高再下降的趋势。从ST与‘中苜一号’株高 相对变化率的比较来看,在盐胁迫30 d和60 d的2 个时间段有明显的差异,盐胁迫30 d时,ST株高相 对变化率低于‘中苜一号’,而在盐胁迫60 d时,ST 株高变化率显著高于‘中苜一号’,说明ST的株高 变化率与受盐胁迫的时间长短有关,胁迫时间越长, 胁迫下,株高的相对变化率不同(图1),盐胁迫30 d 时,盐浓度在0.1 时‘中苜一号’株高相对变化率 最高,而ST在0.3 的盐浓度下最高。盐胁迫6O d 时,‘中苜一号’的相对株高变化率,随盐浓度的增加 呈现先升高后降低的趋势,而ST在0 盐浓度下株 ST的耐盐性越强,其耐盐性优于‘中苜一号’。总之 盐胁迫60 d时的株高变化率显著高于30 d时的株 高变化率。 高相对变化率最高,然后随盐浓度的增加呈现下降 0 6 ST 褂 垤 叶=’ 1× 中苜一号Zhongmu No.1 O NaCI浓度/% NaCl Concentration/% 图1 盐胁迫30d与60d对2份苜蓿种质材料相对株高变化率的影响 Fig.1 Effects of salt stress for 30d and 60d on the relative change rates of alfalfa plant heights 2.2 盐胁迫对ST与‘中苜一号’干鲜比与茎叶比 的影响 势。 如表1所示,‘中苜一号’茎叶比干重的变化情 从表1可以看出,在盐胁迫30 d后,‘中苜一 况随着盐浓度的升高而升高,在0.5 ~O.7%浓度 下略有下降,前30 d的比值均接近或高于1,后30 d 的比值在0.3 和0.5 浓度下高于1。ST在盐胁 迫的前30 d和后30 d茎叶干重比均在0.8%上下, 变化幅度很小,说明ST的干重茎叶比受盐浓度胁 迫的影响不大。 号’的干鲜比呈先上升后下降的趋势,在0.5 浓 度盐胁迫时显著下降,说明低浓度盐胁迫对‘中苜 一号 干物质的积累没有影响。而ST的干鲜比在 ‘中苜一号’和ST的干鲜比均呈先增高后下降趋 0.7 浓度盐胁迫时才显著下降。胁迫60d时, 表1 盐胁迫30d与60d对2份苜蓿种质材料干鲜比与茎叶比的影响 Table 1 Effects of salt stress for 30d and 60d on the dry/fresh weight ratios and stem/leaf ratios of two alfalfa germplasms 注:相同盐胁迫下不同大写字母表示差异性显著(LSD,P%O.05) Note:Different capital letters mean significant difference under the same salt stress(LSD,P<O05) .第2期 张学云等:ST紫花苜蓿与‘中苜一号’耐盐性研究 331 2.3 盐胁迫对ST与‘中苜一号’叶绿素含量的影 响 个浓度,且显著高于(P<0.05)胁迫30 d时0.1 盐浓度下的叶绿素变化率值。ST在盐胁迫30 d 时,叶绿素变化率随盐浓度的升高变化比较平稳,仅 如图2所示,‘中苜一号’在盐胁迫30 d时,叶 绿素变化率随盐浓度的升高总体呈降低趋势,0.3 lu0 【100 盐浓度下的变化率高于0.1 ,0.5%和0.7 浓度; 在0.7 浓度下急剧升高,显著高于0.1 ,0.3 和 O 5 O 素变化率随着盐浓度的增加呈先升高后下降的趋 暑n 3lu0。2 删如O OO O 0 O 0.5 3个浓度(P<0.05);在盐胁迫6O d时,叶绿 在盐胁迫60 d时,叶绿素变化率呈先升高后降低的 ∞ £}叭叭5 O ∞5趋势,0.1 盐浓度下的变化率为1.213,高于其他3 势。 1.6 口中苜一号Zhongmu No.1 辫 2.4盐胁迫对ST与‘中苜一号’Pro含量的影响 如图3所示,随着盐浓度的升高,‘中苜一号’在 综合而言,除0.3%盐浓度胁迫60 d外,ST的Pro 含量在各盐浓度胁迫下均高于‘中苜一号’,另外,胁 迫30 d时二者在各浓度下的差异要高于60 d,表明 随着盐胁迫时间的延长,ST与‘中苜一号’在各盐浓 度胁迫下Pro含量的差异越来越小。 胁迫30 d与60 d时的Pro含量均呈现先升高后降 低的趋势,且在0.3%浓度下的Pro含量显著高于 其他4个浓度(P<O.05);ST则呈现先升高后降低 再升高的趋势,且均在0.5 浓度下达到最大值。 NaCl浓度 NaC l concen ̄ation/% 图3盐胁迫30d与60d对2份苜蓿种质材料Pro含量的影响 Fig.3 Effects of salt stress for 30d and 60d on the Pro contents of two alfalfa germplasms 2.5 盐胁迫对ST与‘中苜一号’MDA含量的影响 渐降低,ST的MDA含量仍旧先升高后降低,且在 0.3 浓度下达到最大值。综合而言,盐胁迫3O d 时,‘中苜一号’MDA含量的变化幅度高于ST,表明 ‘中苜一号’在该时期对盐胁迫的敏感性高于ST;盐 胁迫60 d时,‘中苜一号’的MDA含量只有微弱变 如图4所示,盐胁迫30 d时,随着盐浓度的升 高,‘中苜一号’与ST的MDA含量均先升高后降低, ‘中苜一号’在0.3 浓度下达到最大值,ST则在 0.5%浓度下达到最大值,除0.3%浓度下,ST在各浓 度下的MDA含量均高于‘中苜一号’。盐胁迫60 d 时,随着盐浓度的升高,‘中苜一号’的MDA含量逐 化,明显低于ST,表明随着胁迫时间的延长,‘中苜一 号’MDA含量的变化对盐浓度逐渐变得不敏感。 332 草 地 学 报 第23卷 ∞ { a中苜一号Zhongmu No.1 口ST 一 景 墓 g 复 8 6 4 2 O 8 6 4 2 O I盐胁迫3l olll0d Sl 0  l alt stressfor 30d l盐胁迫60dSalt stressfor60d I ‘ NaCI浓度 NaCl concentration/% 图4盐胁迫30d与60d对2份苜蓿种质材料MDA含量的影响 Fig.4 Effects of salt stress for 30d and 60d On the MDA contents of tWO alfalfa germplasms 2.6盐胁迫对ST与‘中苜一号’POD与SOD酶活 性的影响 胁迫30 d时的下降幅度(P<0.05);在盐胁迫60 d 时,POD活性只有微弱变化,受不同盐浓度影响不 大。综合而言,盐胁迫30 d与60 d时,ST在各盐 如图5所示,‘中苜一号’在盐胁迫30 d时, POD活性随盐浓度的升高呈现先下降后升高的趋 势,在0.5 盐浓度下降至最小值;在盐胁迫6O d 浓度胁迫下的POD活性都始终高于‘中苜一号’,表 明ST拥有更强的清除体内过氧化物的能力,另外, 时,POD活性随盐浓度的升高先略有升高之后下 降。ST在盐胁迫30 d时,POD活性随盐浓度的升 高逐渐下降,其下降幅度显著低于‘中苜一号’在盐 随着盐胁迫时间的延长,其POD活性变化对盐浓度 逐渐变的不敏感。 詈 专 垦 掣 酱 金 NaC1浓度 NaCl concentration/% 图5盐胁迫30d与60d对2份苜蓿种质材料POD活性的影响 Fig.5 Effects of salt stress for 30d and 60d on the POD activities of two alfalfa germplasms 如图6所示,盐胁迫30 d时,‘中苜一号’的 2.7 ST与‘中苜一号’耐盐性综合分析 从表2中可知,‘中苜一号’和ST在不同盐浓 度处理时问的各指标的耐盐系数不同,各指标的权 重系数在不同胁迫时间中也有较大的差异。在盐胁 迫30d时ST的株高变化率比中苜一号低,叶绿素 和干鲜比、茎叶比比中苜一号高,而盐胁迫60 d后, SOD活性随着盐浓度的升高先降低后升高,在 0.7 盐浓度下达到最大值;ST的S0D活性随盐浓 度的升高逐渐降低,且在各盐浓度下均显著低于‘中 苜一号’(P<0.05)。盐胁迫60 d时,‘中苜一号’的 SOD活性随盐浓度的升高略有降低,变化不明显, 但均显著低于胁迫30 d时的SOD活性;ST的SOD ‘中苜一号’的株高变化率仍占有优势,干鲜比和茎 叶比要比ST低一些。从各个指标的权重系数上来 看,各个指标所占的比重相差不大。 利用主成分分析法进行分析结果显示,株高变 活性随盐浓度的升高仅有微弱变化。综合而言,盐 胁迫30 d时,‘中苜一号’在各盐浓度胁迫下的SOD 活性均显著高于ST(P%0.05);盐胁迫6O d时,二 者之间差异不显著,且随着盐浓度的升高变化微弱, 化率和叶绿素、干鲜比的最小特征根大于1,其余指 标的最小特征根都很低,说明耐盐分析时,综合考虑 对盐浓度的变化不敏感。 第2期 张学云等:ST紫花苜蓿与‘中苜一号’耐盐性研究 333 的主要指标是相对株高变化率,叶绿素变化率及干 鲜比。 己扫I^l莒00∽掣烬00∽ ∞ 如 加 m ∞∞∞∞∞∞∞∞0 NaCl浓度 NaCl Concen ̄ation/% 图6盐胁迫30d与60d对2份苜蓿种质材料SOD活性的影响 Fig.6 Effects of salt stress for 30d and 60d on the SOD activities of two alfalfa germplasms 表2盐胁迫30d与60d各指标的耐盐系数的综合评价 Table 2 Comprehensive Assessment of Zhongmu No.1 and ST indexes after salt stress for 30d and 60d 注:表中株高、叶绿素均为胁迫30d与胁迫前1d,胁迫60d与胁迫30d的变化率的耐盐系数。△表示变化率 Note:Plant Height and Chlorophyll Content in the table are the change rate of ld before stress and stress for 30d,and stress for 60d and stress for 30d,Ameans change rate 2.8盐胁迫对ST与‘中苜一号’茎叶中Na ,K 和 盐胁迫30 d时,‘中苜一号’与ST茎中K 含 Mg 含量的影响 如表3所示,盐胁迫30 d时,‘中苜一号’与ST 量随盐浓度的增加均出现先升高后下降再升高的趋 势(表3),‘中苜一号’叶中K 含量在0.1 ~ 茎中Na 含量均随着盐浓度的增加先降低,在盐浓 度为0.5 时又升高;‘中苜一号’叶中Na 含量则 先上升后降低(0.1 盐浓度除外),ST叶中Na 含 0.7 盐浓度下均显著高于对照(P<0.05),ST叶 中K 含量在0.1 ~0.7 盐浓度下则均低于对 照。盐胁迫60 d时,‘中苜一号’茎中K 含量显著 高于对照(P<O.05)(0.3 浓度下除外),叶中K 含量则均显著低于对照(P%0.05);ST茎中K 含 量比对照有所降低(0.5 盐浓度除外)。结果表明: 盐胁迫30 d时,随着盐浓度的升高,Na。。在茎中的 积累量逐渐升高,而在叶中的积累量则逐渐降低。 盐胁迫60 d时,‘中苜一号’茎中Na 含量随盐浓度 升高而升高,叶中Na。}含量则逐渐下降;ST茎中 Na 含量随着盐浓度的升高而逐渐降低,叶中Na 的含量先升高后降低又在0.7 浓度下升高,其茎、 量随盐浓度的升高先降低后升高,在各盐浓度下均 低于对照,叶中K 含量则呈现先升高后降低再升 高的趋势,仅在0.5 浓度下低于对照。 ‘中苜一号’在各盐浓度下胁迫6O d时茎与叶 中的Mg 含量显著高于盐胁迫30 d(P%0.05)(表 3),ST在各盐浓度下胁迫60 d时茎与叶中的Mg 叶中的Na 含量在各盐浓度下均低于‘中苜一号’。 334 草 地 学 报 第23卷 含量则略高于盐胁迫30 d,差异不显著。表明随着 胁迫时间的延长,‘中苜一号’茎与叶中的Mg 含 量均显著升高,ST茎与叶中的Mg 含量则只有微 弱升高,升高不显著。 表3盐胁迫30d与60d对2份苜蓿种质材料茎、叶中Na ,K ,M 含量的影响 Table 3 Effects of saIt stress for 30d and 60d on the contents of Na+,K+,and Mg +in the stems and leaves of two alfalfa germplasms 2.9盐胁迫对ST与‘中苜一号 茎叶中K /Na 与 Mg2 /Na 的影响 均无规律性变化,时升时降。ST在盐胁迫60 d时 茎与叶中Mg。。。/Na 均高于盐胁迫30 d(o.7%盐浓 度下胁迫30 d除外),随着盐浓度的升高,也呈现时 如表4所示,随着盐浓度的升高,‘中苜一号’在 盐胁迫30 d与60 d时的K /Na 均呈现先升高后降 低的趋势。盐胁迫30 d时,‘中苜一号’在0.3 盐浓 升时降的无规律性变化。 2.10盐胁迫对ST与‘中苜一号’茎叶中K /Na 度下茎中的K /Na 达到最大值,为对照的1.84倍, 在0.5 盐浓度下叶中的K /Na 达到最大值,为对 照的8.68倍;盐胁迫60 d时,‘中苜一号’茎与叶中的 选择系数的影响 K /Na 离子在茎和叶中的选择系数如图7所 示,‘中苜一号’与ST在盐胁迫30 d时茎叶中的选 K /Na 均在0.1 盐浓度下达到最大值,分别为对 照的1.36与1.53倍。随着盐浓度的升高,ST在盐 胁迫30 d与60 d时不呈现规律性变化,时升时降。 ST在盐胁迫30 d与60 d时叶中K /Na 高于‘中苜 一择系数和变化趋势都很接近,随盐浓度的升高上升 幅度不大。而处理6O d时‘中苜一号’对照组的选 择系数与30 d时相近,但随着浓度的升高‘中苜一 号’的选择系数先升高后下降的幅度较小。ST在处 理60 d时对照组选择系数明显高于前30 d,随着盐 号’(0.3 与0.7 胁迫30 d除外)。 ‘中苜一号’在盐胁迫60 d时叶中Mg。 /Na 高于盐胁迫30 d(O.7 盐浓度下除外),茎中则只有 在0 ,0.1 9/6和0.7 时高于盐胁迫30d。随着盐 浓度的升高,胁迫30 d与60 d茎叶中的Mg /Na 浓度的升高选择系数升高幅度也较大,0.1 浓度时 选择系数比对照略有降低,而0.3 ~0.5 盐浓度 时上升最大,在0.7 浓度下回落。 第2期 张学云等:ST紫花苜蓿与‘中苜一号’耐盐性研究 335 盐胁迫3Od离子含量 离子 Iron 盐胁迫6Od离子含量 Iron content after salt stress for 60d 材料 部位 Iron content a{ter salt stress for 30d Germplasm Organ salt stress/mg・g一 dry weight salt stress/mg・g一 dry weight 16 口中苜一号Zhongmu No 1 12 粪l 窆-cI 8 举 g 古4 。 O 一 NaCI浓度/% NaC1 Concentration/% 图7盐胁迫30d与60d对2份苜蓿种质材料茎叶的K /Na 选择系数 Fig.7 Sk+/N +in the stems and leaves of two alfalfa germplasms after salt stress for 30d and 60d 3讨论与结论 3.1形态指标对植物耐盐性的反映 将株高、叶绿素、干鲜比、茎叶比等形态指标和 生理指标进行了综合分析,利用标准差系数赋予权 重法综合评价,对植物耐盐性能进行有效的反 合性而异 ],因此,不同种甚至是同一种不同生态 型植物之间耐盐性也存在很大的差异[1 ],从部分 形态和生理指标上的评价,得出ST和‘中苜一号’ 耐盐性差异不显著,但还需经过大田试验,在田间进 行耐盐筛选、评价,并对其后代进行耐盐性筛选, ST的株型较紧凑、直立,叶片颜色较深,与‘中苜一 号,明显不同,含叶率较高,需要对其产量,播种密度 映 ,得到的不同时间胁迫下的紫花苜蓿ST和 ‘中苜一号’的耐盐性,并对指标进行主成分分析,分 等进行更深层次的研究,进一步研究这一新材料的 特性。 3.2脯氨酸随胁迫处理时间变化的规律 析表明形态指标更能反映植株的耐盐性,在胁迫30 d和60 d的结果表明ST的耐盐性接近于‘中苜一 号’。 遗传和环境因素对耐盐性的制约,常因其生理 过程的复杂性、环境因子的多变性和二者互作的综 生理指标的测定主要基于植物受到胁迫前后的 细胞内的生化反应,酶量的多少及活性的强弱和脯 336 草 地 学 报 第23卷 氨酸等渗透调节物质的积累,MDA等反应质膜伤 害率的指标。本试验中测定的脯氨酸含量变化趋势 比较复杂,胁迫30 d时随盐浓度的增加上下波动不 规律,胁迫60 d的含量基本呈先升高后降低的趋 势。关于脯氨酸含量是否能反映植物的耐盐性,很 多研究者提出了不同的观点。Sanada等口。 认为植 物积累脯氨酸是避免外界伤害的一种自我保护的反 应,Poustini等_1 通过试验表明脯氨酸在渗透调节 方面的作用不大,并否定了其与耐盐性的关系。还 有的研究者认为二者成负相关,如周广生等口 认为 脯氨酸在植物体内的积累可能是植物受到盐胁迫的 一种反应结果E ]。本试验认为脯氨酸的积累与盐 胁迫的时间有一定的关系,短时间内的积累量与盐 胁迫强度的之间关系不明显,胁迫60d后的脯氨酸 积累量与盐胁迫的程度有一定的相关性,ST积累量 略高于‘中苜一号’。 3.3 离子分布与植物耐盐性的关系 盐分对植物生长的不利影响主要是Na。。、C1一 等浓度过高造成的离子毒害和间接造成的细胞渗透 胁迫[1川。Na ,C1还会对K’。,Mg。 等离子的吸收 产生拮抗作用,造成植物体营养供应不足,并且还会 破坏渗透调节_1阳和离子平衡。植物为了维持正常 的代谢,植物的根在吸收离子时,通过对Na。。的选 择性吸收、细胞内Na 的外排和Na。。的区隔化,维 持较高的K。。/Na 比和离子平衡,通过渗透调节降 低盐害_】 。K。。/Na。。比降低 是植物体内离子紊 乱的重要标志。 ‘中苜一号’在盐胁迫处理60d后茎中积累的 Na。。较多,盐浓度越高茎中的积累量越高。ST茎中 Na 含量也高于叶中的含量,说明苜蓿的茎是储存 Na 的库,使植物在盐胁迫状态下其他器官免受单 盐毒害作用。K。。的含量与Na。‘的含量变化不同, ‘中苜一号’对照组的茎中K 含量高于叶中的含量 近4倍,随浓度的升高,差异逐渐减小。ST的K 含量变化是茎中高于叶片。表明随盐胁迫时间的延 长K 易向茎中积累。中苜一号茎中的K /Na 比 在低浓度下要高于叶,并随着盐浓度的增加,叶中的 K /Na 比升高较大,高于茎中的值。ST与‘中苜 一号’不同,茎中比值在胁迫60d时低于叶。较高的 K /Na 比是植物体正常生理活动的需要。有研 究表明,叶中的K /Na 比对耐盐性的衡量更为准 确 。 Mg抖的含量变化受Na 影响主要是离子的拮 抗作用。试验中Mg 含量随胁迫时间变化不大。 ‘中苜一号’的Mg抖/Na 比值茎和叶中变化趋势 不同。而ST茎和叶中Mg。 /Na 比随胁迫变化的 趋势相近。Mg抖在叶绿素的合成中起着重要的作 用,是叶绿素的组成元素之一,因此,叶片中较高的 Mg抖含量有利于光合作用的进行,对提高植物的抗 性有很大的帮助。徐威 。 认为叶中Mg /Na 比 与盐浓度及盐胁迫处理的时间均为负相关,本试验 结果与盐胁迫下白三叶幼苗离子分布的规律不完全 一致。对ST来说叶中的Mg /Na 比与胁迫时 间呈正相关。说明ST叶中的Mg 相对较高,耐逆 性较强。 陈德明等 。 的研究表明S , 越低,植物对K 的选择性运输越弱,同时对Na 有越强的选择性运 输。本试验结果K /Na 在茎叶间的选择系数在 盐胁迫60 d时随盐浓度的变化显著,说明盐胁迫浓 度和时问增加后,ST叶片对K 的选择性运输越 强,更多的K 进入叶片中,而排出Na。。。而中苜一 号叶片则对K 的选择性运输较弱。更多的Na 进 入叶片中,不利于植物的耐盐性。 总之,ST的叶片在离子吸收和转运机制上能更 多地吸收K 排出Na ,对盐胁迫的处理更有效。 S砬 较高,利于其在盐胁迫下较好的生存。 参考文献 [1]马晨,马履一,刘太祥,等.盐碱地改良利用技术研究进展[J]. 世界林业研究,2010,23(2):28—32 E23 Kovda V A.Loss of productive land due to salinization EJ]. 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