20份苜蓿种质材料苗期耐盐性综合评价

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摘要 [目的]比较研究盐胁迫下20份苜蓿品种的苗期耐盐性，为耐盐苜蓿品种的选育提供理论依据。[方法]采用0（CK）、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2% NaCl溶液分别对20份苜蓿种质材料苗期生长发育进行了初步研究。[结果]盐胁迫处理下，20份苜蓿的耐盐性大致分为3类：即强耐盐性苜蓿有紫花苜蓿（澳大利亚引进品种）；中耐盐性苜蓿有伊犁苜蓿、苜蓿王、北疆紫花苜蓿、甘农3号苜蓿、布尔津苜蓿、新牧一号苜蓿、阿尔泰杂花苜蓿、阿尔泰黄花苜蓿、新疆大叶苜蓿、北疆苜蓿、奇台苜蓿、阜康苜蓿、巴州苜蓿和沙湾苜蓿；弱耐盐性苜蓿有甘肃润布勒苜蓿、三得利苜蓿、南疆苜蓿，多变苜蓿和敖汉苜蓿。[结论]建议在新疆干旱区种植推广牧草时选择耐盐性强的苜蓿品种。

关键词 苜蓿；苗期；耐盐性；综合评价

中图分类号 S551+.7 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）08-0247-04

Abstract [Objective] Comparative study on salt resistance of 20 varieties of alfalfa seedling under the salt stress，as to provide theoretical basis for the breeding of salt-tolerant alfalfa varieties.[Method] using 0（CK），0.4%，0.6%，0.8%，1.0% and 1.2% NaCl solutions，the seedling growth of 20 alfalfa Germplasm materials is studied respectively.[Result]The results showed that under the salt stress treatment，the salt tolerance of 20 kinds of alfalfa Germplasm materials roughly divided into 3 classes.The strong salt tolerant materials include Medicago sativa （introduced from Australia）；middle level salt-tolerant materials include Medicago sativa（Yili），M.sativa cv.Alfaking，M.sativa（Northern Xinjiang），M.sativa cv.Gannong No.3，M.sativa （Buerjin），M.varia cv.xinmu No.1，M.ovaria.Cv.Aletai，M.falcata （Aletai），M.sativa cv.‘Xinjiang Daye’，M.sativa L.cv.‘Beijiang’，M.sativa （Qitai），M.sativa （Fukang），M.sativa （Bayingolin） and M.sativa （Shawan）；weak salt tolerant materials include M.varia cv.Rambler，M.sativa cv.Sandili，M.sativa （Southern Xinjiang），M.varia Martyn and M.sativa cv.“Aohan”.[Conclusion] Advice to grow strong salt resistant alfalfa varieties in arid Xinjiang areas.

Key words alfafa；seedling stage；salt-resistance；comprehensive evaluation

新疆是我国盐碱地面积最多、分布范围最广的地区，区内现有耕地面积为398.78万hm 2（不包括旱地），其中盐碱地面积就达127.90万hm2。为了促进新疆地区农业可持续发展，开发利用盐碱地资源具有重要的战略意义[1-2]。因此，在重视保护生态环境的同时，还应该选育优良的牧草品种，使之适应干旱和盐渍的环境条件[3]。牧草的抗盐性评价指标有很多，前人对于豆科牧草耐盐生理生态方面做了大量的研究[4]。A1-Khatib[5]认为紫花苜蓿在发芽期和苗期对盐分比较敏感，生长后期相对耐盐。因此，在紫花苜蓿生长早期进行耐盐筛选最合适。耿华珠等[6]试验表明，随着盐浓度的增加，所选苜蓿品种的相对发芽率逐渐降低。侯振安等[7]研究表明，土壤溶液中过量的NaCl会抑制苜蓿的光合作用和蒸腾活动，而盐分离子的积累和必需营养元素吸收量的减少又导致苜蓿营养失调，最终造成苜蓿株高和干物质量的下降，且下降幅度与盐度水平的增加成正比。

苜蓿（Medicago sativa）的叶片可以排盐[8]，耐盐性较强，但不同品种间的耐盐性差异较大[9-11]。本研究采用不同浓度的NaCl溶液对20份苜蓿种质材料进行处理，根据生理生化特性的变化评价其苗期耐盐性，以为新疆不同地区利用苜蓿改良退化草地提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验苜蓿为紫花苜蓿（Medicago sativa）（澳大利亚引进品种）、新疆大叶（M.sativa cy.Xinjiang Daye）、新牧1号（M.varia cv.xinmu No.1）、苜蓿王（M.sativa cv.Alfaking）、多变（M.varia Martyn）、三得利（M.sativa cv.Sandili）、甘肃润布勒（M.varia cv.Rambler）、北疆（M.saliva cv.Beijiang）、敖汉（M.sativa CV.“Aohan”）、甘农3号（M.sativa cv.Gannong No.3）和分别在新疆巴州、南疆、沙湾、奇台、阜康、伊犁、布尔津长期栽培的紫花苜蓿以及阿尔泰杂花苜蓿（M.varia cv.Aletai）、阿尔泰黄花苜蓿[M.falcata（Aletai）]、北疆紫花苜蓿[M.sativa（Nort-hern Xinjiang）]。20份材料均来自新疆畜牧科学院旱生牧草研究中心试验基地种子库。

1.2 试验方法

试验采用NaCl溶液（纯度>99.9%）对20份苜蓿幼苗进行盐处理，根据NaCl溶液的浓度不同共设6个处理，分别为0（CK）、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%，每个处理设备3次重复。

取非盐碱地土壤过筛，均匀混入适量蛭石后装入育苗盒，将种子精选后均匀撒播，3叶时取生长一致的10株苗移栽到黑色塑料盒（不透光）中，用Hoagland营养液（2 mmol/L KNO3，0.5 mmol/L NH4H2PO4，0.25 mmol/L MgSO4・7H2O，0.1 mmol/L Ca（NO3）2・4H2O，0.3 mmol/L Fe-citrate，46 μmol/L H3BO3，9 μmol/L MnCl2・4H2O，0.8 μmol/L ZnSO4・7H2O，0.3 μmol/L CuSO4・5H2O，0.35 μmol/L （NH4）6Mo7O24・4H2O）进行水培。待苗生长3周后，分别用不同浓度梯度的NaCl溶液进行盐处理。然后观察并及时补充所蒸发的水分，使基质的含水量维持不变，并记录幼苗的生长变化、盐害表现等情况。

1.3 测定指标及测定方法

1.3.1 株高、分蘖。盐胁迫14 d后测定每盆中每株苗从土壤到最长叶叶尖的长度、分蘖数，分别以每盆中10 株苗的平均值作为标准，计算公式如下：

相对株高（%）=盐处理植株的株高/对照植株的株高×100

相对分蘖数（%）=盐处理植株的分蘖数/对照植株的分蘖 数×100

1.3.2 存活苗数。盐胁迫20 d后观察每盆中存活植株的数

目，根据叶心枯黄确定死亡。存活率计算公式如下：

存活率（%）=盐处理后存活苗数/原幼苗总数×100

1.3.3 生物量。盐胁迫20 d后取植物地上部和地下部生物量，冷却到室温后称重，作为材料的地上生物量和地下生物量。

1.4 统计分析

数据采用Excel应用软件、DPS分析软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对20个苜蓿品种生长发育的影响

2.1.1 苗期盐害症状和死苗情况。盐胁迫处理5 d时，盐害反应不明显，处理的品种生长受到抑制，生长速度减慢，0.4%以上盐处理中出现失水及不同程度的萎蔫现象。盐胁迫处理10 d时，0.6%～0.8%盐处理中基部老叶有少数枯黄、萎蔫，新生叶有极少数的青枯，1.0%盐处理中叶片枯黄严重，1.2%盐处理中叶片出现枯死，对照与处理间的株高差异更加显著。盐胁迫处理20 d时，总体表现为盐害症状加重，枯叶增多，叶子枯黄程度加重。有个别品种在0.8%～1.0%盐处理死苗严重，1.2%盐处理中有的品种已整盆死苗，它们是甘肃润布勒苜蓿、三得利苜蓿、新疆大叶苜蓿、奇台苜蓿、北疆苜蓿、多变苜蓿、伊犁苜蓿、苜蓿王、布尔津苜蓿、沙湾苜蓿、北疆紫花苜蓿、阿尔泰杂花苜蓿、阜康红杆苜蓿、阿尔泰黄花苜蓿、南疆苜蓿、巴州苜蓿、敖汉苜蓿和甘农3号苜蓿。盐胁迫30 d时，盐害症状继续加重，处理的死苗进一步增多，而存活下来的幼苗则生长缓慢，植株较矮，叶片小而厚，表现出盐害症状。只有新牧一号苜蓿和紫花苜蓿能够存活下来，说明新牧一号苜蓿和紫花苜蓿在盐胁迫下存活率相对较高，耐盐性较强。

2.1.2 盐胁迫对植株高度的影响。对不同浓度NaCl溶液胁迫下苜蓿品种株高分析可知，在不同处理中0.4% NaCl溶液对苜蓿株高影响较小，由表1可知，在0.6%、0.8%、1.0%和1.2%NaCl溶液处理下，20份苜蓿品种相对平均株高分别为52.57%、36.94%、21.32%和3.91%，随着盐胁迫加大，植株高度呈现下降趋势。说明在0.6%、0.8%、1.0%和1.2%盐胁迫下，各品种耐盐性差异增大，相对株高高的品种其幼苗耐盐性较强。本研究结果表明，新牧一号苜蓿、紫花苜蓿、阿尔泰杂花苜蓿、阿尔泰黄花苜蓿等几个品种相对株高都在50%以上，分别为58.58%、73.94%、50.42%、63.32%，表现出耐盐性较强；伊犁苜蓿、布尔津苜蓿、苜蓿王、北疆紫花苜蓿、沙湾苜蓿、阜康红杆苜蓿、巴州苜蓿、敖汉苜蓿和甘农3号苜蓿这几个苜蓿品种相对株高分别为43.64%、47.92%、41.16%、41.80%、30.00%、39.04%、35.84%、31.28%、39.40%都在30%以上，耐盐性次之；而甘肃润布勒苜蓿、三得利苜蓿、新疆大叶苜蓿、奇台苜蓿、北疆苜蓿、多变苜蓿和南疆苜蓿等品种相对株高30%以下，表现最差。

2.1.3 盐胁迫对分枝数的影响。由表2可知，各苜蓿品种的分枝数在一定范围内均随NaCl含量升高而降低。在0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2% 5个不同处理NaCl溶液中，20个苜蓿品种的相对平均分枝数分别为74.26%、62.04%、47.84%、21.01%、5.00%，说明0.8%、1.0%和1.2% 3个浓度可明显抑制幼苗生长。新牧一号苜蓿、紫花苜蓿、伊犁苜蓿、北疆紫花苜蓿、布尔津苜蓿和甘农3号苜蓿等品种相对分枝数均高于50%，表现出耐盐性较强；而奇台苜蓿、新疆大叶苜蓿、北疆苜蓿、苜蓿王、阿尔泰杂花苜蓿、阜康红杆苜蓿、阿尔泰黄花苜蓿、沙湾苜蓿和巴州苜蓿等品种的相对分枝数都高于30%，耐盐性次之；其余的甘肃润布勒苜蓿、三得利苜蓿、多变苜蓿、南疆苜蓿和敖汉苜蓿等相对分枝数均低于30%，说明其耐盐性较差。

2.1.4 盐胁迫对存活苗数的影响。存活率是衡量种质材料耐盐性的最直观的指标，在盐胁迫下20个苜蓿品种存活率随盐浓度增加而降低，由表3可知，不同苜蓿品种在0.4%、0.6%、0.8%、1.0%和1.2% NaCl盐胁迫下相对平均存活率分别为64.22%、52.89%、37.93%、20.97%和2.27%；不同盐胁迫处理中，0.4%以上盐处理中出现失水及不同程度的萎蔫现象。在20个苜蓿品种中，多变苜蓿从0.6%盐处理开始已整盆死苗，而三得利苜蓿和南疆苜蓿从0.8%开始已整盆死苗，这种现象说明，这3种苜蓿耐盐性最差；1.0%盐处理中，盐害症状继续加重，处理的死苗进一步增多，而存活下来的幼苗则生长缓慢，植株较矮，叶片小而厚，表现出盐害症状。1.2%盐处理中除新牧一号苜蓿和紫花苜蓿外其余品种已整盆死苗。不同盐处理中存活率达到60%以上的有新牧一号苜蓿、紫花苜蓿和北疆紫花苜蓿；存活率达到50%以上的有苜蓿王、布尔津苜蓿和甘农3号苜蓿；存活率达到30%以上的有新疆大叶苜蓿、伊犁苜蓿、沙湾苜蓿、阿尔泰杂花苜蓿、阜康红杆苜蓿和阿尔泰黄花苜蓿；其余的甘肃润布勒苜蓿、三得利苜蓿、奇台苜蓿、北疆苜蓿、多变苜蓿、南疆苜蓿、巴州苜蓿和敖汉苜蓿存活率均在30%以下。

2.1.5 盐胁迫对生物量的影响。由表4可知，随着溶液中 NaCl含量的升高，各品种幼苗地上生物量和地下生物量均呈下降趋势。植株的高低、分枝和存活苗数的多少直接影响生物量，低浓度对照，0.4%、0.6% NaCl溶液处理下植株有较好的生长发育，因此该盐胁迫处理下，生物量较高，而0.8%、1.0% 和1.2%NaCl盐胁迫下植株生长发育不好，生物量很低。本研究结果表明，新牧一号苜蓿、紫花苜蓿和北疆紫花苜蓿等几个品种生物量较高，表现出耐盐性较强；苜蓿王、布尔津苜蓿、甘农3号苜蓿、新疆大叶苜蓿、伊犁苜蓿、沙湾苜蓿、阿尔泰杂花苜蓿、阜康红杆苜蓿和阿尔泰黄花苜蓿品种耐盐性次之；而甘肃润布勒苜蓿、三得利苜蓿、奇台苜蓿、北疆苜蓿、多变苜蓿、南疆苜蓿、巴州苜蓿和敖汉苜蓿等品种生物量表现最差。

2.1.6 聚类分析不同苜蓿的耐盐性。植物遇到盐胁迫时，单一指标难以进行复杂的耐盐性鉴定，必须采用多项指标进行综合评价 [12]。由图1可知，20份苜蓿的耐盐性大致可以划分为3类，即强耐盐性苜蓿有紫花苜蓿；中耐盐性苜蓿有伊犁苜蓿，苜蓿王，北疆紫花苜蓿，甘农3号苜蓿，布尔津苜蓿，新牧一号苜蓿，阿尔泰杂花苜蓿，阿尔泰黄花苜蓿，新疆大叶苜蓿，北疆苜蓿，奇台苜蓿，阜康苜蓿，巴州苜蓿和沙湾苜蓿；弱耐盐性苜蓿有甘肃润布勒苜蓿，三得利苜蓿，南疆苜蓿，多变苜蓿和敖汉苜蓿。

3 结论与讨论

3.1 讨论

AI-Khatib[5]等认为，在苗期进行耐盐选择经济易行，这与本试验结论一致。本研究结果表明，0.4%盐浓度处理偏低，不足以反映品种间耐盐性差异。0.6%～0.8%盐处理中基部老叶有少数枯黄、萎蔫，新生叶有极少数的青枯，1.0%盐处理中叶片枯黄严重，1.2%盐处理中大部分材料出现枯黄，甚至死亡，在盐胁迫下，株高、分蘖数、存活率、生物量等4项指标都有不同程度的递减。且浓度越高，降低程度越低。在盐浓度为0.6%和0.8%处理中，以上4个指标能较好地反映出苜蓿品种间的耐盐性差异，是进行苜蓿品种耐盐性鉴定和筛选的较适宜浓度。

张惠霞等[13]、彭明俊等[14]研究显示，用单个指标评价和多个指标综合评价得出的结果不完全一致，这表明单一指标具有一定的局限性和片面性，故采用欧式距离一离差平方和法一聚类分析对多项指标进行综合评价，结果将20份苜蓿种质材料的耐盐性大致可以分为3大类。

3.2 结论

（1）进行苜蓿幼苗耐盐性鉴定时，NaCl溶液以0.6%和0.8%为宜。

（2）通过对株高、分枝数、存活苗数和生物量4个指标的综合聚类分析，将20份苜蓿种质材料的耐盐性大致可以划分为3类，即强耐盐性苜蓿有紫花苜蓿；中耐盐性苜蓿有伊犁苜蓿、苜蓿王、北疆紫花苜蓿、甘农3号苜蓿、布尔津苜蓿、新牧一号苜蓿、阿尔泰杂花苜蓿、阿尔泰黄花苜蓿、新疆大叶苜蓿、北疆苜蓿、奇台苜蓿、阜康苜蓿、巴州苜蓿和沙湾苜蓿；弱耐盐性苜蓿有甘肃润布勒苜蓿、三得利苜蓿、南疆苜蓿、多变苜蓿和敖汉苜蓿。

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