許能祥，顧洪如，程云輝，張 霞，丁成龍

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，江蘇 南京210014）

目前全世界鹽堿地面積已有9．5億hm2，而中國各類鹽堿地的總面積達9 913．3萬hm2，約占世界鹽堿地的10%［1］。土壤鹽堿化是影響全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的嚴重問題［2］，加上不斷增長的人口增加了對土地的需求量。另一方面伴隨著全球氣候變化，淡水資源將成為未來世界的最大制約因子，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉所依賴的淡水資源短缺將不可避免，因此，耐重鹽植物的培育及規(guī)?；a(chǎn)將是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展方向［3］。有關(guān)鹽堿地對植物生長和生理生化影響的研究較多［4－6］，但田間試驗相對較少。

目前對植物耐鹽的分子機制缺乏透徹了解，在眾多已分離鑒定的鹽應(yīng)答基因中，許多僅是鹽脅迫的產(chǎn)物，對植物抵抗鹽害并沒有作用或作用很小，因此，從適應(yīng)鹽生環(huán)境的鹽生植物中直接開發(fā)耐鹽作物比將耐鹽基因?qū)雮鹘y(tǒng)作物的路徑更容易獲得成功［6］。多花黑麥草（Lolium multiflourum）是一種再生性較強的優(yōu)質(zhì)牧草，具有很好的抗逆性，分布廣泛，種質(zhì)資源豐富。由于國內(nèi)登記的多花黑麥草品種很少，培育新的品種需要花費很多時間和精力，而引進國外耐鹽且飼草品質(zhì)優(yōu)良的多花黑麥草品種可以節(jié)省大量的時間和精力。當前對植物耐鹽性的研究多采用表型指標，且多采用單一指標，不能真實反映植物的耐鹽性。因此，需要建立一套客觀評價牧草耐鹽性的方法，對牧草種質(zhì)資源的耐鹽性進行綜合評價［7］。本研究采用人工模擬不同鹽濃度脅迫處理的方法，對24個引進多花黑麥草品種的種子萌發(fā)進行綜合評價，以期為鹽堿地初步篩選和利用牧草種質(zhì)資源提供依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 供試材料 供試的材料為江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所于2007年從日本引進的24個多花黑麥草品種（表1）。

1．2 試驗方法

1．2．1 試驗處理 用 NaCl（純度達99．9%）配成23．4、35．1、46．8和58．5mol／L 4個處理的鹽溶液，每個處理3次重復(fù)，對照不加鹽。在直徑90mm洗凈干燥的培養(yǎng)器內(nèi)放入適量脫脂棉，上蓋一層濾紙，然后每個培養(yǎng)器中加入30mL各處理的鹽溶液，再放入100粒經(jīng)消毒處理的種子，置于溫箱中，在變溫條件下15℃16h和25℃8個h進行光照培養(yǎng)。每日補充所損失的水分，使各處理的鹽濃度維持不變。

1．2．2 測定項目 發(fā)芽率為鹽脅迫7d后種子的發(fā)芽數(shù)；苗（根）長為鹽脅迫7d后植株苗（根）的長度；生物量和葉片含水量均采用稱量法，于鹽脅迫7d后分別將植株和葉片放入烘箱中，70℃烘至質(zhì)量不變，在干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱量。

表1 試驗材料及來源

1．3 數(shù)據(jù)處理 采用Excel和SPSS．v16．0軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果

2．1 鹽脅迫對多花黑麥草種子相對發(fā)芽率、相對苗長和相對根長的影響 為了消除各材料本身的差異，均采用相對值作為衡量耐鹽性狀指標。相對發(fā)芽率、相對苗長、相對根長隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢，其中參試的24個材料在23．4mol／L鹽溶液濃度下的相對發(fā)芽率、相對苗長、相對根長顯著高于46．8、58．5mol／L處理（P＜0．05）（表2）。

在23．4mol／L鹽脅迫下，參試材料的相對發(fā)芽率的變化在76．8%～95．5%，只有LM03、LM07、LM08、LM09、LM14、LM16、LM19和 LM24的相對發(fā)芽率低于90%；而在58．5mol／L鹽脅迫下，相對發(fā)芽率的變化在20．2%～67．1%，其中LM05、LM07、LM10、LM12、LM13、LM17、LM18、LM20和LM23的相對發(fā)芽率高于60%，受鹽害脅迫程度相對較輕。在23．4mol／L鹽溶液濃度脅迫下，參試材料的相對苗長的變化在77．8%～123．5%，其中LM02、LM04、LM09、LM14、LM16、LM18、LM22和LM24的相對苗長低于90%；在58．5mol／L鹽脅迫下，相對苗長的變化在32．9%～61．9%，其中LM03、LM07、LM10、LM11、LM12、LM15、LM17、LM19、LM20、LM22和LM23高于50%，表明有較強的耐鹽性。相對于相對發(fā)芽率和相對苗長，鹽脅迫對相對根長的影響更大，在23．4mol／L鹽溶液濃度脅迫下，參試材料的相對根長的變化在61．2%～102．0%，其中 LM03、LM05、LM08、LM11、LM12、LM19、LM20、LM21和LM24的相對根長高于90%；在58．5mol／L鹽溶液濃度脅迫下，相對根長的變化在6．0%～41．3%，下降幅度較大，不同材料間差異明顯，其中LM12、LM13、LM21和LM22的相對根長保持在25%以上，表現(xiàn)出較強的耐受性。不同品種、不同鹽濃度、品種和鹽濃度的互作效應(yīng)分別對相對發(fā)芽率、相對苗長和相對根長的影響差異達極顯著水平（P＜0．01）。

2．2 鹽脅迫對多花黑麥草種子相對生物量和葉片相對含水量的影響 參試材料的相對生物量和相對葉片含水量呈下降趨勢（表3）。其中參試的24個材料在23．4mol／L鹽溶液濃度下的相對生物量和相對葉片含水量顯著高于46．8、58．5mol／L處理（P＜0．05）。在23．4mol／L鹽溶液濃度脅迫下，參試材料的相對生物量的變化在49．5%～131．8%，其中LM03、LM05、LM06、LM07、LM08、LM10、LM11、LM12、LM13、LM17、LM18、LM19、LM20、LM21和LM22的相對生物量高于100%，在較低鹽溶液濃度下的植株的生物量較對照有增加；在58．5mol／L鹽溶液濃度脅迫下，相對生物量的變化在29．3%～85．6%，其中 LM03、LM10、LM11、LM12、LM19和LM22保持在80%以上，表現(xiàn)出較好的生長狀態(tài)。在23．4mol／L鹽溶液濃度脅迫下，參試材料的相對葉片含水量的變化在90．4%～99．9%，在58．5mol／L鹽溶液濃度脅迫下，相對葉片含水量的變化在70．4%～81．7%。表明鹽脅迫對相對葉片含水量的影響較小，除LM02外，不同材料間相對葉片含水量差異不顯著，但同一品種不同濃度差異均顯著（P＜0．05）。不同品種、不同鹽濃度、品種和鹽濃度的互作效應(yīng)分別對相對生物量和葉片相對含水量的影響差異達極顯著水平（P＜0．01）。

表2 不同鹽濃度對多花黑麥草種質(zhì)資源萌發(fā)期耐鹽性狀的影響

3 討論

多花黑麥草種子的相對發(fā)芽率隨著鹽濃度的增加呈下降趨勢，特別是在鹽溶液濃度達46．8mol／L以后，大部分種子的相對發(fā)芽率急劇下降。沈艷等［8］認為鹽溶液濃度在35．1～70．2mol／L時，大部分高羊茅（Festuca arundinacea）種子的相對發(fā)芽率迅速下降，且相對發(fā)芽率下降速度越快說明品種耐鹽性越差。在高鹽溶液濃度脅迫下，多花黑麥草種子相對發(fā)芽率差異性很大，其中在58．5mol／L鹽溶液濃度脅迫下，LM20的相對發(fā)芽率為67．1%，而LM08只有20．2%，表明多花黑麥草種質(zhì)材料的耐鹽性有較大差異。因此，通過耐鹽性評價，獲得耐鹽性較強的材料可在鹽堿地直接種植，可能成為鹽堿地的先鋒植物，可以為畜牧業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的青綠飼料，這是下一步的研究計劃。

在較低鹽溶液濃度時，部分種質(zhì)材料（LM01、LM05、LM06、LM07、LM10、LM12、LM13、LM17等）的相對根長、相對苗長和相對生物量有所增加，這可能是因為種子在一定濃度的鹽脅迫條件下，無機鹽小分子在水溶液中可以解離為相應(yīng)的離子，滲透進入細胞，降低細胞水勢，控制種子的吸水速度，增加水分的吸收量，從而提高發(fā)芽整齊度、出苗速率［9］。隨著鹽濃度的增加，24個多花黑麥草種子相對發(fā)芽率、根長、苗長、生物量等指標迅速下降。大部分品種相對根長在鹽溶液濃度達35．1mol／L以后迅速下降，在46．8mol／L以后，相對苗長和相對生物量迅速下降，而葉片相對含水量保持平穩(wěn)下降。鹽脅迫對多花黑麥草種子幼苗生長狀況的影響大于對萌發(fā)的影響，對幼苗根系的影響大于對生物量的影響。這與王曉棟和石鳳翎［10］、楊勁松［11］、蘆翔等［12］的研究結(jié)果一致。生物量真實反映多花黑麥草在鹽脅迫下維持生產(chǎn)的能力，本研究材料（LM03、LM10、LM11、LM12等）相對生物量在58．5 mol／L鹽溶液濃度脅迫下仍保持在80%以上，表現(xiàn)出較強的耐鹽性。王寶山等［13］、Xu［14］、祁淑艷和儲誠山［15］認為鹽脅迫導(dǎo)致植物生長量減少的原因主要是植物在細胞內(nèi)主動積累有機化合物和蛋白類保護劑，以其維持高滲透壓，保證植物在高鹽條件下對水分的吸收，然而過多合成保護劑會使用于細胞生長的碳源減少，抑制植物的生長發(fā)育。另一方面，葉片含水量在一定范圍內(nèi)與光合作用成正相關(guān)，當葉片含水量不足時，葉片細胞膨壓減小，葉片氣孔減小或關(guān)閉，CO2的利用率降低，減少了植物生長的碳源，植株生物量的積累也隨之減少。

表3 不同鹽濃度對多花黑麥草幼苗相對生物量和葉片相對含水量的影響

4 結(jié)論

本研究采用NaCl直接對24個多花黑麥草品種種子處理，測定發(fā)芽率、苗長、根長、生物量等。24個多花黑麥草種質(zhì)材料耐鹽性鑒定表明，耐鹽材料為LM05、LM07、LM10、LM20和LM23，鹽敏感材料為LM03、LM08、LM09和LM16、LM03、LM11、LM22等耐鹽性排名較低，但在高濃度鹽脅迫下，其相對生物量仍保持較高水平，可對這些材料進一步研究挖掘。

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