李佳奇， 劉曉靜， 運(yùn)向凱， 韓顏隆

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅省草業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室, 中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心， 甘肅 蘭州 730070)

低溫是限制牧草生長(zhǎng)發(fā)育、地理分布和生產(chǎn)力的主要非生物脅迫因子[1-3]。在對(duì)青藏高原3個(gè)披堿草(Elymusdahuricus)屬牧草的苗期抗寒性研究中發(fā)現(xiàn)，低溫會(huì)引起植物細(xì)胞膜透性增大，電解質(zhì)滲透率升高，而植物質(zhì)膜透性越強(qiáng)，其細(xì)胞與組織就越容易受到損害，從而影響其產(chǎn)量和品質(zhì)[4]；在對(duì)鵝觀草(RoegneriakamojiOhwi )與早熟禾(PoaannuaL.)的研究中發(fā)現(xiàn)，在低溫脅迫條件下，牧草細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生主要為可溶性糖和游離脯氨的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，緩解在低溫脅迫下對(duì)植物傷害的發(fā)生[5-6]。關(guān)于牧草的抗寒研究還集中在品種之間的差異，如賈祥等研究4種禾本科牧草的抗寒性后發(fā)現(xiàn)，低溫環(huán)境下垂穗披堿草(ElymusnutansG.)、紫花針茅(StipapurpureaG.)的抗寒性最為優(yōu)良[7]；梁國(guó)玲等對(duì)4種羊茅屬牧草的幼苗抗寒性進(jìn)行了研究，其中中華羊茅(FestucasinensisKeng)的抗寒性最為優(yōu)良[8]；趙桂琴等對(duì)4℃下不同品種紅三葉(TrifoliumpratenseL.)苗期的生理響應(yīng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)R-1品種抗寒性最好[9]。紫花苜蓿作為優(yōu)質(zhì)的多年生豆科牧草，在畜牧業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮著重要的作用，由于紫花苜蓿具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、保持水土、改良土壤、抗旱性較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是目前我國(guó)廣泛種植的優(yōu)質(zhì)牧草[10]。隨著研究的深入，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)苜蓿抗寒性的研究較多，如郝培彤等[11]研究科爾沁地區(qū)不同品種苜蓿根頸耐寒機(jī)理；趙一航等[12]對(duì)4個(gè)紫花苜蓿品種對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)進(jìn)行了研究，表明“肇東”與“龍牧801”抗寒性較好；陳衛(wèi)東等[13]研究表明黃花苜?？购?xún)?yōu)于紫花苜蓿，而關(guān)于紫花苜蓿在不同生長(zhǎng)時(shí)間對(duì)低溫的響應(yīng)及耐受性的研究較少。近年來(lái)，由于我國(guó)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，我國(guó)北方紫花苜蓿種植面積不斷擴(kuò)大[14]，但由于紫花苜蓿在寒冷地區(qū)生長(zhǎng)受限，其品質(zhì)下降明顯，優(yōu)良紫花苜蓿品種的缺乏已成為限制北方寒冷地區(qū)發(fā)展的主要問(wèn)題之一，篩選出適宜高緯度、高海拔播種的紫花苜蓿品種是提高作物產(chǎn)量的前提，結(jié)合北方寒冷地區(qū)的氣候因素及播種方式可知紫花苜蓿的播種時(shí)間一般為秋播，而選擇精確的秋播時(shí)間是紫花苜蓿能安全越冬的關(guān)鍵因子[15]。因此，本研究擬選取4個(gè)在北方廣泛種植的紫花苜蓿品種“龍牧801”,“甘農(nóng)3號(hào)”,“WL298”,“WL343”，通過(guò)模擬試驗(yàn)對(duì)2個(gè)紫花苜蓿秋播時(shí)期溫度及不同播種時(shí)間下形態(tài)特征及抗逆生理特性的研究，探究紫花苜蓿在不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)低溫的響應(yīng)及耐受性，確定出紫花苜蓿安全越冬的秋播時(shí)期；同時(shí)，根據(jù)其在低溫條件下的成活率篩選出最為適宜的優(yōu)良品種，以期為北方寒冷地區(qū)紫花苜蓿高效栽培提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

紫花苜蓿品種為“龍牧801”,“甘農(nóng)3號(hào)”,“WL298”,“WL343”,“甘農(nóng)3號(hào)”。紫花苜蓿種子來(lái)源為甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，“龍牧801”紫花苜蓿種子來(lái)源為黑龍江畜牧研究所，“WL298”與“WL343”紫花苜蓿種子來(lái)源為北京正道生態(tài)科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年8月10日在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院牧草試驗(yàn)基地室外自然氣候條件下進(jìn)行，采用盆栽土培法，日常管理同田間試驗(yàn)。該試驗(yàn)采用的花盆直徑為20 cm，高為12 cm，試驗(yàn)土來(lái)自甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗(yàn)基地，肥力中等的種植土。試驗(yàn)采用4個(gè)紫花苜蓿品種，設(shè)置3個(gè)不同生長(zhǎng)時(shí)期(45 d，60 d，75 d)，西北寒冷地區(qū)氣溫最低能夠達(dá)到-20℃左右，而因土壤熱傳導(dǎo)率的不同土壤淺層溫度最低在-10℃左右。因此，本試驗(yàn)選擇-5℃，-10℃進(jìn)行模擬越冬處理，每個(gè)處理重復(fù)5次，共120盆。種植前選取顆粒飽滿(mǎn)、大小均等的種子，通過(guò)預(yù)處理后進(jìn)行播種，每個(gè)花盆裝入2 kg土壤，穴播，每盆5穴，每穴5～6粒種子，每周澆一次水，使土壤濕潤(rùn)且不溢出，后期間苗每盆留20株。試驗(yàn)中的4個(gè)品種紫花苜蓿分別在播種后生長(zhǎng)45 d，60 d，75 d時(shí)進(jìn)行模擬越冬的低溫脅迫，即將整盆紫花苜蓿放置于溫度為-5℃和-10℃，濕度為60%，光照強(qiáng)度為230～300 μE·m-2·s-1，光周期為16 h光照/8 h黑暗的人工氣候室(溫度誤差±1℃)進(jìn)行逐級(jí)降溫(降溫速率不超過(guò)2.5 ℃·h-1)，待溫度降到目標(biāo)溫度(-5℃，-10℃)時(shí)停止，然后將全部植株移至常溫下緩苗24 h，待緩苗結(jié)束后進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

株高：各處理隨機(jī)選取10株，用直尺測(cè)量植株絕對(duì)高度，每個(gè)處理重復(fù)3次，計(jì)算出平均值。

鮮重(地上)：將植株沖洗干凈后，用濾紙吸去多余水分，將地上部分稱(chēng)重，每個(gè)處理重復(fù)15次，計(jì)算出平均值。

根重：對(duì)單株鮮樣的地下部分進(jìn)行稱(chēng)重，每個(gè)處理重復(fù)15次，計(jì)算出平均值。

根體積：利用Epson根系掃描儀對(duì)活根進(jìn)行掃描，再用WinRHIZO根系分析系統(tǒng)軟件獲得根體積數(shù)據(jù)，每處理重復(fù)3次，計(jì)算出平均值。

主根直徑：根頸與主根相連的膨大部位的直徑，計(jì)算出平均值。

相對(duì)電導(dǎo)率：采用電導(dǎo)率儀(DDS-307A)測(cè)定。

可溶性糖含量(Soluble sugar，SS)：參照鄒琦[16]方法，采用蒽酮法測(cè)定含量。單位：μmol·g-1。

可溶性蛋白含量(Soluble protein，SP)：采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測(cè)定含量。單位：μmol·g-1。

游離脯氨酸含量(Free proline，Pro)：采用酸性茚三酮法測(cè)定含量。單位：mg·g-1。

丙二醛含量(Malonaldehyde，MDA)：采用硫代巴比妥酸法測(cè)定含量。單位：μmol·g-1。

成活率(%)=(低溫處理后成活植株數(shù)/低溫處理前植株數(shù))×100%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 25.0 軟件進(jìn)行計(jì)統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著性采用Duncan法進(jìn)行多重比較。

隸屬函數(shù)采用韓瑞宏等[17]的計(jì)算公式：

隸屬函數(shù)值計(jì)算公式:

R(Xij)=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(1)

反隸屬函數(shù)值計(jì)算公式:

R(Xij)=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xmin)

(2)

上式中，Xij為i品種的j性狀的隸屬函數(shù)值，Xij為i品種的j性狀值，Xjmin為各品種j性狀的最小值，Xjmax為各品種j性狀的最大值。當(dāng)j性狀與植物的抗寒性成正相關(guān)時(shí)，用(1)式；當(dāng)j性狀與植物抗寒性成負(fù)相關(guān)時(shí)用(2)式。數(shù)據(jù)利用Microsoft Excel 2016處理數(shù)據(jù)及制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長(zhǎng)時(shí)期紫花苜蓿生長(zhǎng)特性

由表1可知，紫花苜蓿的播種時(shí)期不同，其株高和地上生物量不同，在75 d達(dá)到最大值且顯著高于45 d(P<0.05)。其中，在播種45 d和60 d后“WL298”的株高均顯著高于其它品種；播種75 d后，“WL343”和“WL298”的株高均顯著大于“龍牧801”(P<0.05)。播種45 d后，“WL343”與“甘農(nóng)3號(hào)”的地上鮮重均顯著高于“WL298”與“龍牧801”；播種60 d后，“龍牧801”的生物量顯著高與其它紫花苜蓿品種；播種75 d后，“WL343”的生物量達(dá)到了12.64 g高于其它品種(P<0.05)。

表1 不同時(shí)期紫花苜蓿品種的生長(zhǎng)特性Table1 Growth characteristics of alfalfa varieties in different periods

2.2 不同生長(zhǎng)時(shí)期紫花苜蓿根系特性

由表2可知，紫花苜蓿的播種時(shí)期不同，其根重、根體積和主根直徑不同，總體上在75 d達(dá)到最大值且顯著高于45 d(P<0.05)。播種45 d后，“龍牧801”的根重顯著高于其它苜蓿品種，播種60 d，75 d后，4個(gè)紫花苜蓿品種之間根重差異顯著，其中，“龍牧801”顯著高于其它紫花苜蓿品種(P<0.05)。在3個(gè)播種時(shí)間下，“龍牧801”根體積顯著高于其它紫花苜蓿品種(P<0.05)。在主根直徑方面，播種后45 d和60 d，4個(gè)紫花苜蓿品種之間主根直徑差異不顯著；在播種后75 d，“龍牧801”的主根直徑顯著高于其它苜蓿品種(P<0.05)。

表2 不同時(shí)期紫花苜蓿品種的根系特性Table 2 Root characteristics of alfalfa varieties in different periods

2.3 模擬越冬對(duì)不同生長(zhǎng)時(shí)期紫花苜蓿生理特性的影響

2.3.1丙二醛(MDA) 由表3可知，在-5℃與-10℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿品種在45 d的丙二醛含量均顯著高于75 d的丙二醛含量(P<0.05)。在-5℃條件下，播種 45 d和60 d后，“甘農(nóng)3號(hào)”的丙二醛含量顯著高于“WL343”與“龍牧801”；在播種75 d后，“甘農(nóng)3號(hào)”的丙二醛的含量顯著高于其它紫花苜蓿品種(P<0.05)。在-10℃條件下，播種45 d后，“甘農(nóng)3號(hào)”丙二醛的含量顯著高于“龍牧801”；播種60 d后，“甘農(nóng)3號(hào)”的丙二醛含量顯著高于“WL298”和“龍牧801”；在播種75 d后，“甘農(nóng)3號(hào)”與“WL298”丙二醛含量顯著高于“WL343”與“龍牧801”(P<0.05)。

表3 不同播種時(shí)間及不同溫度下紫花苜蓿的丙二醛含量Table 3 Malondialdehyde content of alfalfa at different sowing time and temperature 單位：μmol·g-1

2.3.2游離脯氨酸(Pro) 由圖1可知，在-5℃與-10℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿的游離脯氨酸含量均呈上升趨勢(shì)，并在75 d達(dá)到峰值且顯著高于45 d與60 d(P<0.05)。在-5℃條件下，播種45，60和75 d后，“龍牧801”的游離脯氨酸含量顯著高于其它苜蓿品種(P<0.05)。在-10℃條件下，播種45 d后，“龍牧801”的游離脯氨酸含量顯著高于其它苜蓿品種；播種60 d和75 d后，“WL343”的游離脯氨酸含量均顯著小于其它苜蓿品種(P<0.05)。

圖1 不同播種時(shí)間及不同溫度下紫花苜蓿的游離脯氨酸含量Fig.1 Free proline content of alfalfa under different sowing time and temperature注：每列中不同字母表示差異達(dá)5%水平，小寫(xiě)字母表示不同品種間差異，大寫(xiě)字母表示播種時(shí)期間差異，下同Note：Different letters mean significant at 5% level in theTable,lowercase letters indicate the difference between different varieties,and uppercase letters indicate the difference between sowing periods, the same as below

2.3.3相對(duì)電導(dǎo)率 由表4可知，在-5℃與-10℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿品種的電導(dǎo)率均呈下降趨勢(shì)，表明隨著播種時(shí)間的增大紫花苜蓿的抗逆性能逐漸增加。在-5℃條件下，播種45 d后，4個(gè)紫花苜蓿品種的相對(duì)電導(dǎo)率差異不顯著；播種60 d后，“甘農(nóng)3號(hào)”電導(dǎo)率顯著高于其它紫花苜蓿品種；播種75 d后，“WL298”和“甘農(nóng)3號(hào)”的相對(duì)電導(dǎo)率顯著高于“WL343”與“龍牧801”(P<0.05)。在-10℃條件下，播種45 d后，“龍牧801”電導(dǎo)率顯著低于其它紫花苜蓿品種；播種60 d和75 d后，“甘農(nóng)3號(hào)”與“WL298”電導(dǎo)率顯著高于其它苜蓿品種(P<0.05)。

表4 不同播種時(shí)間及不同溫度下紫花苜蓿的電導(dǎo)率Table 4 Electrical conductivity of alfalfa at different sowing time and temperature

2.3.4可溶性蛋白含量(SP) 由圖2可知，在-5℃與-10℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿品種的可溶性蛋白含量逐漸增加，且在75 d的積累量顯著高于45 d與60 d(P<0.05)。在-5℃條件下，播種45 d后，其中“龍牧801”的可溶性蛋白含量顯著高于“甘農(nóng)3號(hào)”的可溶性蛋白含量；在播種60 d后“龍牧801”與“WL343”的可溶性蛋白含量顯著高于其它紫花苜蓿品種；在播種后75 d，“甘農(nóng)3號(hào)”的可溶性蛋白均顯著低于其它紫花苜蓿品種(P<0.05)。在-10℃的條件下，在播種45 d和60 d后，“龍牧801”的可溶性蛋白含量顯著高于其它苜蓿品種(P<0.05)。

圖2 不同播種時(shí)間及不同溫度下紫花苜蓿的可溶性蛋白含量Fig.2 Soluble protein content of alfalfa at different sowing time and different temperature

2.3.5可溶性糖含量(SS) 由表5可知，在-5℃與-10℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿品種的可溶性糖含量呈上升趨勢(shì)，并在75 d達(dá)到峰值，且顯著高于45 d與60 d(P<0.05)。在-5℃條件下，播種45，60及75 d后，4個(gè)紫花苜蓿品種的可溶性糖含量無(wú)明顯差異(表5)。在-10℃的條件下，在播種45 d后，“龍牧801”的可溶性糖含量顯著低于其它紫花苜蓿品種；播種60 d和75 d后，“龍牧801”可溶性糖含量顯著高于其它苜蓿品種(P<0.05)。

表5 不同播種時(shí)間及不同溫度下紫花苜蓿的可溶性糖含量Table 5 Soluble sugar content of alfalfa at different sowing time and temperature 單位：μmol·g-1

2.4 模擬越冬下不同生長(zhǎng)時(shí)期紫花苜蓿的成活率

由圖3可知，在-5℃與-10℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿品種的成活率逐漸增大，75 d的成活率顯著高于45 d與60 d的成活率(P<0.05)。-5℃與-10℃條件下，不同品種紫花苜蓿低溫脅迫后的成活率總體上規(guī)律一致，其中在播種后45 d，4個(gè)紫花苜蓿品種成活率差異不顯著；在播種后60 d，“龍牧801”紫花苜蓿品種成活率顯著高于“甘農(nóng)3號(hào)”與“WL298”紫花苜蓿品種；在播種后75 d，-5℃條件下，“龍牧801”的成活率顯著高于其它品種而在-10℃條件下，“龍牧801”與“WL343”顯著高于“甘農(nóng)3號(hào)”與“WL298”(P<0.05)。

圖3 不同苜蓿品種低溫脅迫后成活率差異Fig.3 Difference of survival rate of different alfalfa varieties under low temperature stress

2.5 紫花苜蓿模擬越冬下的成活率與其生長(zhǎng)特性的相關(guān)性

本試驗(yàn)在變量均為正態(tài)分布的情況下，利用Pearson相關(guān)系數(shù)法對(duì)4個(gè)品種紫花苜蓿的成活率與株高、鮮重(地上)、根重、根體積進(jìn)行相關(guān)性分析(表6)，根據(jù)顯著性判斷，株高、鮮重(地上)、根重、根體積與成活率呈顯著相關(guān)，根據(jù)相關(guān)系數(shù)可知，株高與成活率顯著相關(guān)，成活率與地上鮮重、根重、根體積和根直徑極顯著相關(guān)。

表6 成活率與生長(zhǎng)特性相關(guān)性Table 6 Correlation between survival rate and growth characteristics

2.6 不同生長(zhǎng)時(shí)期紫花苜?？购跃C合評(píng)價(jià)

本試驗(yàn)應(yīng)用隸屬函數(shù)對(duì)4個(gè)紫花苜蓿品種的形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)共12項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析(表7)。結(jié)果顯示：“龍牧801”的抗寒性最強(qiáng)，隸屬函數(shù)均值達(dá)到了0.556，其次是“WL343”與“WL298”“甘農(nóng)3號(hào)”的抗寒性最差，隸屬函數(shù)均值僅有0.313。

表7 不同生長(zhǎng)時(shí)期紫花苜蓿抗寒性綜合評(píng)價(jià)Table 7 Comprehensive evaluation of cold resistance of alfalfa in different growth stages

3 討論

紫花苜蓿選擇適宜播種時(shí)期是其栽培過(guò)程中的重要技術(shù)環(huán)節(jié)，也是影響紫花苜蓿生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及越冬的重要因素[18]。本研究中，通過(guò)比較4個(gè)紫花苜蓿品種3個(gè)不同生長(zhǎng)時(shí)間的生理指標(biāo)得出，在播種75 d后的可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸及成活率均優(yōu)于45 d和60 d。研究還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)低溫脅迫后紫花苜蓿成活率比較得出，在播種后45 d，溫度達(dá)到-5℃與-10℃的成活率均低于20%，無(wú)法越冬；在播種后60 d，-5℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿品種的成活率達(dá)到了40%左右；在-10℃條件下，“甘農(nóng)3號(hào)”的成活率為28%，而“龍牧801”的成活率為45%，4個(gè)紫花苜蓿品種成活率差異顯著，這說(shuō)明4個(gè)紫花苜蓿品種在播種后60 d對(duì)低溫的耐受程度較低，僅有“龍牧801”紫花苜蓿品種能夠勉強(qiáng)越冬；在播種后75 d，-10℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿品種的成活率均達(dá)到55%以上，說(shuō)明4個(gè)紫花苜蓿品種可以安全越冬。此外，隨著溫度的逐漸降低，紫花苜蓿體內(nèi)的可溶性糖、可溶性蛋白和游離脯氨酸均在播種后75 d的積累量大于在播種后60 d的積累量，這可能是由于紫花苜蓿在播種60 d后，紫花苜蓿體內(nèi)的抗寒機(jī)制尚未完善，而在播種后75 d，紫花苜蓿體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累量更大，使其地上鮮重、根直徑、根體積增大，從而積累了脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等物質(zhì)，完善了紫花苜蓿的抗寒機(jī)制。因此，當(dāng)環(huán)境最低溫達(dá)到-10℃時(shí)，4個(gè)紫花苜蓿品種在入冬前75 d播種最為安全。

根系是植物吸收、轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存養(yǎng)分的重要器官，植物地上部分的發(fā)育狀況與根系密切相關(guān)，進(jìn)而影響了紫花苜蓿的生產(chǎn)性能[19-20]。已有研究表明，紫花苜蓿安全越冬與其地上生物量、根頸粗細(xì)程度顯著相關(guān)，孫啟忠認(rèn)為冬季來(lái)臨之前，紫花苜蓿的主根直徑達(dá)到3 mm就能安全越冬[21-24]。本研究中，利用Pearson相關(guān)系數(shù)法對(duì)4個(gè)紫花苜蓿品種的成活率與其株高、鮮重(地上)、根重和根體積進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)4個(gè)紫花苜蓿品種的單株鮮重、主根直徑、根重和根體積與成活率均呈極顯著正相關(guān)，且地上鮮重及根體積、主根直徑對(duì)其越冬率影響最為顯著，這與王運(yùn)濤等[20]對(duì)不同苜蓿品種根系形態(tài)特征研究中發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿的主根直徑與成活率呈顯著相關(guān)的規(guī)律相似。由于品種之間的差異，“龍牧801”紫花苜蓿品種的根重、根體積顯著高于其它紫花苜蓿品種，這可能是由于抗寒性強(qiáng)的紫花苜蓿品種會(huì)隨著溫度降低其地上部分生長(zhǎng)緩慢甚至停止，并且植物所儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)部分還會(huì)從地上向地下轉(zhuǎn)移[23]。而“WL343”紫花苜蓿品種地上鮮重與株高的增長(zhǎng)速度均高于其它紫花苜蓿品種，其根重和根體積僅次于第一的“龍牧801”，又根據(jù)本試驗(yàn)紫花苜蓿成活率與生長(zhǎng)特性相關(guān)性的結(jié)果可知，“龍牧801”與“WL343”紫花苜蓿品種均具有較強(qiáng)的抗寒性。

諸多研究表明，相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛、游離脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量均可作為評(píng)價(jià)苜蓿品種抗寒性的重要生理指標(biāo)[25-27]。Lyons認(rèn)為，當(dāng)植物受到低溫脅迫時(shí)，細(xì)胞膜的透性會(huì)增大，電解質(zhì)會(huì)不同程度的滲漏，導(dǎo)致細(xì)胞膜系統(tǒng)損壞[28]。丙二醛作為細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用的產(chǎn)物之一，它的產(chǎn)生會(huì)使植物的細(xì)胞膜系統(tǒng)受到不同程度的損傷，而大量糖類(lèi)物質(zhì)能提高植物細(xì)胞的滲透勢(shì)，保護(hù)細(xì)胞的穩(wěn)定性[29-30]。本研究表明，“龍牧801”與“WL343”在低溫脅迫后的丙二醛含量均低于其它苜蓿品種，可溶性糖含量與游離脯氨酸含量均高于其它紫花苜蓿品種，表明“龍牧801”與“WL343”苜蓿品種抗寒性能優(yōu)良。李倩等[31-32]研究認(rèn)為抗寒性與丙二醛含量呈負(fù)相關(guān)，與可溶性糖、可溶性蛋白和游離脯氨酸含量與抗寒性呈顯著正相關(guān)。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)7項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)與5項(xiàng)生理生化指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)綜合分析，得出了4個(gè)紫花苜蓿品種綜合抗寒性順序：“龍牧801”>“WL343”>“WL298”>“甘農(nóng)3號(hào)”，說(shuō)明“龍牧801”與“WL343”紫花苜蓿品種抗寒性較為優(yōu)良。

4 結(jié)論

本研究中，通過(guò)相關(guān)性分析與隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)得出“龍牧801”的抗寒綜合表現(xiàn)最佳，“WL343”次之。在模擬越冬-5℃和-10℃條件下，4個(gè)紫花苜蓿品種在播種后生長(zhǎng)45 d時(shí)成活率均極低；在生長(zhǎng)60 d時(shí)的成活率除“龍牧801”以外，其它3個(gè)品種成活率均低于50%，在生長(zhǎng)75 d時(shí)在-5℃和-10℃條件下的成活率均高于55%。因此，西北地區(qū)秋播紫花苜蓿在入冬前至少保證75 d的生長(zhǎng)時(shí)間越冬最為安全，對(duì)于某些抗寒品種如“龍牧801”可適當(dāng)推遲秋播時(shí)間，但也應(yīng)在入冬前60 d之前播種。