全 文 ：第 15卷　增刊 干　旱　区　资　源　与　环　境 Vol. 15　 NO. 5
2001年　 12月 Journal of Arid Land Resources and Env ironment Dec. 2001
　　文章编号: 1003- 7578( 2001) 05- 047- 04
赖草属牧草幼苗耐旱性生理基础的研究
易津 1　 谷安琳 2　贾光宏 1　 吴萧 1
( 1内蒙古农业大学 ,呼和浩特 , 010019( 2中国农业科学院草原所 ,呼和浩特 , 010010)
提要:本文采用间断干旱胁迫法对国内外赖草属牧草 10份材料的幼苗进行耐旱性测定 ,
结果表明:赖草属牧草间存在耐旱力的显著差异 ,其中我国特有并广范分布的羊草、赖草、毛穗
赖草和阿尔泰赖草抗旱能力较强。而国外引进的巨型赖草抗旱能力最差。其余均中等。试验
还表明: 幼苗存活率、苗高、根冠比、叶绿素含量和过氧化物酶活性可以做为一组评价禾本科牧
草抗旱性的生理指标。其中 ,幼苗存活率、根冠比和叶绿素含量最能反应植物抗旱能力的差异。
关键词: 赖草属牧草　 幼苗 　 耐旱性
中图分类号: Q944. 59　　文献标识码: A

禾本科牧草抗旱品种选育是一项世界性的重大研究课题 ,也是内蒙古等北方干旱半干旱草原地区
急迫解决的难题。 1992年以来中美科学家合作共同开始研究并评价禾本科耐旱牧草品种。同时相互引
入世界分布的抗旱牧草品种进行选育。为了深入研究和评价其耐旱性状和耐旱性的生理生化基础 ,我们
对国内外赖草属 10份牧草材料进行了幼苗抗旱力的生物学和生理学比较。许多研究表明幼苗抗旱性的
强弱对其抗旱能力评价是十分关键的方面 ,因为幼苗期是许多禾本科牧草对干旱最敏感的时期。在此期
间干旱胁迫将造成其严重生理损伤和大量死亡 ,易于进行耐旱性评价和生理学研究 ,而发育后期牧草的
抗旱能力较高 ,死亡率较低 ,不易评价。赖草属牧草是我区广泛分布的优良根茎类禾草 ,其无性繁殖能力
强 ,在干旱和半干旱草地改良方面具有非根茎类禾草不可替代的作用。
1　材料与方法
1. 1　植物材料 (表 1)
1. 2　方法
1. 2. 1　播种及幼苗培养方法
将土:沙子: 锯末按 6: 3: 1的比例配成混和土装钵 ,每钵 500克 ,浇水 100毫升 ,自然渗透后备用。此
时土壤含水量为 40%左右。取 10种赖草属植物种子 ,每种设三次重复 ,每个重复播种 100粒种子 ,播种
后覆盖 0. 5厘米混合土 ,压实后盖上塑料布 (防止水分蒸发 )进行发芽。 播种后每隔三天浇水一次 ,每钵
10毫升 ,以补偿蒸发的水分 ,至 15天后种子不再发芽为止。 记录发芽数 ,计算出苗率 (% )。
1. 2. 2　 间断干旱处理及耐旱性测定方法
实验采用不连续干旱胁迫处理 ,即每两周 ( 14— 15天 )浇水一次 ,每钵 10毫升 ,反复间断干旱处理 3
个月 ,使土壤含水量由 40%下降到 5%左右 ,进行幼苗存活率 (% )、苗高 ( cm )、苗鲜重 ( g )、根冠比、茎叶
干鲜数量比、叶绿素含量和过氧化物酶活性测定。
① 幼苗存活率 (% )= 成活苗株数 /全苗株数 ;
基金项目:本项研究为国家自然科学基金资助项目 (项目编号: C39760012)作者简介:易津 ( 1951— ) ,女 ,汉族 ,四川彭县人 ,内蒙古农业大学教授 ,主要从事牧草生理研究与植物生理学教学。
DOI : 10. 13448 /j . cnki . jal re . 2001. s1. 008
表 1赖草属种子材料基本情况
Table 1 The ba sic complexion o f seeds of Leymus
编
号
种 子名 称
中文 学名
种　子
原 产地
种　子
来　源 根茎类型
1 巨型赖草 ( 50) Leymus karl innii 中亚 美国 短根茎
2 盆地赖草 (52) L . cinereus 苏联 美国 中长根茎
3 大赖草 ( 53) L . racemosus 中亚 美国 短根茎
4 阿尔泰赖草 (54) L . anguslus 新疆 美国 中长根茎
5 无芒赖草 (56) L . tri ticoid es 中亚 美国 中短根茎
6 盆地赖草 (58) L . cinereus 苏联 美国 中长根茎
7 阿尔泰赖草 (64) L . anguslus 新疆 美国 中长根茎
8 羊草 L . chinencsis 内蒙古 内蒙古 长根茎
9 赖草 L . dasytachys 内蒙古 内蒙古 中长根茎
10 毛穗赖草 L . paboanus 内蒙古 内蒙古 短根茎
② 幼苗平均高度 (cm )= 20株成活苗自然高度 (cm ) /20 ;
③ 幼苗鲜重 (g ):选取具有代表性的 20株幼苗全株 ,称其总重 ,求平均值 (mg /株 ) ;
④ 根冠比= 10株幼苗地上部鲜重 / 10株幼苗地下部鲜重 ;
⑤ 茎叶干鲜比= 干茎叶数 /鲜茎叶数 ; (取全部存活与死亡幼苗测定茎叶数量的干鲜比 )。
⑥叶绿素含量的测定 (比色法 ): 称 0. 1克鲜叶于研钵中 ,加入 95%丙酮 5毫升研成匀浆。倒入离心
管定溶 10ml离心后在 722型分光度计下比色 ,以光密度值 ,计算叶绿素含量 [1 ]。
⑦过氧化物酶活性测定: 称 0. 1克鲜叶 ,加 P H6. 5的磷酸缓冲液 5毫升冰浴下研磨成匀浆 ,倒入
试管 ,再加 5毫升 P H6. 5的磷酸缓冲液定溶。试管放在温度为 0— 4℃环境中自然层析 , 24小时后反应
混合液在 470nm波长下比色 ,测定光密度值 ,计算过氧化物酶含量。 (过氧化物酶含量= 测定 OD470值
/测定时间 (秒 )* 样品鲜重 (克 )
1. 2. 3　 幼苗抗旱性综合评价评分标准
表 2为各项耐旱性测定结果的综合评价标准。
表 2赖草属幼苗耐旱性综合评价标准
Table 2 The Synthetica l ev aluation standa rd of the drought hardiness in Seedling of Leymus
幼苗存活率 苗　　高 根 冠 比 叶绿素含量 过氧化物酶活性
% 评分 cm 评分 g /g 评分 m g /g 评分 od470nm /g .m in 评分
100- 95 1 > 20 1 > 0. 85- 0. 8 1 > 5. 5 1 > 3 1
95- 85 2 20- 15 2 > 0. 85- 0. 8 2 5- 5. 5 2 2. 5- 3 2
85- 75 3 14- 10 3 0. 7- 0. 6 3 4. 5- 5 3 2- 2. 5 2
75- 65 4 9- 5 4 0. 6- 0. 50 4 4- 4. 5 4 1. 5- 2 4
< 65 5 < 5 5 < 0. 5 5 3. 5- 4 5 1- 1. 5 5
2　结果与分析
2. 1　 10种赖草属幼苗抗旱性测定结果及分析
2. 1. 1　幼苗存活率的测定结果 (表 3)
幼苗存活率是植物耐旱性评价最为直观的方法。表 3结果表明赖草属 10种材料间幼苗存活率有明
显差异。其存活率高低依次为: 10毛穗赖草 , 8羊草> 9赖草 , 4阿尔泰赖草 ( 54) > 5无芒赖草 ( 56) > 7阿尔
泰赖草 ( 64) , 3大赖草 ( 53)> 2盆地赖草 ( 52)> 6盆地赖草 ( 58) > 1巨型赖草 ( 50)。其中 10、 8、 9、 4号植物材料的
方差分析结果差异达极显著水平 , 1号赖草为不显著 ,其余均显著。
2. 1. 2　其它生长与生理指标的测定结果及其与幼苗存活率相关性分析
·48· 干　旱　区　资　源　与　环　境 第 15卷
表 3赖草属 10种植物材料测定结果表明 ,苗高、根冠比和叶绿素含能较好的反映出赖草属植物耐
旱性的差异 ,其余指标差异不明显。这些指标与幼苗存活率相关分析结果表明 ,正相关程度大小依次为:
苗高> 根冠比> 叶绿素含量> 过氧化物酶活性 ,苗重、茎叶干鲜比与存活率无显著相关。
表 3　 干旱胁迫下赖草属牧草幼苗抗旱性的测定结果
Table 3 The test result o f drought hardiness in seedling o f Leymus unde r the drought str ess
编
号 植物名称 (编号 )
幼苗存
活率 (% )
苗高
( cm)
苗重
( mg /株 ) 根冠比 干鲜比
叶绿素含
量 ( mg /g )
过氧化物酶活
性 ( od470 /min. g )
1 巨型赖草 (50) 70. 3 6. 5 55. 0* 0. 37 1. 02 3. 90 1. 11
2 盆地赖草 (52) 87. 9* 15. 5* 53. 0* 0. 55* 0. 59 5. 92* * 1. 54
3 大赖草 (53) 88. 4* 16. 0* 60. 0* 0. 53* 0. 17 4. 31* 1. 15
4 阿尔泰赖草 ( 54) 95. 0* * 17. 2* 59. 0* 0. 65* 0. 90 5. 06* * 1. 02
5 无芒赖草 (56) 93. 1* 15. 2* 33. 0 0. 57* 1. 03 4. 38* 1. 74
6 盆地赖草 (58) 82. 7* 12. 5* 25. 0 0. 50* 1. 00 4. 99* 1. 90
7 阿尔泰赖草 ( 64) 89. 3* 12. 3* 40. 0 0. 56* 2. 17 3. 62 1. 59
8 羊草 100. 0* * 20. 1* * 73. 0* * 0. 88* * 0. 78 5. 74* * 3. 09* *
9 赖草 95. 8* * 24. 0* * 44. 0* 0. 79* * 1. 29 5. 51* * 3. 39* *
10 毛穗赖草 100. 0* * 23. 0* * 49. 0* 0. 72* * 0. 72 5. 12* * 1. 11
与幼苗存活率的
相关分析 r = 0. 894
* 0. 220 0. 890* - 0. 06 0. 516 0. 385
　　注: * * :为方差分析达极显著水平。 * :为显著水平。
2. 2　 10种赖草幼苗抗旱性综合评价结果 (表 4)
表 4赖草属牧草幼苗抗旱性综合评价结果
Table 4 The synthetical eva luation result of the drought hardiness in Seedling of Leymus
编号 植物名称
(编号 )
各项指标的评定等级
存活率 苗高 根冠比 叶绿素 POD活性 总分
平均
等级
耐旱性
评价
1 巨型赖草 (50) 4 4 5 5 5 23 4. 6 差
2 盆地赖草 (52) 2 2 4 1 4 13 2. 6 较强
3 大赖草 (53) 2 2 4 4 5 17 3. 4 中
4 阿尔泰赖草 (54) 1 2 3 2 5 13 2. 6 较强
5 无芒赖草 (56) 2 2 4 4 4 16 3. 2 中
6 盆地赖草 (58) 3 3 4 3 4 17 3. 4 中
7 阿尔泰赖草 (64) 2 3 4 5 4 18 3. 6 中
8 羊草 1 1 1 1 1 5 1. 0 强
9 赖草 1 1 2 1 1 6 1. 2 强
10 毛穗赖草 1 1 2 2 5 11 2. 2 强
3　讨论
3. 1　赖草属牧草耐旱性评价结果
表 4选取了与赖草属幼苗存活率相关系数显著的生长和生理指标进行量化分析。 结果表明: 10种
赖草幼苗抗旱能力可分为四等。 其中耐旱性强的为: 8羊草、 9赖草、 10毛穗赖草 ;较强的为 4阿尔泰赖
草 ( 54)、 2盆地赖草 ( 52) ;中等的为 3大赖草 ( 53)、 5无芒赖草 ( 56)、 6盆地赖草 ( 58)、 7阿尔泰赖草 ( 64) ;最差为: 1
巨型赖草 ( 50)。 内蒙古地区的三个材料的抗旱力均高于其他材料。原产于我国的新疆地区的阿尔泰赖
草 ( 54)的抗旱能力也较强。
3. 2　 幼苗耐旱性生物学与生理学指标与幼苗耐旱性的关系
3. 2. 1　幼苗存活率与耐旱性
幼苗存活率是测定植物耐旱性较好的指标。它的高低直接反应了干旱胁迫对幼苗生长的破坏程度。
·49·增刊 易　津等　赖草属牧草幼苗耐旱性生理基础的研究
破坏程度大则存活率低 ,其抗旱能力差 ,反之亦然。测定的优点是: 方法简便 ,能直观、准确地反应幼苗抗
旱能力大小。 但缺点是:幼苗在培养过程中一般至少需三个月 ,且易受外界环境影响。
3. 2. 2　苗高 . 根冠比与耐旱性
苗高、根冠比与存活率相关系数极显著 ,分别为 r= 0. 894和 r= 0. 890。它们之间呈显著的正相关关
系。这表明: 存活率越大者幼苗越高 ,根冠比也越大 ,其抗旱能力就越强 ,反之亦然。所以苗高与根冠比
可以做为测定抗旱能力较好的生物学指标。其方法优劣与幼苗存活率相同。
3. 2. 3　苗重、茎叶干鲜比耐旱性
在本次测定中苗重、茎叶干鲜比与幼苗存活率之间无显著相关 ,相关系数分别为 r = 0. 22和 r =
- 0. 06,其原因可能是由于植物种间存在一定遗传学差异所至。所以它们一般不适宜做为植物种间幼苗
耐旱性评价的指标。
3. 2. 4　叶绿素含量、过氧化物酶活性与耐旱性
本次试验中叶绿素含量、过氧化物酶活性与幼苗存活率相关系数未达显著水平 ,相关系数分别为 r
= 0. 516和 r= 0. 385,其原因 ,一方面可能是由植物本身的遗传特性影响的 ;另一方面它们可能有一定
的动态变化过程 ,由于未进行动态鉴测 ,尚未发现其内在规律。其中叶绿素含量的测定结果较为稳定 ,可
以做为幼苗耐旱性的参考指标。
4　结论
( 1)赖草属牧草耐旱性存在明显的种和品种间差异 ,耐旱性最强的为产于内蒙古的羊草、赖草和毛
穗赖草、较强的为阿尔泰赖草 ( 54)和盆地赖草 ( 52) ;中等的为大赖草 ( 53)、无芒赖草 ( 56)、盆地赖草 ( 58)和阿尔泰
赖草 ( 64) ;最差为巨型赖草 ( 50)。
( 2) 幼苗存活率、苗高、根冠比、叶绿素含量可以做为测定赖草属牧草种和品种间幼苗耐旱性的评
价的生理和生长指标 ;苗重、茎叶干鲜比不适于做为植物种和品种间耐旱性评价指标。
参考文献
[1 ]黄学林等 .种子生理实验手册 . 1990.农业出版社出版 .
[2 ]于卓 ,孙祥等 .苜蓿品种间种子萌发及幼苗耐盐性的研究 .干旱区资源与环境 . 1993, 7( 2): 106- 111.
[3 ]王平 ,李建东等 .松嫩平原盐碱化草地星星草的适应性及耐盐生理特性的研究 .草地学报 . 1997, 5( 2): 80- 84.
[4 ]扬青川等 ,紫花苜蓿和扁豆 POD同工酶的测定 .中国草地 . 1994, 2: 53- 56.
[5 ]于卓 ,孙翔等 . .草地早熟禾品种间幼苗耐盐性差异的研究 ,草地学报 , 1997, 5( 2): 128- 132.
Studies on the Drought Hardiness in Seedling
of Leymus Hochst
YI Jin
1
GU An- lin
2
JIA Guang- hong
1
WU Xiao
1
( 1. Inner M ongolia Agricul ture Univ ersi ty , Hohhot 010019, China
( 2. Grassland Research Institute; Chinese Academy of Ag ricultural Sciences, Hohhot 010010, China)
Abstract
The drough t ha rdiness o f 10 species o f leymus were tested. The results show ed that the drought
hardiness appeared obviously di fferent among the species. The drought ha rdiness abilities of L .
chinensis. L . dasytachys. and L . paboanus which w ere f rom China w ere higher than o thers, and tha t of
L . anguslus and L . cinereus were low er, although the species o f leymus have higher drough t hardiness in
g rasses.
Key Words: Legmus , seedling , drough t hardiness.
·50· 干　旱　区　资　源　与　环　境 第 15卷