全 文 ：草地早熟禾不同品种抗旱性的评价分析
李显利 ,米福贵 ,闫立军 ,张　强
(内蒙古农业大学 生态环境学院 ,内蒙古 呼和浩特　010019)
　　摘要:通过连续干旱胁迫下测定 6个早熟禾(Poa Pratensis)品种叶片相对含水量(RWC)、叶绿素
(Chl)含量 、丙二醛(MDA)含量 、脯氨酸(Pro)含量 、过氧化物酶(POD)含量及可溶性蛋白含量等指标 ,
鉴定分析了其抗旱性能。结果表明 ,随着胁迫时间的延长 ,6 个品种的 RWC 、Chl呈下降趋势;MDA 含
量 、Pro 含量 、POD含量及可溶性蛋白含量呈上升趋势。通过隶属函数综合分析 , 6个草地早熟禾品种
抗旱能力大小顺序为黑宝>新歌来得>月光>午夜Ⅱ号>奖品>橄榄球Ⅱ号。
　　关键词:草地早熟禾;干旱胁迫;生理反应
　　中图分类号:S 688.4 　　文献标识码:A　　文章编号:1009-5500(2010)03-0043-04
　　干旱是地球上植物受到的最严重 、最普遍的环境
胁迫之一[ 1] 。干旱与半干旱是限制草坪草生长的最主
要环境因子[ 2] 。草坪对人类赖以生存的环境起着美
化 、保护的作用 。水分是保证草坪草正常生长的主要
因素[ 3] 。冷季型草坪草种喜冷凉湿润气候条件 ,而我
国神东矿区地处毛乌素沙漠东端 ,属于典型的大陆性
半干旱干旱草原气候 ,夏季炎热 ,干旱和炎热往往同时
发生 ,这种自然环境极大地限制了绿地草坪的普及和
推广 。因此 ,在该区域推广种植草坪草选择抗旱品种
或材料就显得较为重要[ 4] 。探讨早熟禾相关品种在干
旱胁迫下的生理反应 ,以期为神东矿区草坪建植中草
种选择和草坪建植提供理论和技术依据 。
1　材料和方法
1.1　材料
　　试验材料由北京克劳沃草业技术开发中心提供草
地早熟禾的 6 个品种 ,产地来源于美国:新歌来德
(Nuglade)、橄榄球 Ⅱ号(Rugby Ⅱ)、午夜 Ⅱ号(Mid-
night Ⅱ)、奖品(Award)、黑宝(Blacksburg)、月光
(Moonshine)发芽率都是 85%,纯净度都为 98%。
　　收稿日期:2010-03-09;修回日期:2010-04-06
　　基金项目:神东矿区中水生态应用技术研究(SH IL07443)
　　作者简介:李显利(1976-), 男 ,内蒙古通辽市人 , 在读硕士
研究生。 Email:lix ianli0526@163.com
米福贵为通讯作者。
1.2　试验设计
　　试验土壤取自神东矿区 ,土质偏沙性并过筛 ,去
掉石块 、杂质 ,掺入适量的有机肥 ,用无孔塑料花盆 ,每
盆装土 1.5 kg(干土),置于内蒙古农业大学生态环境
学院智能化温室中。2009年 9月 1日播种 ,出苗后间
苗 ,2 ～ 3个真叶定株 ,每盆留生长均匀 、分布均匀的幼
苗 10 ～ 20 株。待生长到 3 ～ 4 个真叶时进行干旱处
理 ,设干旱处理与对照(正常浇水)两组 ,3 次重复 。11
月 1日为干旱进程的第 1 d ,处理组停止浇水 ,对照组
仍然正常浇水 ,并于第 0 、7 、14 、21 d采样测定各项指
标 ,采样时间为早上 8∶00 ～ 9∶00。
1.3　指标测定
　　RWC 的测定采用文献[ 5]称重法进行;叶绿素含
量采用文献[ 5]丙酮反复提取法;MDA 含量采用文献
[ 5]硫代巴比妥酸法;Pro 含量采用文献[ 6]酸性茚三
酮染色法进行;可溶性蛋白含量采用文献[ 6]考马斯亮
蓝 G-250法;POD含量采用文献[ 7]愈创木酚法。
　　隶属函数值计算公式:R ij =(Xij -Ximin)/(Ximax -
Ximin), i=1 , 2 , …m;j =1 , 2 , …n , m 为评价指标数;n
为待评价品种数;X ij表示第 j 品种第 i 性状值;Ximax 、
Ximin分别表示 n个品种第 i 性状集合中的最大值和最
小值;R ij表示第 j 品种第 i性状值对于最大值 Ximax的
隶属度。如果该性状在抗旱性评价中是负相关 ,则转
化为 1-R ij 。然后求出每个品种的隶属度的平均值及
隶属度。隶属度大的相对抗旱性强 。
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2　结果与分析
2.1　水分胁迫下叶片相对含水量的变化
　　叶片相对含水量是衡量植物抗旱能力的一个主要
指标 ,植物受到干旱胁迫时该指标会随水分胁迫强度
的增加而减少[ 8] 。供试的 6个草地早熟禾品种的叶片
相对含水量随着胁迫时间的延长均呈下降趋势 ,但变
化幅度略有不同 。胁迫第 7 d 时相对含水量下降较缓
慢 ,当胁迫到第 14 d 和第 21 d时 ,所有品种的叶片相
对含水量皆显著下降(图 1)。通过方差分析 , 6个品种
在第 0 d和第 7 d差异不显著 ,在第 14 d及第 21 d差
异显著(P<0.05)。黑宝的相对含水量下降的幅度最
小 ,月光的相对含水量下降的幅度最大 ,新歌来德 、橄
榄球 Ⅱ号 、午夜 Ⅱ号 、奖品的相对含水量下降的幅度居
中 ,表明黑宝的抗旱能力最强 ,月光的抗旱能力最差 ,
其他几个品种的抗旱能力中等。
2.2　水分胁迫下叶片叶绿素的变化
　　植物叶片叶绿素含量的高低直接影响到叶片的光
合能力 ,在相同时间内 ,叶绿素含量下降的幅度越大 ,
抗旱性越弱。从图 2 可以看出 ,6 个草地早熟禾品种
的叶绿素含量随胁迫时间的延长均呈下降趋势。胁迫
第 0 d时 ,黑宝的叶绿素含量最高 ,为1.81 mg/g ,月光
的叶绿素含量最低 ,为 1.50 mg/g ,待胁迫到第 21 d
时 ,新歌来德的叶绿素含量最高 ,为 0.90 mg/g ,月光
的叶绿素含量最低 ,为 0.5 mg/g 。经过方差分析 ,干
旱处理第 0 d ,各品种差异不显著 ,其他各天差异均显
著(P<0.05)。
　　　　　　　　　图 1　叶片相对含水量的变化　　　　　　　　　　　　　图 2　叶绿素含量的变化
　　　　　　　　　Fig.1　The change of RWC　　　　　　　　　　　　　Fig.2　The change of chl contents
2.3　水分胁迫下丙二醛含量的变化
　　植物在干旱胁迫条件下 ,发生质膜的过氧化作用。
丙二醛是质膜过氧化主要的产物之一 ,反映质膜过氧
化作用的程度。植物丙二醛含量增幅越小 ,抗旱性越
强;反之则越弱 。随着胁迫时间的延长 , 6个草地早熟
禾品种的丙二醛含量都呈上升趋势(图 3)。胁迫到第
7 d 时 ,各个品种的丙二醛上升比较平缓 ,从第 8 d 开
始 ,除了橄榄球 Ⅱ号上升比较平缓之外 ,其他 5个品种
的丙二醛含量均迅速上升 ,其中黑宝上升的幅度最大 ,
达到 0.016 μmo l/g ,说明黑宝的抗旱能力最强。方差
分析结果表明 , 6个品种在处理第 0 、7 d 差异不显著 ,
第 14 、21 d差异显著(P<0.05)。
2.4　水分胁迫下游离脯氨酸含量的变化
　　游离脯氨酸普遍存在于植物中 ,在干旱胁迫下 ,植
物组织内会积累大量的游离脯氨酸 ,对维持植物体内
水分平衡有积极作用[ 9] 。结果表明 ,干旱胁迫前 7 d
6个品种的游离脯氨酸含量没有明显上升(图 4),均在
500μg/g 上下。从第 8 d到第 14 d ,各个品种的游离
脯氨酸含量迅速上升 ,黑宝上升的幅度最大 ,上升到
2 500μg/g 。从第15 d到第 21 d ,6个品种的游离脯氨
酸含量均在持续攀升 ,到第 21 d达到最大值 ,新歌来德
的值最大 ,为 3 200 μg/g 。方差分析结果表明 ,6 个品
种在处理第 0 、7 d 差异不显著 ,第 14 、21 d差异显著
(P<0.05)。
2.5　水分胁迫下过氧化物酶含量的变化
　　水分胁迫下 , POD 活性越大 , 植物抗旱性越强 。
从图 5可以看出 ,干旱胁迫从 0 d到 21 d , 6个品种的
过氧化物酶含量的总体趋势依然是呈上升趋势 ,只是
幅度略有不同。通过方差分析 ,各品种第 0 、21 d 差异
不显著 ,第 7 、14 d差异显著(P<0.05)。
2.6　水分胁迫下可溶性蛋白含量的变化
　　植物细胞的可溶性蛋白中 ,有相当一部分是具有
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特异性作用的调节代谢酶;另有一些可能起失水保护
剂的作用 ,给细胞内的束缚水提供一个结合衬质以增
加植物组织束缚水含量 ,从而使细胞结构在失水时不
致遭受更大的破坏。因此 ,植物叶片中可溶性蛋白含
量的增加 ,对其适应干旱环境条件具有积极意义 。从
图 6可以看出 ,6个品种的可溶性蛋白含量都呈上升趋
势 ,到第21 d时 ,均达到最大值 ,黑宝上升的幅度最大 ,
橄榄球Ⅱ号上升的幅度最小 ,说明黑宝的抗旱能力最
　　　　　　　　　图 3　丙二醛含量的变化　　　　　　　　　　　　　图 4　脯氨酸含量的变化
　　　　　　　　　　Fig.3　The change of MDA contents　　　　　　　　Fig.4　The change of Pro contents
　　　　　　　　　图 5　过氧化物酶含量的变化　　　　　　　　　　　图 6　可溶性蛋白含量的变化
　　　　　　　　　　Fig.5　The change of POD contents　　　　　　　　Fig.6　The change of soluble proton contents
强 ,橄榄球 Ⅱ号的抗旱能力最弱 ,其他品种中等。方差
分析结果表明 , 6个品种在处理第 0 、7 d 差异不显著 ,
第 14 、21 d差异显著(P<0.05)。
2.7　隶属函数分析
　　隶属函数分析提供了一条在多指标测定基础上对
草地早熟禾抗旱性进行综合评价的途径 ,避免了单一
指标的片面性 ,能更好地揭示对水分胁迫的适应机制 ,
进而提高抗旱鉴定的可靠性和准确性。通过对供试品
种 6个生理指标抗旱性的隶属函数结果看出 ,黑宝 、奖
品 、新歌来得 、月光 、橄榄球Ⅱ号 、午夜 Ⅱ号的隶属函数
值分别为 0.649 、0.446 、0.606 、0.505 、0.395 、0.468 ,抗
旱性强弱顺序为:黑宝 >新歌来得 >月光>午夜 Ⅱ号
>奖品>橄榄球 Ⅱ号(表 1)。
表 1　6 个草地早熟禾品种抗旱隶属函数比较
Table 1　Comparison of subordinate function value of six
Kentucky bluegrass varieties
函数值 A B C D E F
RWC 隶属函数值 0.349 0.199 0.401 0.438 0.410 0.415
Chl 0.553 0.494 0.635 0.229 0.663 0.509
MDA 0.866 0.479 0.673 0.663 0.161 0.546
Pro 0.711 0.375 0.869 0.796 0.283 0.348
POD 0.685 0.695 0.609 0.663 0.613 0.712
可溶性蛋白 0.729 0.436 0.446 0.243 0.243 0.279
总隶属函数值 0.649 0.446 0.606 0.505 0.395 0.468
抗旱性排序 1 5 2 3 6 4
　　注:A 黑宝 , B 奖品 , C 新歌来得 , D 月光 , E 橄榄球Ⅱ号 , F
午夜Ⅱ号
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3　结论
　　(1)6个草地早熟禾品种在干旱胁迫条件下均表现
为叶片相对含水量 、叶绿素含量下降 ,而丙二醛含量 、
脯氨酸含量 、过氧化物酶含量及可溶性蛋白含量上升。
但是 ,不同品种 、不同时期在各指标中的表现不一样。
　　(2)各个品种在干旱处理第 0 、7 d 差异不显著 ,在
第 14 d到第 21 d差异显著。
　　(3)试验所选用的6个草地早熟禾品种 ,通过用隶
属函数法对抗旱性进行综合评价 ,得出的抗旱性大小
顺序为黑宝>新歌来得>月光>午夜Ⅱ号>奖品>橄
榄球 Ⅱ号 。
参考文献:
[ 1] 　温洋 , 孙吉雄 ,王代军.干旱胁迫对冷地型草坪草生理特
性影响的研究[ J] .草原与草坪 , 2005(1):43-45.
[ 2] 　Jiang Y , Huang B.Effec ts of dr ought o r heat stress alone
and in combination on Kentucky bluegr ass[ J] .Crop Sci ,
2000 , 40:1358-1362.
[ 3] 　段碧华 ,尹伟伦 , 韩宝平 ,等.模拟干旱胁迫下几种冷季型
草坪草抗旱性比较研究[ J] .草原与草坪 , 2005(5):38-
41.
[ 4] 　Abraham E M , Huang B R, Bonos S A , et al.Evaluation
of drought resistance for tex as blueg rass , Kentucky blue-
gr ass and their hybrids[ J] .Crop Sci , 2004 , 44:1746 -
1753.
[ 5] 　李合生.植物生理生化实验原理和技术[ M] .北京:高等
教育出版社 , 2000.
[ 6] 　张志良.植物生理学实验指导[ M ] .北京:高等教育出版
社 , 1992.
[ 7] 　武维华.植物生理学[ M] .北京:科学出版社 , 2004:122-
123.
[ 8] 　高宁.水分胁迫下两种草坪草的渗透调节与抗旱性的关
系[ J] .中国草地 , 1995(4):45-47.
[ 9] 　周兴元 ,曹福亮 , 陈国庆.四种暖季型草坪草几种生理指
标与抗旱性的关系研究[ J] .草原与草坪 , 2003(4):29-
31.
Evaluation and analysis of the drought resistance
of different bluegrass varieties
LI Xian-li ,MI Fu-gui , YAN Li-jun ,ZHANG Qiang
(College of Ecology and Env ironmental Science , I nner Mongolia A gricul tural Univ ersity , hohht 010019 ,China)
　　Abstract:The experiment w as conducted to study drought tolerance of six v arieties o f Kentucky bluegrass
by measuring of the rela tive w ate r content(RWC)of leaf , chlo rophy ll(chl)content , malondialdehyde(MDA)con-
tent , pro line(Pro)accumulat ion ,pero xidase(POD)content and soluble protein content.The resul ts show ed that
the relative w ater content(RWC)of leaf and chlo rophy ll content decreased , MDA content , Pro accumulation ,
POD content and soluble pro tein content w ere increased wi th the st ress time extension.The order o f drought-re-
sistant ability o f six varieties w as Blacksburg>Nug lade>Moonshine>Midnight Ⅱ>Award>RugbyⅡ accrod-
ing a comprehensive analy sis of subo rdinate function.
　　Key words:blueg rass;drought-st ress;phy siological rpeaction
46 　　　　　　GRASSLAND AND T URF(2010)　　　　　　　　　　　　Vol.30 No.3