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PEG模拟干旱胁迫下29份偃麦草种质种子萌发期抗旱性评价



全 文 :收稿日期:2009-06-17;修回日期:2009-09-12
基金项目:新疆高校科研计划项目(XJEDU2006S18、XJEDU2007G02);
新疆草地资源与生态实验室开放项目(XJDX0209-2007-01)资助
作者简介:李培英(1975-),女 ,内蒙古察右前旗人 ,副教授 ,博
士生 ,主要从事草坪草资源抗性评价及育种等方面的教学与科研工
作 ,参编全国统编教材 1部 , 发表论文 20余篇, E-mai l:nm lpy 1234
@sina.com.
文章编号:1673-5021(2010)01-0032-08
PEG模拟干旱胁迫下 29份偃麦草种质种子萌发期抗旱性评价
李培英 ,孙宗玖 ,阿不来提
(新疆农业大学草业与环境科学学院/新疆草地资源与生态自治区重点实验室 , 新疆 乌鲁木齐 830052)
  摘要:以 20%聚乙二醇溶液(PEG-6000)为渗透介质模拟干旱胁迫条件 , 对 29 份偃麦草种质资源进行了种子萌
发期抗旱性评价。结果表明:PEG 胁迫降低了偃麦草种质资源的发芽率 、发芽势 、发芽指数 、活力指数 , 抑制了胚芽
和胚根的生长发育。以相对发芽率 、相对胚根长 、相对胚芽长 、萌发抗旱指数 、胁迫指数 、相对发芽势及相对活力指
数为依据 ,通过隶属函数法综合评价认为 , 29 份偃麦草种质资源的抗旱性顺序依次为:E39>E14>E11>E13>E16
>E03>E07>E25>E34>E42>E09>E29>E17>E31>E21>E26>E06>E10>E12>E27>E38>E08>E01>
E04>E41>E19>E37>E02>E24。
关键词:偃麦草;种子;PEG 胁迫;抗旱性;隶属函数法
中图分类号:S543;Q948.11   文献标识码:A
  偃麦草[ Elytrigia repen(L.)Nevski] 是禾本
科偃麦草属多年生根茎禾草 ,适应性强 ,特别是对
多种小麦病害具有明显的抗性 ,因此一直被认为
是宝贵的小麦外源基因资源库[ 1] 。同时 ,偃麦草
也是一种优良牧草和草坪草资源 ,是我国新疆 、青
海 、内蒙古等省区重要的牧草资源和防风固沙植
物[ 2 ~ 3] 。目前 ,有关偃麦草种质资源抗旱性的研究
主要集中在基于形态和生理指标响应基础上的偃
麦草与本属的其他草种如中间偃麦草 、毛偃麦草
抗旱性强弱的比较[ 4 ~ 7] ,对不同来源或不同生境下
的偃麦草资源的抗旱性评价报道较少 ,仅见李培
英[ 8] 等对 20份处于苗期的野生偃麦草材料的抗
旱性报道 。
种子萌发是种子植物生活史中的关键阶段 ,也
是衡量植物抗旱性强弱的重要时期 ,直接关系到植
物的出苗情况。利用 PEG 高渗溶液模拟干旱胁迫
已经成为种子萌发期抗旱性研究的重要手段[ 9 ~ 11] 。
基于以上认识 ,本试验以 PEG-6000溶液模拟干旱
胁迫 ,对引自北京市农林科学院和采自新疆不同生
境下的 29份偃麦草资源进行种子萌发期的抗旱性
评价 ,以期为偃麦草抗旱种质资源鉴定评价及抗旱
新品种选育提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试的偃麦草材料共计 29份 ,其中 26份材料
采自新疆的南 、北疆不同生态环境 , 3份材料引自北
京市农林科学院 ,具体见表 1。2006年 6月 ,采用随
机试验设计对供试偃麦草材料的根茎进行移栽 ,条
植 ,小区面积 1m×2.5m ,区间距 50cm ,行距 30cm ,
深 10cm 。移栽后覆土镇压 ,立即浇水 ,并根据土壤
表土湿润程度适当灌溉 ,以保障偃麦草材料返青。
偃麦草材料返青后 ,进行正常的田间养护管理。本
试验所用偃麦草材料的种子均于 2008年 8月采于
该试验区 。
1.2  试验设计
精选大小一致 、籽粒饱满 、无破损的种子 50
粒 ,用 70 %的酒精消毒 30 ~ 60s ,蒸馏水冲洗干净
置于培养皿中 ,以双层滤纸为发芽床 。用 20%的
PEG-6000溶液 10ml模拟干旱胁迫处理 , 对照加
入等量蒸馏水 ,每处理重复 3次 ,置于变温光照培
养箱发芽 ,昼夜温度为 30℃/20℃,光照周期 8h/16h
(光照/黑暗),光强为 3000lx 。从种子置床之日起
开始观察 ,以胚根突破种皮 1mm 、胚芽为种子长二
分之一为发芽标准 ,逐日定时记载发芽种子数 ,
21d后结束发芽试验。试验结束后 ,每培养皿随机
选取 10株幼苗用刻度尺(精度 0.1cm)测量胚根
长 、胚芽长 ,用电子天平(精度 0 .1mg)进行幼苗重
量的测定 。
—32—
第 32 卷 第 1 期          中 国 草 地 学 报          2010 年 1 月
  Vol.32 No.1          Chinese Journa l of G rassland           Jan.2010  
表 1 试验材料及来源
Table 1 Material and origins used in this study
编号
Serial number
采集地或引种地
Col lectin g or int roduce si te
经度
Longi tude
纬度
Lat itude
海拔(m)
Elevat ion
E01 乌鲁木齐市永丰乡 87°18′ 43°30′ 1620
E02 阿勒泰北屯镇 88°03′ 47°18′ 540
E03 阿勒泰北屯镇 87°48′ 47°22′ 552
E04 阿勒泰布尔津县 86°53′ 47°42′ 456
E06 阿勒泰福海县 87°27′ 47°13′ 489
E07 阿勒泰哈巴河县 86°26′ 48°04′ 544
E08 阿勒泰红敦乡 88°14′ 47°43′ 741
E09 阿勒泰喇玛昭乡 88°23′ 47°45′ 888
E10 阿勒泰喇玛昭乡 88°11′ 47°17′ 556
E11 阿勒泰市桦林公园 88°07′ 47°52′ 936
E12 乌鲁木齐后峡乡 87°12′ 43°19′ 1950
E13 乌鲁木齐永丰乡 87°29′ 43°43′ 1120
E14* 北京市农林科学院 - - -
E16** 乌鲁木齐南山 - - -
E17* 北京市农林科学院 - - -
E19 乌鲁木齐三坪农场 - - -
E21* 北京市农林科学院 - - -
E24 哈密伊吾乡 - - -
E25 阿勒泰福海县 87°30′ 47°07′ 494
E26 阿勒泰喇玛昭乡 88°23′ 47°45′ 865
E27 焉耆县四十里城 - - -
E29 阿勒泰哈巴河县 86°20′ 48°06′ 515
E31 焉耆县四十里城 - - -
E34** 乌鲁木齐市南山 - - -
E37 库尔勒阿瓦提乡 - - -
E38 和田民丰县 - - -
E39 霍拉山沟 - - -
E41 伊犁昭苏马场 84°43′ 43°06′ 1830
E42 伊犁昭苏 81°00′ 43°07′ 1870
  注:*为引种 , **为多年驯化。
Note :*m ean int rodu ct ion , **m ean d om es ticat ion.
1.3 测定内容及方法
1.3.1 种子活力的测定
计算发芽率(GR)、发芽势(GE)、发芽指数(GI)
及活力指数(VI),公式如下:
GR(%)=发芽总数×100/供试种子数;
GE=前 7d内的发芽数×100/供试种子数;
GI=∑(DG/DT),DG 为逐日发芽数 ,DT 为相
应 DG 的发芽天数;
VI=GI×幼苗重 。
1.3 .2 种子萌发特性的测定
—33—
李培英 孙宗玖 阿不来提  PEG 模拟干旱胁迫下 29 份偃麦草种质种子萌发期抗旱性评价
包括相对发芽势(RG E)、相对发芽率(RGR)、
相对活力指数(RVI)、相对胚芽长(RG L)、相对胚根
长(RERL),并按照“相对性状指标(%)=渗透胁迫
处理下各性状测定值/对照各性状测定值×100”进
行计算。
1.3.3 萌发抗旱指数及胁迫指数计算
参考王赞[ 9] 及安永平[ 10] 方法计算 。公式如下:
萌发抗旱指数(GDRI)=渗透胁迫下的萌发指
数/对照萌发指数;
其中 ,萌发指数 =(1.00)nd2 +(0 .75)nd4 +
(0.50)nd6+(0.25)nd8 ,式中 nd2 、nd4 、nd6 、nd8分
别为第 2d 、4d 、6d 、8d 的种子发芽率 , 1.00 、0.75 、
0.50 、0.25分别为相应萌发天数所赋予的抗旱系数。
萌发胁迫指数(GSI)=处理种子发芽指数/对
照种子发芽指数 。
1.4 数据处理
利用 M icro sof t Excel 2003和 SPSS 10.5中的
one-way ANOVA 进行偃麦草材料间各指标的差
异性检验 。各指标降低率按照“降低率(%)=(对照
-处理)/对照×100”进行计算 。抗旱性综合评定采
用隶属函数法[ 12] 进行 。在进行抗旱隶属值计算时 ,
需利用下列公式进行标准化处理:
μ(xj)=(xj - xmin)/ (xmax -xmin), j=1 ,2 ,3 , ……n
式中 ,X j表示第 j个指标值 , Xmin表示第 j 个指
标的最小值 ,Xmax表示第 j个指标的最大值;如某一
个指标与抗性为负相关 ,则用μ(xj)=(x max -x j)/
(xmax -x min)进行计算 。然后按照公式(1)计算标准
差系数 V j ,按照公式(2)计算权重系数 W j ;按照公
式(3)计算隶属函数值(D)。隶属函数值越大 ,表示
抗旱性越强。
V j = ∑
n
j=1(xij -xj)2
xj (1);
W j = V j∑m
j=1V j
(2);
D=∑n
j=1[ μ(X j)×W j]  j=1 ,2 , …… ,n  (3)
2 结果与分析
2.1 PEG胁迫对偃麦草种子活力的影响
发芽率 、发芽势 、发芽指数是衡量种子发芽能力
的重要指标 ,分别反映了种子的发芽能力 、发芽速度
及幼苗生长情况 ,而活力指数则是种子活力水平的
总体表现 。从表 2可看出 ,与对照相比 PEG 胁迫下
29份偃麦草材料的发芽率 、发芽势 、发芽指数及活
力指数均出现降低趋势 ,降低幅度存在一定的差异。
方差分析表明 ,无论是对照还是 PEG 渗透胁迫下 ,
各偃麦草材料间的发芽率 、发芽势 、发芽指数及活力
指数均差异显著(P <0.05)。从发芽率看 , E19 、
E24 、E37 、E41 降低幅度较大 , 分别为 95.6%、
96.1%、91.8%、92.9%, 而 E11 、E39 降低幅度较
小 ,分别为 26.8%、28 .4 %;从发芽势看 ,降低幅度
最大可达到 100.0%, 包括 E01 、E02 、E04 、E08 、
E10 、E19 、E21 、E24 、E25 、E26 、E37 、E38 与 E41 ,
降低最小的是 E14 ,降低幅度为 70 .4%;从发芽指
数看 , E02 、E19 、E24 、E41 降低幅度较大 , 均在
90.0%以上 ,而 E11 、E14 、E39 降低幅度较小 , 均
在 55 .0 %以下;从活力指数看 , E19 、E24 、E37 、
E41降低幅度均在 95 .0 %以上 ,而 E39 最低 , 为
64.3%。一般而言 ,各指标降低率越大 ,该偃麦草
材料抗旱性就越差 。但从以上结果看 ,各材料在
各指标间的表现趋势并不一致 ,说明植物的抗旱
性评价不能仅通过单一指标进行 ,需要进行综合
考虑 。
2.2  PEG胁迫对种子萌发特性的影响
各指标的相对值反映 PEG 胁迫下种子萌发的
受抑程度 ,相对值越高 ,表示其受抑程度就越小 。从
表 3可看出 , PEG 胁迫下 29份偃麦草材料间相对
发芽率 、相对发芽势 、相对胚根长 、相对胚芽长及相
对活力指数存在一定的差异 ,方差分析表明 ,各指标
在供试材料间差异显著(P <0 .05)。材料 E11
(73.2%)、E39(71.6%)的相对发芽率显著高于材
料 E19(4.4%)、E24(3.9%)、E41(4.8%)(P <0.05),
显示出较强的抗旱能力 ,其他材料居于中间。在相
对发芽势上 , E01 、E02 、E04 、E08 、E10 、E19 、E21 、
E24 、E25 、E26 、E37 、E38与 E41 受 PEG 胁迫较重 ,
统计发芽势期间(7d)种子均未萌发 ,而在初期(7d)
E14 受 PEG 胁迫的影响较小 , 相对发芽势为
26.9%。在相对胚根长上 , E11 、E14 受到 PEG 抑
制较轻 ,分别为 10 .3%、11.7%, 而 E24 、E37 、E12
受 PEG 胁迫较重 ,均在 4 .5%以下;与胚根长相比 ,
PEG 胁迫下偃麦草的胚芽长受抑程度较轻 , 其中
E25 、E39受害最轻 ,分别为 56 .0%、47.9 %,而 E24
受胁迫较重 ,为 14.1 %。在相对活力指数上 ,E13、E39
受PEG的胁迫程度明显低于 E19和 E24(P <0.05),
表现出较强的抗旱能力 。
—34—
中国草地学报 2010年 第 32 卷 第 1 期
表 2 PEG胁迫下偃麦草的种子活力(%)
Table 2 Seed vitality of E.repens under PEG conditions(%)
编号
Serial
number
发芽率
Germination
rate
处理
Treat-
ment
对照
CK
降低率
Decre-
asing
rate
发芽势
Germin at ion
energy
处理
T reat-
ment
对照
CK
降低率
Decre-
asing
rate
发芽指数
Germination
In dex
处理
Treat-
men t
对照
CK
降低率
Decre-
asing
rate
活力指数
Vitalit y index
处理
T reat-
ment
对照
CK
降低率
Decre-
asing
rate
E01 16.0 90.7 82.4 0.0 44.7 100.0 0.6 5.5 89.8 0.004 0.06 93.3
E02 13.3 83.0 83.9 0.0 32.0 100.0 0.5 5.1 91.0 0.003 0.05 93.3
E03 60.7 93.3 35.0 10.0 76.0 86.8 3.2 8.1 61.0 0.032 0.16 80.1
E04 20.7 92.1 77.6 0.0 60.5 100.0 0.7 6.5 89.0 0.005 0.09 93.8
E06 16.8 79.7 79.0 1.4 20.7 93.4 0.7 3.6 80.2 0.007 0.06 88.5
E07 50.3 88.0 42.8 4.0 51.3 92.2 2.3 6.0 62.1 0.020 0.10 79.4
E08 16.8 80.3 79.1 0.0 32.9 100.0 0.6 4.6 87.0 0.005 0.08 94.2
E09 26.9 88.6 69.6 6.2 41.5 85.1 1.5 6.1 75.9 0.016 0.08 80.0
E10 26.0 86.9 70.1 0.0 41.8 100.0 1.0 5.2 81.3 0.007 0.06 88.4
E11 62.9 86.0 26.8 12.9 69.2 81.3 3.3 7.1 53.2 0.028 0.09 68.8
E12 38.3 95.3 59.9 1.3 61.3 97.8 1.6 6.6 76.4 0.011 0.09 88.0
E13 57.8 89.4 35.4 2.0 60.9 96.7 2.5 6.2 59.1 0.019 0.05 61.2
E14 49.1 88.7 44.7 12.8 43.1 70.4 2.7 5.4 50.4 0.036 0.12 69.3
E16 59.7 96.0 37.9 7.9 81.3 90.2 3.1 7.7 60.0 0.022 0.10 77.1
E17 42.4 75.3 43.7 3.3 55.3 94.0 2.0 6.1 67.7 0.009 0.08 88.0
E19 3.3 75.3 95.6 0.0 10.7 100.0 0.1 3.5 97.2 0.001 0.04 97.5
E21 24.8 83.2 70.2 0.0 15.8 100.0 0.9 3.9 76.9 0.004 0.06 92.5
E24 2.8 70.7 96.1 0.0 42.7 100.0 0.1 5.0 97.5 0.001 0.04 97.0
E25 41.6 85.9 51.5 0.0 44.2 100.0 1.7 5.3 66.8 0.014 0.06 76.6
E26 27.0 69.0 60.9 0.0 18.0 100.0 1.0 2.4 60.6 0.004 0.02 80.2
E27 38.8 92.7 58.1 0.4 68.0 99.4 1.4 7.3 80.8 0.012 0.10 87.4
E29 30.9 83.5 63.0 2.5 44.7 94.5 1.5 6.3 76.9 0.013 0.11 88.3
E31 33.2 89.4 62.9 2.1 45.0 95.4 1.3 5.2 74.7 0.012 0.09 87.3
E34 41.9 75.9 44.8 1.3 52.4 97.4 1.6 5.0 67.5 0.014 0.07 80.6
E37 7.6 93.1 91.8 0.0 37.9 100.0 0.3 5.4 94.5 0.002 0.05 95.3
E38 13.3 83.9 84.2 0.0 23.4 100.0 0.5 4.2 88.4 0.003 0.04 93.7
E39 67.8 94.7 28.4 16.2 64.9 75.1 3.6 7.3 50.8 0.040 0.11 64.3
E41 6.0 84.0 92.9 0.0 20.0 100.0 0.3 4.4 93.6 0.002 0.04 96.0
E42 37.3 87.5 57.3 2.7 63.0 95.7 1.6 6.2 73.5 0.016 0.10 83.4
表 3 PEG胁迫下偃麦草种子萌发特性(%)
Table 3 Seed germination character of E.repens under PEG conditions(%)
编号
Serial
number
相对
发芽率
RGR
相对
发芽势
RGE
相对
胚芽长
RGL
相对
胚根长
RERL
相对
活力指数
RVI
编号
Serial
n umber
相对
发芽率
RGR
相对
发芽势
RGE
相对
胚芽长
RGL
相对
胚根长
RERL
相对
活力指数
RVI
E01 17.6 0.0 23.0 5.3 6.4 E19 4.4 0.0 29.2 7.9 2.7
E02 16.1 0.0 16.8 5.0 6.3 E21 29.8 0.0 37.6 6.9 7.5
E03 65.0 13.2 40.6 7.2 19.9 E24 3.9 0.0 14.1 4.0 2.5
E04 22.4 0.0 18.8 5.0 6.3 E25 48.5 0.0 56.0 6.0 23.3
E06 21.0 6.6 40.3 8.6 11.1 E26 26.1 0.0 34.5 9.0 19.2
E07 57.2 7.8 34.7 6.5 20.6 E27 41.9 0.6 24.8 5.3 12.5
E08 20.9 0.0 22.5 7.2 5.9 E29 37.0 5.5 40.6 9.5 11.7
E09 20.3 9.9 35.4 7.7 15.8 E31 37.1 4.6 31.5 6.7 12.8
E10 29.9 0.0 31.3 5.5 11.9 E34 55.2 2.6 36.8 6.3 19.2
E11 73.2 18.7 33.7 10.3 31.2 E37 8.2 0.0 35.9 4.2 4.4
E12 40.1 2.2 25.0 4.4 11.8 E38 15.8 0.0 23.4 8.9 7.0
E13 64.6 3.3 35.1 5.9 38.7 E39 71.6 25.0 47.9 8.7 35.6
E14 55.3 29.6 43.7 11.7 30.6 E41 4.8 0.0 28.0 7.9 3.3
E16 62.1 9.8 35.9 4.8 22.7 E42 42.7 4.3 44.6 7.9 16.4
E17 56.3 6.0 37.1 2.9 12.2
—35—
李培英 孙宗玖 阿不来提  PEG 模拟干旱胁迫下 29 份偃麦草种质种子萌发期抗旱性评价
2.3 PEG胁迫对抗旱指数及胁迫指数的影响
从表 4可知 ,不同偃麦草材料间的萌发抗旱指
数 、胁迫指数差异显著(P <0.05)。29 份偃麦草材
料中萌发抗旱指数较大的是 E16 、E39 , 分别为
0.23 、0.24 ,而 E02 、E04 、E06 、E08 、E19 、E24 、E26 、
E37 、E41的抗旱指数最小 ,均为 0(统计期间未萌
发)。材料 E39 、E11 、E14的胁迫指数相对较高 ,分别
为 0.49 、0.47 、0.47 ,显著高于 E19 、E24(P <0.05),
其余材料介于两者之间 。萌发抗旱指数与胁迫指数
在一定程度上反映材料间抗旱性差异 ,萌发抗旱指数
在 0.2以上且胁迫指数在 0.4以上的偃麦草种质材
料有 E11 、E14 、E16和 E39 ,表明其抗旱性较强;萌发
抗旱指数为 0且胁迫指数小于 0.1的种质有 E02 、
E19 、E24 、E37和 E41 ,说明其抗旱性相对较差。
表 4 PEG胁迫下偃麦草种子萌发抗旱指数及胁迫指数
Table 4 Seed germination drought resistance index and germination stress index of E.repens under PEG conditions
编号
Serial
number
萌发抗旱
指数
GDRI
显著水平
Signifi can ce
level
胁迫指数
GSI
显著水平
Signif icance
level
编号
Serial
n umber
萌发抗旱
指数
GDRI
显著水平
Signi ficance
level
胁迫指数
GSI
显著水平
Signif icance
level
E01 0.01 de 0.10 klm no E19 0.00 e 0.03 o
E02 0.00 e 0.09 lm no E21 0.09 abcde 0.23 efghijk
E03 0.11 abcde 0.39 ab c E24 0.00 e 0.03 o
E04 0.00 e 0.11 jklmno E25 0.05 cde 0.33 bcde
E06 0.00 e 0.20 fghi jkl E26 0.00 e 0.19 ghijk l
E07 0.08 abcde 0.38 ab cd E27 0.01 de 0.19 ghijk l
E08 0.00 e 0.13 ijklm no E29 0.06 cde 0.23 efghijk
E09 0.14 abcd 0.18 hijklmn E31 0.05 cde 0.26 defhi
E10 0.06 b cde 0.19 hijk lm E34 0.03 de 0.32 b cdef
E11 0.20 abc 0.47 a E37 0.00 e 0.05 no
E12 0.03 de 0.24 efghi j E38 0.03 de 0.12 jklm no
E13 0.16 abcde 0.41 ab E39 0.24 a 0.49 a
E14 0.22 ab 0.47 a E41 0.00 e 0.06 mno
E16 0.23 a 0.40 ab E42 0.02 de 0.27 cdefgh
E17 0.06 b cde 0.32 bcdefg
  注:同列不同小写字母表示在 5%水平差异显著。
   Note:The dif ferent sm al l let ter s in same column is signif icant at 5% probabili ty level.
2.4 偃麦草抗旱性综合评价
种子发芽过程是一个极复杂的生理生化过程 ,
而 PEG胁迫下影响种子萌发的因素很多 ,因此评价
植物抗旱性时需要进行多指标的综合考虑 。本研究
采用隶属函数法 ,以相对发芽率 、相对发芽势 、相对
胚芽长 、相对胚根长 、相对种子活力 、萌发抗旱指数 、
胁迫指数共 7个指标为依据 ,对偃麦草材料种子萌
发期的抗旱性进行综合评价 。一般而言 ,综合评价
值越大 ,表明其抗旱能力越强 。由表 5可看出 ,29份
偃麦草材料间的综合评价值差异较大 ,介于 0.900 ~
0.015之间;其中综合评价值大于 0.60 的材料有
E39 、E14 、E11 、E13 、E16 、E03 ,表现出较强的抗旱能
力;综合评价值小于 0.12的材料有 E02 、E19 、E37 、
E24 ,表现出较弱的抗旱能力;其余 19份种质材料抗
旱性居中 ,综合评价值在 0.6 ~ 0 .12之间。
3 讨论
目前 ,有关作物 、牧草及草坪草种质资源的抗旱
性鉴定研究评价方法多样 ,选用指标涉及生态 、生理
生化 、形态 、遗传等方面[ 13 ~ 17] 。但由于选择材料所
处阶段不同 ,选用的指标参数及评价体系的不同 ,导
致评价结果产生一定的差异。如王赞[ 9 , 17] 等对 20
份鸭茅种质资源在种子萌发期和苗期的抗旱性评价
结果存在一定的差异 。本研究利用 20 %的 PEG 溶
液对种子萌发期偃麦草材料抗旱性评价与李培英[ 8]
等在苗期抗旱评价结果也出现了相似问题 。可能是
由于抗旱性是一个综合特征 ,可以发生在植物任何
生长阶段 ,而在不同生育阶段植物对干旱胁迫的反
应存在一定的差异 ,其原因还有待于进一步研究。
从野生植物资源中发掘抗旱性强的优良材料进
而选育出新的品系或品种是充实我国国产草种资源
库的手段之一 ,也是发掘优良抗旱基因的重要途径 。
由于抗旱性是由多种因素相互作用而构成的一个较
为复杂的综合性状 ,因此在进行植物抗旱性鉴定时不
但要从形态 、生理 、生化等多个指标进行综合评价 ,而
且也需要对其种子萌发期 、苗期乃至全生育期进行
监控与评价 ,这样才会使鉴定结果更加客观 、准确。
本研究通过对偃麦草种子萌发期各指标的综合评价
得出的抗旱评价结果 ,还需要与传统的反复干旱法
相结合 ,以保证其耐旱性鉴定结果的准确可靠 。
—36—
中国草地学报 2010年 第 32 卷 第 1 期
表 5 PEG胁迫下偃麦草材料各指标隶属函数值及综合评价值
Table 5 The value of subordinate function and comprehensive evaluation of E.repens under PEG conditions
编号
Serial
number
隶属函数值 Mem bership valu e
相对
发芽率
RGR
相对
发芽势
RGE
相对种
子活力
RVI
相对
胚芽长
RGL
相对
胚根长
RERL
胁迫
指数
GSI
萌发抗
旱指数
GDRI
综合
评价值
CEV
排序
S eque-
ncing
E01 0.032 0.000 0.015 0.025 0.033 0.026 0.010 0.141 23
E02 0.028 0.000 0.015 0.008 0.029 0.022 0.000 0.101 28
E03 0.141 0.060 0.068 0.074 0.059 0.122 0.081 0.605 6
E04 0.043 0.000 0.015 0.013 0.029 0.028 0.000 0.128 24
E06 0.039 0.030 0.034 0.074 0.079 0.057 0.000 0.313 17
E07 0.123 0.036 0.071 0.058 0.050 0.118 0.057 0.513 7
E08 0.039 0.000 0.013 0.024 0.059 0.035 0.000 0.170 22
E09 0.038 0.045 0.052 0.060 0.067 0.051 0.103 0.415 11
E10 0.060 0.000 0.037 0.048 0.036 0.054 0.045 0.280 18
E11 0.160 0.085 0.112 0.055 0.101 0.147 0.146 0.807 3
E12 0.084 0.010 0.037 0.031 0.022 0.070 0.019 0.272 19
E13 0.140 0.015 0.142 0.059 0.041 0.128 0.115 0.640 4
E14 0.119 0.135 0.110 0.083 0.121 0.147 0.160 0.875 2
E16 0.134 0.045 0.079 0.061 0.027 0.125 0.162 0.633 5
E17 0.121 0.027 0.038 0.065 0.000 0.098 0.045 0.395 13
E19 0.001 0.000 0.001 0.042 0.069 0.000 0.000 0.114 26
E21 0.060 0.000 0.019 0.066 0.056 0.068 0.067 0.336 15
E24 0.000 0.000 0.000 0.000 0.015 0.000 0.000 0.015 29
E25 0.103 0.000 0.081 0.118 0.042 0.103 0.038 0.485 8
E26 0.051 0.000 0.065 0.057 0.085 0.056 0.000 0.314 16
E27 0.088 0.003 0.039 0.030 0.033 0.055 0.004 0.252 20
E29 0.076 0.025 0.036 0.074 0.090 0.069 0.043 0.414 12
E31 0.077 0.021 0.040 0.049 0.052 0.078 0.036 0.353 14
E34 0.118 0.012 0.065 0.064 0.048 0.099 0.024 0.430 9
E37 0.010 0.000 0.008 0.061 0.018 0.009 0.000 0.106 27
E38 0.027 0.000 0.018 0.026 0.082 0.030 0.019 0.203 21
E39 0.156 0.114 0.130 0.095 0.080 0.155 0.170 0.900 1
E41 0.002 0.000 0.003 0.039 0.069 0.011 0.000 0.125 25
E42 0.089 0.019 0.054 0.086 0.069 0.080 0.017 0.415 10
4 结论
PEG胁迫降低了偃麦草种质资源的发芽率 、发
芽势 、发芽指数 、发芽活力指数 ,抑制了胚芽和胚根
的生长发育。采用隶属函数法 ,以相对发芽率 、相对
发芽势 、相对胚芽长 、相对胚根长 、相对种子活力 、相
对发芽指数 、萌发抗旱指数 、胁迫指数为综合评价指
标 ,种子萌发期 29份偃麦草材料的抗旱能力由强到
弱依次为 E39 、E14 、E11 、E13 、E16 、E03 、E07 、E25 、
E34 、E42 、E09 、E29 、E17 、E31 、E21 、E26 、E06 、E10 、
E12 、E27 、E38 、E08 、E01 、E04 、E41 、E19 、E37 、E02 、
E24。
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—38—
中国草地学报 2010年 第 32 卷 第 1 期
Evaluation of Drought Resistance of 29 Accessions of
Elytrigria repens at Seed Germination
Stage under PEG-6000 Stress
LI Pei-ying , SUN Zong-jiu , Abulaiti
(Collegeo f Pratacul tural and Env ironmental Science , X inj iang Agricul tural Universi ty/
Key Laboratory of Grassland Resource and Ecology of X inj iang , Urumqi 830052 , China)
Abstract:The drought-resistance evaluation of 29 accessions of E ly trigria repens at seed germinat ion
stage w as studied by simulated drought st ress wi th 20%PEG-6000 so lution .The results show ed that the
germination rate , germination ene rgy , germination index and vitali ty index of E .repens decreased , and
the length of embryonic bud and embryonic roo t also decreased under PEG stress .Based on the relat ive
germination ene rg y , relative g erminat ion rate , relative vi tality index , relative embryonic bud leng th , rela-
tive embryonic roo t length , germination drought-resistance index and germinat ion st ress index , with Mem-
bership funct ion method , the drought-resistance sequence o f 29 accessions of E.repens f rom high to low
w as E39 >E14 >E11 >E13 >E16 >E03 >E07 >E25 >E34 >E42 >E09 >E29 >E17 >E31
>E21 >E26 >E06 >E10 >E12 >E27 >E38 >E08 >E01 >E04 >E41 >E19 >E37 >E02 >
E24.
Key words:E ly trigia repens ;Seed;PEG stress ;Drought resistance;Membership funct ion method
《中国北方草地植物彩色图谱》出版
由中国农业科学院草原研究所谷安琳研究员和王宗礼研究员共同主编的《中国北方草地植物彩色图
谱》 ,2009年 10月已由中国农业科学技术出版社出版 。该书是编者及其相关人员在多年草地资源调查研究
的基础上获得的第一手资料 ,对了解我国草地植物种质资源 、准确识别草地植物具有较大的使用价值与参考
价值。大 32开本精美印刷 ,共 536页 50万字 ,全书收录了 500种(含变种和亚种)我国北方草地的主要植
物 、特有植物及珍稀濒危植物 ,每一种植物有野外彩照 1 ~ 3幅 ,还有中 、英文对照描述的形态特征 、花期 、地
理分布 、生境及用途 ,特别适合从事草地工作 、植物资源工作的人员阅读与使用 ,也可供相关领域的专业人员
参考 。每册定价 160.00元人民币 ,有需要者可直接与李鹏联系 ,通讯地址:内蒙古呼和浩特市乌兰察布东街
120号中国农业科学院草原研究所;邮编:010010;电话:0471-4926897 ,0471-4926901。 (刘天明)
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李培英 孙宗玖 阿不来提  PEG 模拟干旱胁迫下 29 份偃麦草种质种子萌发期抗旱性评价