全 文 ：25 卷 1 期
Vol.25.No.1 草　业　科　学PRA TACULTU RA L SCIENCE 51　1/2008
21份偃麦草属牧草苗期耐盐性评价
张 耿 ,王 赞 ,高洪文 ,那 潼 ,郭丹丹
(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 , 北京 100094)
摘要:对 21份国外引进的野生偃麦草属种质材料在不同梯度 NaCl胁迫下 , 通过存活率 、株高 、根茎比 、生长
胁迫指数和叶片伤害率的测定 ,利用主成分分析法和隶属函数法 , 综合评价其耐盐性。结果表明:随着盐浓
度增大 , 偃麦草属材料除伤害率外 , 其它指标与对照相比均有所下降。根据综合评价值可知 , 其耐盐性由强
到弱为 ZXY03P-388 , ZXY03P-349 , ZXY03P-433 , ZXY04P-210 , ZXY04P-257 , ZXY04P-77 , ZXY03P
-463 , ZXY03P-480 , ZXY04P-25 , ZXY03P-368 , ZXY03P-491 , ZXY04P-176 , ZXY04P-29 , ZXY04P
-490 , ZXY04P-6 , ZXY03P-444 , ZXY04P-103 , ZXY03P-318 , ZXY03P-271 , ZXY03P-289 , ZXY04P
-157。
关键词:偃麦草属;耐盐性;苗期;综合评价
中图分类号:S512.903.4　　　文献标识码:A　　　文章编号:1001-0629(2008)01-0051-04
＊ 　盐渍化土壤在世界上广泛分布 ,我国各类盐碱
地面积约 3 460 万 hm2 ,是世界盐碱地大国之
一[ 1-3] 。20世纪 30年代以来 ,国外学者就十分注
意植物耐盐碱性及植物耐盐种质资源评价工作。
我国于 20世纪 80年代以来开展了大量的耐盐性
植物种质资源评价工作。禾本科偃麦草属植物全
世界约有 40 种[ 4] ,分布于寒温带 。我国共有 6
种 ,都是具有较好开发利用前景的优良栽培牧草 ,
也是小麦 Trit icum aest ivum 的野生近缘种 ,具有
生长势强 、再生性好 、耐盐碱等特点 ,并且是小麦
多种病害的良好抗原[ 5] ,在小麦的遗传改良中具
有十分重要的利用价值 。通过对不同浓度 NaCl
胁迫下偃麦草属植物苗期存活率 、株高 、根茎比 、
生长胁迫指数和叶片伤害率的测定 ,综合评价其
耐盐性 ,以期为耐盐性偃麦草属选育及其核心种
质资源的构建提供试验依据。
1　材料与方法
1.1 试验材料　试验材料为 21份自国外引进
的野生偃麦草属资源中间偃麦草 E lytrigia in-
termed ia 、毛偃麦草 E.trichophora 、长穗偃麦草
E.elongata 。由中国农业科学院北京畜牧兽医研
究所牧草资源室提供(见表 1)。
1.2 试验方法　将过筛后的土壤装入无孔的塑
料花盆中(盆高 12.5 cm ,底径 12 cm ,口径 15.5
cm),每盆装入干土1.5 kg(土壤全盐含量为 1.57
g/kg),选择 20 ～ 30粒供试材料种子均匀播撒在
已装好大田土壤的花盆中 ,根据土壤水分蒸发量
计算浇水时间及多少 ,每日观察记录 。待幼苗长
到 3叶之前定苗 ,每盆保留生长 、分布均匀的 10
棵苗。分别以土壤干质量的 0.4%、0.5%、
0.6%、0.8%、1.0%配制 NaCl溶液处理 ,试验共
设 5个处理 , 1 个空白对照。每处理 3 个重复。
盐处理后 30 d测定指标。
测定幼苗的存活率 、株高 ,以盐处理下植株干
质量与对照植株干质量的比值作为生长胁迫指数 ,
以植株地下部分干质量与植株地上部分干质量比
值作为根茎比 ,用电导法测定叶片质膜伤害率[ 6] 。
1.3 数据处理　单项指标耐盐系数用公式(1)
表示 。
　α=不同浓度处理下平均测定值对照测定值 ×100%　(1)
用 SPSS13.0进行主成分分析。运用隶属函
数法和主成分赋予权重法求出耐盐性综合评价值
(D),进行耐盐性排序。
＊收稿日期:2007-01-05
基金项目:基本科研业务费专项(yw f-td-3)
作者简介:张耿(1980-), 男 ,山西朔州人 ,硕士 ,主要从事牧草种
质资源研究。
E m ail:zhanggeng1980@163.com
通讯作者:高洪文　E mail:gaohongw en@263.net.
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表 1　试验材料来源和单项指标的耐盐系数 α值
材料编号 名称 来源地 各单项指标(%)存活率 株高 根茎比 生长胁迫指数 伤害率
ZXY04P-103 中间偃麦草 加拿大 0.740 0.915 0.741 0.148 2.296
ZXY04P-490 中间偃麦草 乌克兰 0.787 0.770 0.641 0.128 3.694
ZXY04P-157 中间偃麦草 俄罗斯 0.693 0.817 0.453 0.091 2.471
ZXY04P-176 中间偃麦草 哈萨克 0.740 0.810 0.631 0.126 4.495
ZXY03P-271 中间偃麦草 加拿大 0.720 0.806 0.562 0.112 2.483
ZXY03P-289 毛偃麦草 哈萨克 0.673 0.743 0.761 0.152 1.722
ZXY03P-318 长穗偃麦草 也门 0.747 0.794 0.541 0.108 2.735
ZXY03P-349 毛偃麦草 加拿大 0.787 0.874 0.556 0.111 8.145
ZXY03P-368 长穗偃麦草 俄罗斯 0.927 0.944 0.891 0.178 3.563
ZXY03P-388 中间偃麦草 俄罗斯 0.653 0.761 0.507 0.101 9.518
ZXY03P-433 中间偃麦草 俄罗斯 0.793 0.799 0.517 0.103 8.208
ZXY03P-444 毛偃麦草 俄罗斯 0.707 0.737 0.616 0.123 3.545
ZXY03P-463 长穗偃麦草 俄罗斯 0.773 0.749 0.581 0.116 6.646
ZXY03P-480 中间偃麦草 美国 0.673 0.711 0.634 0.127 6.879
ZXY03P-491 毛偃麦草 乌克兰 0.787 0.724 0.704 0.141 4.441
ZXY04P-257 中间偃麦草 哈萨克 0.827 0.865 0.673 0.135 6.205
ZXY04P-77 中间偃麦草 加拿大 0.867 0.865 0.738 0.148 5.753
ZXY04P-25 中间偃麦草 摩尔多瓦 0.907 0.813 0.771 0.154 4.715
ZXY04P-210 中间偃麦草 美国 0.840 0.734 0.660 0.132 7.507
ZXY04P-29 中间偃麦草 乌克兰 0.860 0.760 0.633 0.127 3.616
ZXY04P-6 中间偃麦草 摩尔多瓦 0.860 0.713 0.691 0.138 3.220
2　结果与分析
2.1 单项指标的耐盐系数　由表 1可看出 ,盐
处理后各偃麦草属材料伤害率与对照相比均有所
增加(α>100%),其它指标与对照相比均有所下
降(α<100%)。但所有材料各单项指标的变化幅
度不同 ,因而用不同单项指标的耐盐系数来评价
偃麦草属植物耐盐性 ,则结果均不相同 。
2.2 偃麦草属植物苗期耐盐性综合评价
2.2.1主成分分析　用 SPSS13.0对 5个指标的
耐盐系数进行主成分分析 ,结果表明 ,前 3个综合
指标的累积贡献率达 91.430%。这样就把原来 5
个单项指标转换为 3 个新的相互独立的综合指
标 ,这 3 个综合指标代表了原来 5 个单项指标
91.430%的信息 ,同时根据贡献率的大小可知各
综合指标的相对重要性 。根据 5个指标的耐盐系
数标准化值及各综合指标的指标系数求出每个偃
麦草属材料的 3个综合指标值(表 2)。
表 2　各综合指标的系数及贡献率
综合指标 各单项指标系数存活率 株高 根茎比 生长胁迫指数 伤害率
贡献率
(%)
CI(1) 0.357 -0.185 0.411 0.412 0.104 54.331
CI(2) 0.376 -0.052 -0.088 -0.088 0.890 20.964
CI(3) 0.095 1.024 -0.140 -0.140 -0.047 16.136
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2.2.2隶属函数分析　每份材料各综合指标的隶
属函数值用公式(2)[ 7] 求得 。
μ(x j)= x j -x min
xmax -xmin 　j=1 ,2 , …, n (2)
式中:xj 表示第 j 个综合指标值;xmin表示第
j 个综合指标的最小值;xmax表示第 j 个综合指标
的最大值 。根据公式(2)可求出每个偃麦草属材
料所有综合指标的隶属函数值(表 3)。
2.2.3权重的确定　根据综合指标贡献率的大小
(分别为 0.543 、0.210 、0.161),用公式(3)可求出
各综合指标的权重[ 5] 。
W j = P j∑n
j =1p j
　 j=1 , 2 , … ,n (3)
式中:W j 表示第 j 个综合指标在所有综合指
标中的重要程度;p j 为各材料第 j 个综合指标的
贡献率。3 个综合指标的权重分别为 0.594 、0.
229 、0.176(表 3)。
表 3　各材料综合指标值 、权重 、隶属函数值 、综合评价值
材料编号 综合指标值
CI(1) CI(2) CI(3)
隶属函数值
μ(1) μ(2) μ(3) 综合评价值
ZXY04P-103 0.698 2.197 0.776 0.163 0.076 1.000 0.290
ZXY04P-490 0.837 3.477 0.583 0.348 0.260 0.584 0.369
ZXY04P-157 0.576 2.370 0.711 0.000 0.101 0.860 0.174
ZXY04P-176 0.891 4.172 0.584 0.419 0.360 0.586 0.434
ZXY03P-271 0.642 2.380 0.684 0.088 0.102 0.801 0.217
ZXY03P-289 0.657 1.667 0.617 0.107 0.000 0.656 0.179
ZXY03P-318 0.670 2.618 0.666 0.125 0.137 0.762 0.240
ZXY03P-349 1.237 7.444 0.497 0.879 0.830 0.397 0.782
ZXY03P-368 0.965 3.378 0.739 0.517 0.246 0.920 0.525
ZXY03P-388 1.328 8.627 0.313 1.000 1.000 0.000 0.823
ZXY03P-433 1.240 7.510 0.424 0.883 0.840 0.240 0.759
ZXY03P-444 0.787 3.319 0.553 0.281 0.237 0.519 0.312
ZXY03P-463 1.112 6.108 0.433 0.713 0.638 0.259 0.615
ZXY03P-480 1.134 6.274 0.365 0.742 0.662 0.112 0.612
ZXY03P-491 0.954 4.138 0.491 0.503 0.355 0.384 0.448
ZXY04P-257 1.110 5.720 0.562 0.710 0.582 0.538 0.650
ZXY04P-77 1.110 5.325 0.576 0.710 0.526 0.568 0.642
ZXY04P-25 1.042 4.415 0.570 0.620 0.395 0.554 0.556
ZXY04P-210 1.267 6.892 0.371 0.919 0.751 0.125 0.740
ZXY04P-29 0.853 3.436 0.585 0.369 0.254 0.588 0.381
ZXY04P-6 0.850 3.080 0.546 0.364 0.203 0.503 0.351
权重 0.594 0.229 0.176
2.2.4 综合评价 　用公式(4)计算各材料综合耐
盐能力的大小[ 5] 。
D =∑n
j=1[ μ(xj)·W j ] 　j=1 ,2 , … ,n (4)
式中:D为各材料在盐胁迫下用综合指标评
价所得的耐盐性综合评价值 。根据综合评价值
(表 3)可对偃麦草属材料耐盐性强弱进行排序 ,
其中材料ZXY03P-388的综合评价值最大 ,表明
该材料最耐盐 。各材料耐盐性由强到弱排序为:
ZXY03P -388 , ZXY03P -349 , ZXY03P -433 ,
ZXY04P -210 , ZXY04P -257 , ZXY04P -77 ,
ZXY03P -463 , ZXY03P -480 , ZXY04P -25 ,
ZXY03P -368 , ZXY03P -491 , ZXY04P -176 ,
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ZXY04P -29 , ZXY04P -490 , ZXY04P - 6 ,
ZXY03P -444 , ZXY04P -103 , ZXY03P -318 ,
ZXY03P-271 ,ZXY03P-289 ,ZXY04P-157。
3　讨论
盐碱土中的盐分以钠盐为主 , 包括 Na+ 、
Mg 2+ 、Ca2+和 CO3 2- 、Cl- 、HCO 3 - 、SO 4 2-组成的
十几种盐 ,试验所选盐分是常见的 NaCl。
试验采用植株存活率作为鉴定牧草耐盐性的
重要指标 ,具有直观性 、准确性的特点 ,可作为评
价鉴定的一个可靠指标。根茎比 、株高 、生长胁迫
指数能真实反映盐胁迫下植株生长状况 ,其中生
长胁迫指数是从植株干质量方面直接鉴定牧草的
耐盐性 ,与牧草耐盐性呈正相关[ 8] ,结合叶片伤害
率 ,评价效果更客观 。
选择盐胁迫下各指标的相对值进行分析 ,消
除了材料间固有差异 ,可比较出各材料耐盐性大
小。本试验选择了反映盐胁迫下与耐盐性密切相
关的 5项指标 ,用主成分分析法将其转换成 3 个
相互独立的综合指标 ,同时根据各自贡献率的大
小可以知道各综合指标的相对重要性[ 9] 。在此基
础上 ,求出各材料的每一综合指标值及相应的隶
属函数值后 ,依据各综合指标的相对重要性(权
重)进行加权 ,便可得到各材料耐盐性的综合评
价值 ,这样克服了单个指标评价的缺点 ,提高了评
价的全面性与准确性。
参考文献
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Comprehensive evaluation of sal t tolerance at seedling stage in Ely trigia accessions
ZHANG Geng ,WANG Zan , GAO Hong-wen , NA Tong ,GUO Dan-dan
(Insti tute of Animal Science , Chinese Academy of A gricul tural Science , Beijing 100094 , China)
Abstract:Surviv al rate , plant height , ro ot and stem ratio , g row th stress index and leave injury index
were monito red under salt st ress at seeding stage fo r 21 wild E ly trigia accessions.Salt tolerance w as
evaluated by principal component analy sis and subordinative function.Survival rate , height , ra tio of
roo t and stem , g row th st re ss index decreased wi th the increasing of N aCl concentration.The sequence
of sal t to lerance for 21 Ely t rig ia Desv.accessions from strong to w eak w as as follow s:ZXY03P-388 ,
ZXY03P-349 , ZXY03P -433 , ZXY04P -210 , ZXY04P -257 , ZXY04P -77 , ZXY03P -463 ,
ZXY03P-480 , ZXY04P -25 , ZXY03P -368 , ZXY03P -491 , ZXY04P -176 , ZXY04P -29 ,
ZXY04P-490 , ZXY04P -6 , ZXY03P-444 , ZXY04P -103 ,ZXY03P-318 , ZXY03P-271 , ZXY03P
-289 , ZXY04P -157.
Key words:E ly trigia;salt tolerance;seedling stage;comprehensive evaluat ion