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天蓝苜蓿野生种质的耐盐性研究



全 文 :24卷 5期 草 业 科 学 27 
Vol. 24 , No. 5 PRAT ACULT URA L SCIENCE 5 /2007
牧草研究 天蓝苜蓿野生种质的耐盐性研究   
冯毓琴1 , 2 ,曹致中1 ,贾蕴琪1 ,徐智明1 ,周玉雷1
(1. 甘肃农业大学草业学院 ,甘肃 兰州 730070;2. 甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所 ,甘肃兰州 730070)
摘要:以主要采集于甘肃 、陝西 、四川等不同生态条件下的 28 份野生天蓝苜蓿 Medicago lupulina 生态型和
2 种栽培一年生蒺藜苜蓿 M. trunculata 、蜗牛苜蓿 M. scutte lata 为材料 , 用 0. 3%、0. 5%、0. 7%和 0. 9%
NaCl溶液进行盐胁迫处理 , 观察记录处理 5、10 、15 d 的盐害程度;以 0. 5%作为抗盐指标测定的处理浓度 ,
分别测定胁迫前和胁迫 1、5、9 d 的超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(P ro)的含量 , 运用
隶属函数法筛选评价它们的抗盐性。结果表明:青海循化 、贵州花溪 、四川简阳 、四川剑阁 4 个生态型和蒺
藜苜蓿耐盐性最好 ,居参试类型的前五位;蜗牛苜蓿居 16 位 , 其耐盐性属参试 30 份材料的中间类型;天蓝
苜蓿各生态型的耐盐性存在较大的差异 ,临夏甘南和天水生态型是甘肃省内耐盐性较强的两大类型。
关键词:天蓝苜蓿;野生;生态型;耐盐性;筛选
中图分类号:S542+. 9   文献标识码:A   文章编号:1001-0629(2007)05-0027-07
* 作物耐盐性是指作物在盐胁迫环境中通过一
些生理途径降低或抵消盐分的伤害 ,维持基本生
长的能力 。不同作物具有不同的耐盐性 ,同一作
物的不同品种间存在耐盐性的差异[ 1-4] 。牧草有
适应性广 、抗盐性强的特性 ,是改良和利用盐碱地
的主要植物。近年来我国对耐盐牧草的研究日益
重视 ,在耐盐牧草品种的筛选 、种植 、耐盐机理和
生理生态方面进行了广泛的研究 ,取得了不少成
果[ 5] 。苜蓿是重要的优良栽培牧草 , 在豆科牧草
中的耐盐性较强 ,选择耐盐碱的苜蓿品种进行盐
碱地改良 ,是合理开发利用盐渍化土地资源的切
实可行之路[ 6-8] 。我国拥有丰富的多年生和一年
生的苜蓿种质资源 ,天蓝苜蓿Medicago lupul ina
是苜蓿属一年生或越年生野生种 ,它具有野生种
所特有的非常强的适应性和生存能力 ,自然分布
非常广泛 ,可以作为下繁性豆科牧草或草原草甸
的改良补播草种[ 9 , 10] ,草质优良 ,是饲用价值很高
的豆科牧草。搜集野生天蓝苜蓿资源进行耐盐性
的筛选鉴定是苜蓿种质资源鉴定评价 、耐盐品种
选育以及耐盐机理研究的重要方向 ,目前国内外
有关天蓝苜蓿耐盐性的相关研究很少。通过一系
列耐盐指标的测试与分析 ,对我国西北部地区天
蓝苜蓿野生种质资源的耐盐性进行分析研究 ,以
筛选优异的耐盐苜蓿种质资源 。
1 材料与方法
1. 1材料 为引进和采集于甘肃 、青海 、四川 、陕
西 、云南 、内蒙古 、山西等不同地区的 28份天蓝苜
蓿野生生态型 ,以蜗牛苜蓿 M. scut telata 、蒺藜苜
蓿M. trunculata 2个苜蓿属一年生种作参照 ,试
验材料的来源和采集地见表 1。
1. 2方法 采用盆栽法 ,将新鲜蛭石消毒后装入
口径 12 cm 、高 15 cm 的营养钵中 ,每盆装入蛭石
220 g ,播前用砂纸擦破种皮 , 100 ℃的热水浸种
30 s ,将种子均匀播于蛭石上 ,其上覆 1层 0. 8 ~
1. 0 cm 厚的蛭石(播种工作于 2004年 12月底进
行),用小喷壶浇透水 , 2 d浇 1次 ,出苗后每周浇
1次 Hong land 营养液。待苗高 8 ~ 10 cm 时
(3月 6日),每盆留苗 20株 ,用 NaCl溶液胁迫处
理 ,盐溶液处理浓度为 0. 3%、0. 5%、0. 7%和
0. 9%,蛭石保水性差 ,盐溶液 2 d浇 1次 ,期间营
养液照常。整个盐处理时间为 25 d(3月6-21月),
2次重复。
* 收稿日期:2007-01-30
基金项目:国家科技部“十五”奶业重大专项“优质饲草高效
生产关键技术及产业化示范”(2002BA518A03-01)
作者简介:冯毓琴(1968-),甘肃秦安人 ,助理研究员 ,在读
博士生。
28  PRAT ACULT URAL SCIENCE(Vol. 24 , No. 5) 5 /2007
表 1 试验材料来源及采集生境
编号 生态型来源 采集地点 生境 丰度
1 中国农科院草原所引进 西藏灵芝
2 中国农科院草原所引进 内蒙古呼盟鄂温克斯
3 中国农科院草原所引进 贵州花溪
4 中国农科院草原所引进 山西台怀
5 野外采集 甘肃临夏先锋乡 玉米地 +
6 野外采集 甘肃平凉灵台 荒坡 + + +
7 野外采集 甘肃兰州市郊 河滩 +
8 野外采集 甘肃临夏麻尼寺沟 河谷 +
9 野外采集 甘肃卓尼县 天然草原 + +
10 野外采集 青海循化 草地 + +
11 野外采集 甘肃文县高楼山 玉米地 +
12 野外采集 甘肃岷县哈达镇 河滩 + +
13 野外采集 甘肃渭源会川镇 田埂 + +
14 野外采集 四川广元槐树坝 路边 + + + +
15 野外采集 甘肃康县望子关 河谷 + +
16 野外采集 甘肃清水县城郊 苜蓿地 + +
17 野外采集 甘肃宕昌县花马乡 河滩 + +
18 野外采集 甘肃康县陈家坝 河谷 + + +
19 野外采集 四川简阳三堆 河滩 + + + +
20 野外采集 甘肃成县西峡 河谷 + +
21 野外采集 陕西略阳金家河 河滩 + + +
22 野外采集 甘肃徽县江洛镇 河滩 + + +
23 野外采集 甘肃天水南郭寺 果园 +
24 野外采集 四川剑阁县剑门关 林地 + + + +
25 野外采集 陕西略阳小寨子 果园 + + +
26 野外采集 甘肃武威白云 麦田 +
27 野外采集 甘肃秦安西川 河滩 +
28 云南农业大学 云南昆明市郊 菜地 + +
29 甘肃农业大学景泰试验站 蜗牛苜蓿 栽培地
30 甘肃农业大学景泰试验站 蒺藜苜蓿 栽培地
 注:++++表示优势种;+++表示广布种;++表示有较广泛的分布;+表示零星分布。
1. 3 测定指标和方法
盐害指数:盐胁迫过程中 ,每 5 d 记录各处理
的盐害 ,盐害指数参照白爽等[ 11] 的方法并略作修
改。盐害指数=∑(盐害级值×相应盐害级值株
数) /(总株数×盐害最高级值)×100%。盐害级
0级为无盐害症状;1 级为轻微盐害(植株心叶萎
蔫或卷曲);2 级为轻度盐害(少数功能叶萎蔫或
叶缘卷曲 ,叶色变黄);3级为中度盐害(大约 1 /3
的叶片萎蔫或叶缘卷曲 ,叶尖 、叶缘焦枯);4级为
重度盐害(近 1 /2叶枯 、叶落 、);5 级为极重度盐
害(出现死亡植株)。
生理指标测定方法:以 0. 5%作为指标测定的
处理浓度 ,分别测定该浓度下处理前和处理 1 、5 、
9 d的叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性 、丙二醛
(MDA)和脯氨酸(Pro)的含量 3个逆境生理指标 ,
每个指标重复 2 次 ,SOD活性测定采用氮蓝四唑
(NBT)法 ,MDA 含量测定采用硫代巴比妥酸反应
法 ,Pro 含量测定采用酸性茚三酮比色法[ 12-14] 。
1. 4 抗盐性评价方法 植物对盐胁迫的反应
是植株整体的反应 ,即使是一个最重要的生理过
程如拒吸过程也不能单独决定植株的表现。因
此 ,必须采用一系列的综合指标来反映植物的抗
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性 ,植物抗盐性很难用单一指标进行衡量 ,为了更
全面准确地评价不同处理的抗盐性大小 ,采用模
糊数学中隶属函数值的方法进行抗性的综合评
价[ 15] ,抗盐隶属函数值和抗盐隶属函数值平均值
的计算方法如下:
A:R(X ij)=(X ij - X jmin) /(X jmax - X jmin)
B:R(X ij)=1 - (X ij - X jmin) /(X jmax - X jmin)
C:R(X i)=∑X ij /n
式中 R(X ij)表示 i处理 j 指标的抗盐隶属函
数值 , X ij 表示 i 处理 j 指标的测定值 , X jmax 和
X jmin分别表示各处理中指标的最大和最小的测定
值 , X i 为 i 处理的抗盐隶属函数值的平均值 ,n 为
指标数。由于 SOD 和 Pro 含量与抗盐性呈正相
关 ,计算抗盐隶属函数值时用 A 式;盐害指数 、
MDA 含量与抗盐性呈负相关 ,计算时用 B式。
2 结果与分析
2. 1 盐害指数 在 0. 3%NaCl胁迫浓度下 ,处
理时期内各生态型基本不表现盐害 ,该浓度下天蓝
苜蓿生长正常 , 并在后期 Hongland 营养液结合
0.3%盐液长期的胁迫下 ,营养生长旺盛并正常开
花结实。而在较高浓度下天蓝苜蓿表现出明显的
盐害(见表 2),在 0.5%盐浓度下 ,所有供试材料的
平均盐害指数为 9.9%,变异系数41. 52%,其中甘
肃文县的盐害指数最大 ,达 17%,临夏先锋 、麻尼
寺 、兰州以及 2种其他一年生种的盐害指数最小仅
为4%;随着盐浓度的增加盐害加强 ,在 0. 7%浓度
下 ,平均盐害指数为 32. 2%,变异系数 24. 78%,四
川广元最大 ,为 49%,甘肃卓尼最小 ,为 19%,15 d
时大部分材料的叶片出现萎蔫 、卷曲 ,部分植株有
1/2或 1 /3的叶缘卷曲;在 0. 9%的浓度下 ,盐害进
一步加重 ,平均盐害达 47%,变异系数 17. 65%,文
县高楼山最大达 61%,蒺藜苜蓿最低为 31%。在
低盐浓度(0. 5%)下 , 部分类型的盐害很小 ,各生态
类型的盐害指数差异很大 ,但在高浓度(0. 7%~
0.9%)下 ,盐害加大 ,盐害指数的变异系数随盐浓
度的增高而减小。
2. 2 Pro 含量变化 植物在正常条件下 ,Pro 含
量很低 ,但遇到逆境时 ,植物体内蛋白质合成代谢
降低 、分解 ,而 Pro 便会大量积累[ 16-18] 。研究表明
Pro累积有多种生理意义 ,如作为一种重要的相
溶性渗透调节剂 ,能有效降低细胞质水势 ,维持
水分平衡;稳定和保护生物大分子和细胞膜结构
等[ 19 , 20] 。盐胁迫下天蓝苜蓿的 Pro 含量变化如表
2所示 ,在 0. 5%的盐胁迫下 ,天蓝苜蓿叶片 Pro
含量较处理前明显增加 ,随胁迫时间延长呈持续
增长积累的势头 。处理前 Pro 平均含量为 37. 95
μg /g ,变异系数 36. 14%;处理 1 d 时平均含量
46. 26 μg /g , 变异系数 41. 6%, 较处理前增长
21. 9%,各生态型间差异达显著水平(P <0. 05);
处理 5 d时 ,Pro 成倍增长 ,平均含量84. 10μg /g ,
变异系数 28. 27%,较处理前增长121. 59%,各类
型间差异达极显著水平(P <0. 01);处理 9 d时 ,
平均含量 101. 23 μg /g , 较处理前平均增长
166. 74%,差异达极显著水平(P<0. 01)。
2. 3 SOD活性变化 SOD可以清除体内自由
基的过多积累 ,缓解逆境的伤害 。SOD 活性增加
可以有效地清除膜质过氧化物对植物造成的伤
害 ,其活性越高 ,表明植物对逆境的适应能力越
强 。经盐胁迫后 ,天蓝苜蓿叶片 SOD 活性较胁迫
前普遍增高(见表 2)。处理前 SOD 平均活性为
1. 425 U /g ,变异系数 44. 13%;处理 1 d时 ,平均
活性 2. 839 U /g ,变异系数 26. 27%,活性较处理
前增幅 99. 24%;处理 5 d时 ,平均活性 4. 248 9
U /g ,变异系数 19. 53%,增幅 198. 18%;处理 9 d
时 ,平均活性 2. 467 4 U /g ,变异系数 28. 25%,增
幅 173. 16%,3个处理时期各生态型的活性水平
差异均达极显著水平(P <0. 01)。盐胁迫导致天
蓝苜蓿苗叶片中的 SOD活性显著上升 ,胁迫 1 ~
5 d超氧化物活性一直处于上升趋势 ,随着胁迫程
度的加深 ,到9 d时呈下降趋势 ,而没有呈现理论
上的持续增长趋势 ,可能由于处理 9 d 时 ,植物自
身的代谢受阻 ,体内的活性物质下降 ,植物自身的
调节功能减弱所致。
2. 4 MDA 含量变化 植物的抗逆性强弱可通
过 MDA 含量的变化来体现。处理前 ,参试材料
平均 MDA含量为 0. 016 6 μmol /g ,处理 1 d时 ,
平均含量 0. 020 6 μmol /g ,增幅 24. 13%,各类型
之间差异不显著 (P =0. 175 0);处理 5 d时 ,平均
含量0. 023 1μmo l/g ,增幅 39. 24%;处理 9 d时 ,

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平均含量 0. 021 9 μmo l/g ,增幅 32. 03%,处理 5 、
9 d时各类型的差异达极显著水平(P =0. 008 3)
(见表 2)。经盐胁迫后 ,天蓝苜蓿叶片的 MDA
含量随胁迫时间的延长逐渐升高 ,但到处理 9 d
时 ,绝大多数类型的 MDA 含量没有继续升高 ,
反而较处理 5 d时减小 , 这个结果与在小冠花
Coroni lla varia上的试验结果相吻合[ 21] ,小冠花
Hyp抗性细胞系在 Pro 超常积累的同时 , SOD 、
POD活性增加 , 而细胞膜脂过氧化产物 MDA
水平下降 。
2. 5 综合评价 各类型的耐盐性评判结果如
表 3所示 。从表 3可以看出 , 青海循化 、贵州花
溪 、四川简阳 、四川剑阁居参试生态类型的前几
位 , 蒺藜苜蓿的耐盐性很好 ,居第 2 位 ,蜗牛苜
蓿居 16位 ,其耐盐性属于参试30份材料的中间
类型 ,天蓝苜蓿各生态型的耐盐性存在较大的
差异 。青海循化及其相邻的甘肃临夏 、卓尼等
甘肃西南部的野生类型耐盐性强 ,以天水市为
中心的秦安 、清水的耐盐性仅次于甘青交界的
类型 ,其他生态类型的耐盐性较差 。
表 3 天蓝苜蓿野生种质耐盐性的综合评判
生态型 各评价指标隶属值盐害指数 Pro* MDA SOD 活性 隶属值总和 位次排序
西藏灵芝 0. 101 4 0. 413 6 0. 794 3 0. 277 1 1. 172 9 25
内蒙古呼盟 0. 130 4 0. 143 3 0. 190 6 0. 608 4 0. 929 4 26
贵州花溪 0. 768 1 0. 158 0 0. 965 7 0. 370 6 2. 104 4 3
山西台怀 0. 768 1 0. 273 2 0. 553 1 0. 000 0 1. 321 2 23
临夏先锋 0. 971 0 0. 287 2 0. 589 2 0. 295 1 1. 855 2 9
平凉灵台 0. 695 7 0. 174 5 0. 673 8 0. 232 0 1. 601 5 18
兰州市郊 0. 681 2 0. 193 1 0. 804 7 0. 077 7 1. 563 6 19
临夏麻尼寺沟 0. 565 2 0. 515 3 0. 773 0 0. 285 3 1. 623 5 15
卓尼县郊 1. 000 0 0. 320 9 0. 646 3 0. 332 0 1. 978 3 6
青海循化 0. 913 0 0. 120 7 0. 771 6 1. 000 0 2. 684 6 1
文县高楼山 0. 289 9 0. 368 2 0. 755 3 0. 451 4 1. 496 6 20
岷县哈达镇 0. 260 9 0. 534 1 0. 237 2 0. 180 8 0. 678 9 29
渭源会川镇 0. 144 9 0. 256 5 0. 000 0 0. 185 7 0. 330 7 30
四川广元槐树坝 0. 000 0 0. 591 9 0. 671 0 0. 241 0 0. 912 0 27
康县望子关 0. 550 7 1. 000 0 0. 590 4 0. 091 6 1. 232 8 24
清水县郊 0. 463 8 0. 278 8 0. 884 8 0. 627 0 1. 975 5 7
宕昌花马 0. 362 3 0. 185 8 0. 429 0 0. 597 4 1. 388 7 22
康县陈家坝 0. 420 3 0. 115 9 0. 821 3 0. 469 7 1. 711 2 13
四川简阳 0. 550 7 0. 279 1 0. 664 2 0. 805 4 2. 020 4 4
成县西峡 0. 376 8 0. 258 4 0. 537 2 0. 781 7 1. 695 7 14
陕西略阳金家河 0. 434 8 0. 288 5 0. 432 3 0. 951 5 1. 818 5 11
徽县江洛镇 0. 275 4 0. 252 0 0. 017 4 0. 591 2 0. 883 9 28
天水南郭寺 0. 347 8 0. 207 7 0. 923 4 0. 554 3 1. 825 5 10
四川剑阁 0. 623 2 0. 550 7 0. 401 6 0. 988 2 2. 013 0 5
陕西略阳小寨子 0. 594 2 0. 307 5 0. 569 2 0. 229 5 1. 392 9 21
武威永昌镇 0. 463 8 0. 332 2 0. 776 2 0. 527 7 1. 767 7 12
秦安西川镇 0. 507 2 0. 337 2 1. 000 0 0. 397 4 1. 904 7 8
云南昆明 0. 608 7 0. 203 7 0. 829 3 0. 175 4 1. 613 4 17
蜗牛苜蓿 1. 000 0 0. 000 0 0. 317 9 0. 299 0 1. 616 9 16
蒺藜苜蓿 0. 985 5 0. 067 6 0. 359 8 0. 830 7 2. 176 0 2
 注:目前关于 Pro 含量与植物抗盐性关系的看法还不一致 , 需进一步研究 ,所以在计算总隶属值时没有带入[ 22] 。
32  PRAT ACULT URAL SCIENCE(Vol. 24 , No. 5) 5 /2007
5 /2007 草 业 科 学 (第 24卷 5期) 33 
Study on salt tolerance of wild black medic germplasm
FENG Yu-qin1 , 2 , CAO Zhi-zhong 1 , JIA Yun-qi1 , XU Zhi-ming 1 , ZHOU Yu-lei1
(1.Col lege of Grassland Science , Gansu Ag ricultural Unive rsity , Lanzhou 730070 ,China;
2.Agricultural Product Storage and Processing Insti tute , Gansu Academy of
Ag ricul tural Science , Lanzhou 730070 , China)
Abstract:Salt tolerance o f 28 eco types of black medics , 2 accessions of Medicago scuttelat and
M. trunculata was tested at seedling stag e by 0. 3%,0. 5%,0. 7% and 0. 9%NaCl salinity. The dam-
age w as measured at 5 , 10 and 15 d af ter the treatment. The content of SOD , MDA , Proline before
and af ter 1 ,5 and 9 d of 0. 5% salinity stress w as measured , subjection funct ion w as used to assess
their salt tolerance. The results show ed that Qinghai Xunhua , barrel medic , Guizhou Huax i , Sichuan
Jianyang and Sichuan Jiange w ere the most salt tolerant;snail medic ranked 16th , in the middle of the
30 materials. G reat dif ference in sal t resistance w as observed among w ild black medics;eco types f rom
lingxia , Gannan and Tianshui w ere the salt to le rant germplasm in Gansu province.
Key words:Black medics;w ild;ecotype;sal t to le rance;screening
“蓝钻”草地早熟禾 ———抗病 、耐热性突出的草地早熟禾新品种
  “蓝钻”是新引进的优良草地早熟禾品种 。它
是在抗病性 、耐热性和夏季表现方面经过多年选
育而成的适应性很强的新品种 。春季返青早 ,秋
季颜色保持久 ,持绿期长 ,受损后恢复力强。形成
的草坪坪质佳 ,景观效果好。
主要特点
●坪质佳:质地细腻 、致密均一 、颜色深绿 、
持绿期长
●成坪快 、抗杂草入侵能力强
●抗旱 、耐热性出色
●耐粗放管理 ,对土壤肥力和养护要求低
●抗病性突出:对叶斑病 、杆锈病 、褐斑病和
霜霉病抗性较强
适用范围
无论园林绿化还是运动场都适用。“蓝钻”可
与草地早熟禾其他品种或高羊茅 、黑麦草等混播
用于高尔夫球场球道区和发球区及其他运动场 、
住宅小区和城镇 、道路等的绿化以及草皮卷生产。
建植与管理
“蓝钻”可在春 、秋季节进行播种 ,当地温高于
16℃时播种最好 ,播种量以 15 - 20 g /m2 为宜。
播种前需精细整地 ,并保持土壤湿润 ,播种后保证
种子与土壤充分接触 ,大约 21 ~ 28天出苗。苗期
应注意控制杂草 ,草层高度 6 ~ 8cm 时即可进行
首次修剪 ,最适宜的修剪高度为 4. 0 ~ 5. 1cm 。在
生长旺盛季节 , 应注意适时修剪 、施肥和灌溉。
“蓝钻”喜沙壤土 ,偏碱性土壤 ,不适合在酸性土
壤上生长。需肥量中等 ,对于中等肥力的土壤
N肥需求量为 4 ~ 5 g /m2 ,氮∶磷∶钾比例应控
制在 5∶3∶2 为宜。对水分敏感 ,少次足量的
灌溉有利于次生根的生长 , 有利于抗旱耐热 。
“蓝钻”在高 N 肥条件下或较轻的践踏情况下易
产生枯枝层 ,在日常管理中需注意适当加强践
踏和对枯枝层的清除 ,以保证草坪健康的生长
环境 ,减少病害的发生 。同时 ,也要注意杂草和
病虫害的防治 。
北京克劳沃草业技术开发中心
地址:北京市朝阳区惠新东街 23号克劳沃草业大厦八楼 邮编:100029
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