全 文 ：文章编号 :100028551 (2009) 032506207
铅胁迫对 19 个品种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响
张远兵　刘爱荣　孟祥辉　张惠玲　蔡　锦　张敬敬
(安徽科技学院生命科学院 ,安徽 凤阳　233100)
摘 　要 :用浓度分别为 0 (对照) 、200、400 和 600mgΠL 的 Pb2 + 分别处理 19 个品种的草坪草种子 ,测定了供
试种子发芽势、发芽率、幼苗根长、苗长、鲜重、叶绿素含量、丙二醛含量等 7 项指标 ,比较 19 个品种草坪
草生长初期耐铅性的强弱。结果表明 :在不同浓度 Pb2 + 胁迫下 ,有的品种种子发芽势、发芽率、幼苗根
长、苗长、鲜重、叶绿素含量呈先上升后下降的变化趋势 ,有的品种这些指标呈下降变化趋势 ;有的品种
丙二醛含量呈先下降后上升的变化趋势 ,有的品种丙二醛含量呈上升的变化趋势。通过聚类分析 ,Pb2 +
400mgΠL 胁迫下的 19 个草坪草品种的耐铅性分为 3 类 :耐铅性强的品种有热浪 ;耐铅性较强的有星火、
回报、绿城、爱瑞 3 号、家园、美洲豹 3 号、3A、麦哲伦、自豪、里园 2 号等 ; 耐铅性弱的有晚霞、本特、橄榄
球 2 号、高地、优异、优美、午夜、抢手股。并通过主成分分析进一步确定 19 个品种在 Pb2 + 400mgΠL 胁迫
下耐铅性由强到弱的顺序为热浪 > 星火 > 爱瑞 3 号 > 3A > 回报 > 美洲豹 3 号 > 绿城 > 家园 > 自豪 > 里
园 2 号 > 麦哲伦 > 晚霞 > 本特 > 橄榄球 2 号 > 高地 > 优美 > 抢手股 > 午夜 > 优异。
关键词 :草坪草 ;铅胁迫 ;种子萌发 ;生长
EFFECT OF LEAD STRESS ON THE SEED GERMINATION AND SEEDLING GROWTH
OF NINETEEN VARITIES TURFGRASSES
ZHANG Yuan2bing 　LIU Ai2rong 　MENG Xiang2hui 　ZHANG Hui2ling 　CAI Jin 　ZHANGJing2jing
( Life Science College , Anhui Science and Technology University , Fengyang ,Anhui 　233100)
Abstract :Turfgrass seeds of nineteen varieties were treated with different Pb2 + concentrations of 0 (control) , 200 , 400 ,
600mgΠL , and germination potential , germination rate , root length , shoot length , fresh weight , chlorophyll content , MDA
content of seedlings were determined to compare their lead tolerance. The results showed that with Pb2 + concentration
increased , germination potential , germination rate , root length , shoot length , fresh weight , chlorophyll content of some
varieties increased and then declined ; and those of other varieties directly declined. MDA content of some varieties declined
and then increased ; and the others also directly increased. Under Pb2 + 400mgΠL stress , cluster analysis devided to three
categories of all nineteen varieties : the high lead resistance variety only included Southeast ; the medium lead resistance
varieties were Reward brand , Starfire , Greenwall , Arid 3 , Plantation , Jaguar 3 , Triple A , Magellan , Pride and Wrangler II ;
the low lead resistance varieties were Sunset , Penncross , Rugby , Highland , Euromyth , Blue chirp , Midnight and Merit . The
order of lead resistance determined by principal component analysis was Southeast > Starfire > Arid 3 > Triple A > Reward
brand >Jaguar 3 > Greenwall > Plantation > Pride > Wrangler II > Magellan > Sunset > Penncross > Rugby II > Highland >
Euromyth > Blue chirp > Midnight > Merit .
Key words :turfgrass ; lead stress ; seed germination ; growth
收稿日期 :2009202206 　接受日期 :2009203230
基金项目 :安徽省科技厅 2007 年度重点科研项目 (07020304093) ,安徽省教育厅自然科学研究项目 (2005KJ325z)
作者简介 :张远兵 (19662) ,男 ,安徽六安人 ,硕士 ,副教授 ,主要从事草坪栽培学研究。Tel : 055026733130 ; E2mail : zyb2246 @1631com　　利用植物修复铅污染土壤是人们研究的热点之 一[1～5 ] ,已有相关研究报道 15 种 Pb 超富集植物[6 ] ,但
605　 核 农 学 报　2009 ,23 (3) :506～512Journal of Nuclear Agricultural Sciences
其中大多数生长缓慢 ,生物量小 ,地域性较强 ,不适宜
大面积污染土壤的修复 ,且这些超富集植物观赏价值
低 ,综合生态效应不佳。因此 ,积极开发和利用生长速
度快、生物量较大、修复效果好和观赏价值高的植物是
铅污染土壤修复的研究方向之一。草坪草比较致密、
叶形美观、绿期长、繁殖容易 ,具有生长迅速、生物量较
大、抗逆性强等优点 ,在美化环境、构建生态环境、保持
水土、改良土壤和维持农业生态系统中生物多样性等
方面起着重要作用[7 ] ,在我国绝大部分地区都有栽培。
关于铅胁迫对草坪草的生长影响有一些报道 ,如
孙小霞[8 ]研究认为高浓度铅胁迫下高羊茅脂质过氧化
程度加剧、叶绿素降解、有机渗透调节物质发生改变、
抗氧化酶活性降低、抗坏血酸 —谷胱甘肽 (ASA2GSH)
循环代谢加强 ;王慧忠等[9 ,10 ] 发现低浓度 Pb 处理使匍
匐剪股颖根系细胞 SODs 水平持续增加 ,高浓度处理
使 SODs 活性在早期上升、后期下降 ,产生超量自由基
导致酶失活效应 ;他还发现在持续铅胁迫下 ,多年生黑
麦草的 Mn2sod、Cat 和 Gpx 等基因表达迅速被诱导 ,这
类基因转录物快速增加 ;刘爱荣等[11 ] 认为对 Pb 污染
的土壤 ,高羊茅品种“回报”是一种具有较大修复潜力
的草坪草。这些报道对草坪草耐铅机理和修复潜力进
行了探究 ,而关于草坪草种子萌发和幼苗期耐铅性的
品种比较鲜见报道 ,为此本试验以不同浓度 Pb2 + 处理
19 个在我国广泛栽培的草坪草品种种子 ,探究这些品
种种子萌发和幼苗耐铅能力大小 ,旨在为草坪草品种
耐铅性鉴定、筛选提供资料 ,同时也为合理选用耐铅性
强的品种治理铅污染土壤提供参考。
1 　材料与方法
111 　供试草坪草
供试草坪草种子由山东农业大学草坪研究所提
供 ,共 19 个品种。供试草坪草有羊茅属 ( Festuca L. )
的 12 个品种为家园、爱瑞 3 号、里园 2 号、麦哲伦、美
洲豹 3 号、自豪、3A、绿城、热浪、回报、星火、晚霞 ;早
熟禾属 ( Poa)的 5 个品种为优异、橄榄球 2 号、优美、午
夜、抢手股 ;剪股颖属 ( Agrostis L. )的 2 个品种为高地、
本特。
112 　草坪草播种与 Pb2 + 处理
19 个草坪草品种种子分别经 011 % HgCl2 溶液消
毒 10min 后 ,先用自来水再用蒸馏水各冲洗 3 次 ,再置
于蒸馏水中浸泡 12h ,播种于直径为 11cm 垫有 2 张滤
纸的培养皿中 ,150 粒Π皿。以 Pb (NO3 ) 2 为 Pb2 + 供体 ,
用蒸馏水配制 Pb2 + 浓度分别为 0 (对照) 、200、400 和
600mgΠL 的处理液 ,每皿加入 10ml 处理液 ,每处理设 4
个重复 ,共 304 个培养皿。将培养皿置于 25 ℃Π18 ℃
(昼Π夜) 恒温箱中培养 ,第 7 天从恒温箱中取出培养
皿 ,分别换成用 Hongland 营养液配制 Pb2 + 浓度为 0、
200、400 和 600mgΠL 的处理液 ,每皿 10ml ,再置于 RXZ
型智能人工气候箱中 ,温度 25 ℃Π18 ℃(昼Π夜) ,光强为
600μmolΠ(m2·s) ,光照时间 14hΠd ,以后每天更换相应处
理液 ,继续培养约 1 周。
113 　测定方法
11311 　发芽势、发芽率、根长、苗长、鲜重的测定 　根
据《国际种子检验规程》[12 ] 要求 ,培养第 7 天测定种子
发芽势 ,发芽势 ( %) = (第 7 天已发芽种子数Π供试种
子数) ×100 % ;第 14 天测定种子发芽率 ,发芽率 ( %)
= (第 14 天已发芽种子数Π供试种子数) ×100 % ;第 14
天从培养皿随机挑取 10 株幼苗测量根长、苗长 ,重复
4 次 ;鲜重称量 ,每处理 50 株 ,重复 3 次 ,结果取其平均
值。
11312 　叶绿素含量和丙二醛含量的测定 　培养 25d
后 ,按照李合生方法[13 ] 测定叶绿素含量 ;采用硫代巴
比妥酸法测定丙二醛 (malondialdehyde , MDA) 含量[13 ] 。
每个处理重复 3 次 ,结果取平均值。
114 　统计分析方法
采用 DPS 软件对不同处理间的差异进行显著性
分析 ,对不同指标的综合分析采用最长距离的聚类分
析 ,原始数据的标准化转换和主成分 (变量) 值通过以
下公式计算 ;
原始数据的标准化转换 :
x′i =
xi - €x i
lii
( n - 1)
( i = 1 ,2 , ⋯7) ;
　　主成分 (变量) 值 : Zj =Σbij ×x′i
式中 , i 为指标 1 ,2 ,3 , ⋯,7 ; j 为因子 1 ,2 ,3 ; xi 为
某一因子下第 i 个指标的原始数据 ; €x i 为某一因子下
各指标原始数据的平均值 ; lii = Σ( xi - €x i ) 2 ; ( n - 1)
为自由度 ; Zj 为主成分值 ; bij 为主成分变量系数 ; x′i
为标准化后的原始数据。
2 　结果分析与讨论
211 　Pb2 + 胁迫对发芽势、发芽率、根长、苗长和鲜重的
影响
由表 1 可知 ,在 Pb2 + 胁迫下 ,与对照相比 ,各供试
品种的发芽势和发芽率变化趋势各不相同。羊茅属供
试品种发芽势和发芽率随 Pb2 + 浓度增大呈先上升后
705　3 期 铅胁迫对 19 个品种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响
下降的变化趋势 ;早熟禾属和剪股颖属供试品种发芽
势和发芽率均低于对照 ,且随着 Pb2 + 浓度的增加 ,其下
降幅度增大。在 Pb2 + 600mgΠL 胁迫下 ,羊茅属的家园、
爱瑞 3 号、里园 2 号、麦哲伦、美洲豹 3 号、自豪、3A、绿
城、热浪、回报的发芽势和发芽率大于 60 %;而羊茅属的
星火、晚霞 ,早熟禾属的橄榄球 2 号、午夜和剪股颖属的
本特发芽率则低于 60 %;早熟禾属的优异、优美、抢手股
和剪股颖属的高地发芽势和发芽率均为 0。
表 1 　铅胁迫对 19 个草坪草品种种子发芽势( GP)和发芽率( GR)的影响
Table 1 　Effect of Pb2 + stress on the seed germination potential ( GP) and germingtion rate ( GR) of nineteen varieties ( %)
属名
genuses
品种
varieties
Pb2 + 浓度 Pb2 + concentration (mgΠL)
0 200 400 600
GP GR GP GR GP GR GP GR
羊茅属 Festuca L. 家园 Plantation 8817 ab 9017 abcde 9017 abc 9510 abc 8814 abc 9019 b 6017 e 8617 ab
爱瑞 3 号 Arid 3 9217 a 9317 abc 9510 a 9710 ab 8117 de 9417 ab 6513 cde 8312 bc
里园 2 号 Wrangler Ⅱ 9313 a 9413 ab 9517 a 9713 ab 8512 bcd 9610 ab 6213 de 9013 a
麦哲伦 Magellan 9110 ab 9310 abcd 9310 ab 9813 a 8312 cde 9717 a 7210 bc 8017 c
美洲豹 3 号 Jaguar 3 9316 a 9319 ab 9517 a 9713 ab 8317 cde 9910 a 7210 bc 9017 a
自豪 Pride 9312 a 9410 ab 9515 a 9617 abc 8515 bcd 9510 ab 6812 cd 9117 a
3A Triple A 8417 bc 8913 bcdef 8913 bc 9110 cd 8919 ab 9113 b 8017 a 8811 ab
绿城 Greenwall 7817 cd 8710 efg 8517 b 8810 d 9117 a 9213 b 7711 ab 8417 bc
热浪 Southeast 8213 c 8319 fgh 8817 bc 9214 abcd 7912 e 8313 c 6810 cd 7610 d
回报 Reward brand 7810 cd 8813 cdefg 8810 bc 9210 bcd 7314 f 8010 c 6013 e 6610 e
星火 Starfire 7110 e 8010 hi 7817 d 8110 e 4713 g 6313 d 2417 f 3613 f
晚霞 Sunset 9317 a 9510 a 9610 a 9813 a 4012 h 4910 e 1712 g 1717 g
早熟禾属 Poa L. 优异 Merit 7015 e 7515 i 4710 hi 5213 h 1210 k 1513 h 0 h 0 i
橄榄球 2 号 Rugby Ⅱ 7817 cd 8015 hi 4317 i 5113 h 2217 j 2517 fg 0 h 417 hi
优美 Euromyth 8110 c 8314 gh 5110 gh 5510 h 1313 k 1815 gh 0 h 0 i
午夜 Midnight 8013 c 8510 fgh 5313 g 6514 g 1510 k 1913 gh 0 h 513 h
抢手股 Blue chirp 7313 de 7610 i 6813 f 7113 f 1410 k 1910 gh 0 h 0 i
剪股颖属 高地 Highland 7917 cd 8810 defg 7617 de 8010 e 3110 i 2318 fg 0 h 0 i
Agrostis L. 本特 Penncross 8015 c 8817 bcdefg 7217 ef 7918 e 3017 i 4710 e 0 h 217 hi
注 :同列中标有不同小写字母表示差异显著 ( P < 01 05) 。下表同。
Note : The same column with different small letters indicated significance at P < 0105. The same as following tables.
表 2 　铅胁迫对 19 个草坪草品种幼苗根长和苗长的影响
Table 2 　Effect of Pb2 + stress on the turfgrass root length and seedling length of nineteen varieties (cm)
属名
genuses
品种
varieties
Pb2 + 浓度 Pb2 + concentration (mgΠL)
0 200 400 600
根长
root length
苗长
seedling length
根长
root length
苗长
seedling length
根长
root length
苗长
seedling length
根长
root length
苗长
seedling length
羊茅属 Festuca L. 家园 Plantation 513 cd 814 def 315 cd 813 e 218 c 618 e 116 cde 610 cd
爱瑞 3 号 Arid 3 318 efgh 1118 c 217 de 1016 d 314 b 916 c 119 bc 811 b
里园 2 号 Wrangler Ⅱ 516 c 811 ef 415 b 716 e 213 d 619 e 115 def 516 cd
麦哲伦 Magellan 315 efghi 1019 cd 215 e 914 de 112 e 717 de 018 h 416 d
美洲豹 3 号 Jaguar 3 410 defg 1216 bc 215 e 1113 d 115 e 916 c 113 efg 712 bc
自豪 Pride 413 cdef 716 ef 311 de 716 e 212 d 614 e 111 gh 519 cd
3A Triple A 310 fghij 714 efg 214 e 719 e 211 d 715 de 112 fg 616 bc
绿城 Greenwall 415 cde 914 de 219 de 1018 d 211 d 817 cd 0125 i 613 cd
热浪 Southeast 1113 a 3117 a 1017 a 2317 a 818 a 1513 a 616 a 1110 a
回报 Reward brand 819 b 1417 b 412 bc 1910 b 310 bc 1213 b 211 b 612 cd
星火 Starfire 410 defg 1411 b 412 bc 1610 c 219 c 1216 b 117 cd 613 cd
晚霞 Sunset 317 efgh 617 fg 113 fg 713 e 015 f 410 f 0 i 118 e
早熟禾属 Poa L. 优异 Merit 212 ij 410 h 016 g 215 f 011 fg 111 g 0 i 0 f
橄榄球 2 号 Rugby Ⅱ 219 fghij 513 gh 017 fg 315 f 0 g 117 g 0 i 012 ef
优美 Euromyth 214 hij 411 h 112 fg 316 f 0 g 115 g 0 i 0 f
午夜 Midnight 310 fghij 411 h 018 fg 310 f 0 g 019 g 0 i 013 ef
抢手股 Blue chirp 218 ghij 512 gh 115 f 311 f 0 g 111 g 0 i 0 e
剪股颖属 高地 Highland 119 j 312 h 019 fg 118 f 013 fg 018 g 0 i 0 e
Agrostis L. 本特 Penncross 216 ghij 414 h 015 g 211 f 011 fg 110 g 0 i 011 f
805 核　农　学　报 23 卷
　　表 2 显示 ,在 Pb2 + 胁迫下 ,19 个品种草坪草的根
长均低于对照 ,且随着 Pb2 + 浓度增加 ,下降幅度逐渐
增大。在 Pb2 + 400mgΠL 胁迫下 ,早熟禾属的橄榄球 2
号、优美、午夜、抢手股未见根长出 ;在 Pb2 + 600mgΠL 胁
迫下 ,羊茅属的晚霞、早熟禾属和剪股颖属供试品种均
未见根长出。
表 2 还显示 ,在 Pb2 + 胁迫下 ,除羊茅属的 3A、绿
城、回报、星火、晚霞等苗长呈先上升后下降变化趋势
外 ,其他品种苗长均呈下降趋势。在 Pb2 + 600mgΠL 胁
迫下 ,早熟禾属的优异、优美、抢手股和剪股颖属高地
等供试品种均未见苗长出。
由表 3 可知 ,在 Pb2 + 胁迫下 ,羊茅属的家园、爱瑞
3 号、美洲豹 3 号、自豪、3A、绿城、热浪、回报、星火等
品种鲜重较对照呈先略上升后下降的变化趋势 ;其他
品种的鲜重均分别低于对照 ,且随着 Pb2 + 浓度的增
加 ,其下降幅度增大。生物量是评价植物重金属耐受
性的重要指标之一。本试验中 ,不同浓度 Pb2 + 胁迫
下 ,对 19 个草坪草品种鲜重进行比较分析 ,以鲜重和
其下降百分率达 50 %为划分依据 ,可以初步得出 :耐
铅性最强为羊茅属热浪 ,在 Pb2 + 600mgΠL 胁迫下其鲜
重超过对照 5214 % ,在供试品种中鲜重最高 ,故其耐
铅浓度可达 Pb2 + 600mgΠL ;其次耐铅性较强为羊茅属美
洲豹 3 号、爱瑞 3 号、绿城、家园、3A、里园 2 号、麦哲
伦、星火、回报等品种 ,在 Pb2 + 600mgΠL 胁迫下其鲜重
低于对照 ,但均达到对照的 5010 %以上 ,耐铅浓度也
可达 Pb2 + 600mgΠL ,但从试验期间草坪草幼苗的长势来
看 ,这些品种耐铅性弱于热浪 ;羊茅属自豪在 Pb2 +
600mgΠL 下其鲜重为对照的 4010 % ,而晚霞的鲜重虽
为对照 6017 % ,但其本身生物量小 ,故耐铅性又弱于
上述品种 ,耐铅浓度低于 Pb2 + 600mgΠL ;早熟禾属和剪
股颖属的供试品种耐铅性最弱 ,在 Pb2 + 400mgΠL 下鲜
重均为对照的 3610 %以下 ,在 Pb2 + 200mgΠL 下其生长
明显受抑制 ,生物量小 ,故耐铅浓度约在 Pb2 + 200mgΠL。
表 3 　铅胁迫对 19 个草坪草品种鲜重的影响
Table 3 　Effect of Pb2 + stress on the turfgrass seedling fresh weight of nineteen varieties (mgΠ50 株 mgΠ50 plants)
属名
genuses
品种
varieties
Pb2 + 浓度 Pb2 + concentration (mgΠL)
0 200 400 600
羊茅属 Festuca L. 家园 Plantation 94313 d 96414 de 82018 c 67918 c
爱瑞 3 号 Arid 3 93719 d 95615 de 78811 c 53217 e
里园 2 号 Wrangler Ⅱ 55518 ef 50716 g 40617 e 32015 f
麦哲伦 Magellan 61812 ef 60414 fg 53515 d 35611 f
美洲豹 3 号 Jaguar 3 99317 d 108218 d 82113 c 63513 c
自豪 Pride 63715 e 64110 f 43117 e 25315 g
3A Triple A 82317 d 87416 e 61817 d 51213 e
绿城 Greenwall 97418 d 105619 d 80019 c 59916 d
热浪 Southeast 329115 a 357714 a 275118 a 172413 a
回报 Reward brand 122519 b 134513 c 86915 c 66214 cd
星火 Starfire 174212 c 187215 b 135513 b 88718 b
晚霞 Sunset 25218 e 24813 h 17718 f 15315 h
早熟禾属 Poa L. 优异 Merit 17313 e 9513 i 3514 g 3
橄榄球 2 号 Rugby Ⅱ 25317 e 14619 hi 4411 g 3
优美 Euromyth 18015 e 12112 hi 6319 g 3
午夜 Midnight 16510 e 10519 i 5113 g 3
抢手股 Blue chirp 19918 e 13913 hi 2917 g 3
剪股颖属 Agrostis L. 高地 Highland 44213 f 16215 hi 3613 g 3
本特 Penncross 50417 ef 12216 hi 3619 g 3
“3 ”表示相应浓度 Pb2 + 处理下 ,不够取样 ,故未进行测定 ,下表同。
“3 ”indicated that under the corresponding concentration of Pb2 + stress , the sample was too small to measure , the same as following tables.
　　综合发芽势、发芽率、幼苗根长、苗长、鲜重等指标
数据的变化情况表明 :有的品种本身种子萌发速度快 ,
在低浓度 Pb2 + 胁迫下加速萌发 ,可能是种胚几乎没有
受到 Pb2 + 毒害 ,所以幼苗生长正常 ;而有的品种本身
种子萌发速度慢 ,种子长时间浸在 Pb2 + 处理液中 ,
Pb2 + 可能进入种子内部 ,种胚受到 Pb2 + 毒害 ,抑制了
种子萌发的相关酶活性 ,使种子萌发和幼苗生长受到
抑制 ,且 Pb2 + 浓度越高 ,伤害越大 ,抑制作用也越强。
在测定的几个指标中 ,Pb2 + 胁迫对根长影响最大 ,这可
能是根直接接触 Pb2 + 的缘故。
905　3 期 铅胁迫对 19 个品种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响
212 　对叶绿素和 MDA 含量的影响
表 4 显示 :在 Pb2 + 胁迫下 ,羊茅属的家园、爱瑞 3
号、里园 2 号、麦哲伦、美洲豹 3 号、自豪、热浪、星火、
晚霞等品种叶绿素含量呈先上升后下降变化趋势 ;其
他品种叶绿素含量均分别低于对照 ,且随着 Pb2 + 浓度
增加 ,下降幅度增大。表 5 表明 :在 Pb2 + 胁迫下 ,羊茅
属的家园、爱瑞 3 号、里园 2 号、麦哲伦、美洲豹 3 号、
自豪、3A、绿城、热浪、星火等品种丙二醛含量呈先下
降后上升的变化趋势 ;其他品种丙二醛含量均分别高
于对照 ,且随着 Pb2 + 浓度增加 ,其上升幅度增大。
表 4 　铅胁迫对 19 个草坪草品种叶绿素含量的影响
Table 4 　Effect of Pb2 + stress on the turfgrass seedling chlorophyll content of nineteen varieties 　(mgΠg·FW)
属名
genuses
品种
varieties
Pb2 + 浓度 Pb2 + concentration (mgΠL)
0 200 400 600
羊茅属 Festuca L. 家园 Plantation 119686 b 210037 ab 113324 cd 019182 cde
爱瑞 3 号 Arid 3 117929 bc 119885 ab 116043 a 113214 a
里园 2 号 Wrangler II 116926 cd 117675 b 112392 de 018685 def
麦哲伦 Magellan 117202 cd 118443 b 113977 bc 018766 cdef
美洲豹 3 号 Jaguar 3 115261 c 117804 b 115055 ab 019713 cde
自豪 Pride 116238 cd 119035 ab 114321 bc 112335 ab
3A Triple A 213794 a 211203 a 116393 a 112689 a
绿城 Greenwall 111263 ef 110033 d 019356 fg 018525 def
热浪 Southeast 117938 bc 118703 b 113378 cd 110645 bc
回报 Reward brand 115994 cd 110732 d 018053 g 016472 g
星火 Starfire 115233 d 115475 c 115906 a 110038 cd
晚霞 Sunset 112432 e 113575 c 019631 f 016978 fg
早熟禾属 Poa L. 优异 Merit 018967 gh 015348 e 012347 hi 3
橄榄球 2 号 Rugby Ⅱ 019365 fgh 016732 e 013542 hi 3
优美 Euromyth 017376 h 015327 e 012146 i 3
午夜 Midnight 018459 gh 015976 e 013017 hi 3
抢手股 Blue chirp 019728 fg 016789 e 013452 hi 3
剪股颖属 Agrostis L. 高地 Highland 017532 h 015108 e 013782 h 012772 h
本特 Penncross 119781 b 117781 b 111056 e 017961 efg
表 5 　铅胁迫对 19 个草坪草品种丙二醛( MDA)含量的影响
Table 5 　Effect of Pb2 + stress on the turfgrasses seedling MDA content of nineteen varieties 　(nmolΠg·FW)
属名
genuses
品种
varieties
Pb2 + 浓度 Pb2 + concentration (mgΠL)
0 200 400 600
羊茅属 Festuca L. 家园 Plantation 13147 fg 8160 fgh 18136 f 23172 c
爱瑞 3 号 Arid 3 12157 gh 9101 efgh 16102 ghi 19190 d
里园 2 号 Wrangler II 12153 gh 9176 efg 17143 fgh 20114 d
麦哲伦 Magellan 14124 ef 10175 e 17194 fg 22184 c
美洲豹 3 号 Jaguar 3 12145 gh 8119 gh 15134 hi 22135 c
自豪 Pride 13133 fg 10149 ef 14199 i 16188 ef
3A Triple A 9182 ij 8181 efgh 10126 j 15127 f
绿城 Greenwall 9153 j 7182 gh 12142 k 23175 c
热浪 Southeast 7109 k 5107 i 7158 l 8110 g
回报 Reward brand 7184 k 9154 efgh 12173 j 18159 de
星火 Starfire 10123 ij 7164 h 13189 ij 16135 f
晚霞 Sunset 15143 e 19141 d 22178 de 25198 b
早熟禾属 Poa L. 优异 Merit 22196 a 34161 a 38156 a 3
橄榄球 2 号 Rugby Ⅱ 17108 d 19133 d 21105 e 3
优美 Euromyth 18156 c 29139 b 31171 c 3
午夜 Midnight 23116 a 27187 b 35127 b 3
抢手股 Blue chirp 21112 b 23116 c 34112 b 3
剪股颖属 Agrostis L. 高地 Highland 13174 fg 19179 d 23173 d 32178 a
本特 Penncross 11124 hi 18181 d 22194 de 261 93 b
015 核　农　学　报 23 卷
　　叶绿素含量是评价草坪草叶色和观赏价值的重要
指标 ,同时又是绿色植物收集光能和进行光能转换的
主要色素[14 ] 。MDA 是膜脂过氧化作用重要产物之一 ,
可与蛋白质、核酸、氨基酸等活性物质交联 ,形成不融
性的化合物 (脂褐素)沉积 ,干扰细胞正常生命活动 ,因
而常被作为脂质过氧化指标 ,表示植物对逆境条件反
映的强弱[15 ,16 ] 。综合叶绿素和 MDA 含量变化情况表
明 :可能低浓度 Pb2 + 促进有的品种叶绿素合成或减缓
其分解 ,提高光合能力 ,同时还能减缓膜脂过氧化作
用 ,以利于细胞正常生命活动进行 ,从而提高植物耐铅
性 ,促进生长 ,保持正常叶色 ,提高观赏价值 ;而有的品
种在 Pb2 + 胁迫下叶绿素含量下降 ,MDA 积累 ,可能是
由于 Pb2 + 抑制叶绿素合成或加速其分解 ,使光合能力
下降 ,同时又加剧膜脂过氧化作用 ,进一步诱发 MDA
与蛋白质、核酸、氨基酸等活性物质交联 ,干扰细胞正
常生命活动 ,导致耐铅性下降 ,生长受抑制 ,叶色发黄 ,
观赏价值下降。
213 　聚类分析 19 个草坪草品种的耐铅性
由于不同品种草坪草对铅胁迫反应具有多样性 ,
同一品种草坪草在不同耐铅性指标中表现不同 ,要通
过一个指标来反映草坪草耐铅性的强弱难度较大 ,因
此 ,为了结论更加明确合理 ,须采用多项指标综合分
析 ,才能客观有效地反映草坪草耐铅性。本试验中 ,与
对照相比 ,在 Pb2 + 200mgΠL 胁迫下 ,有些品种草坪草的
相关指标数据变化幅度较小 ;而在 Pb2 + 600mgΠL 胁迫
下 ,有些草坪草品种的种子萌发和幼苗生长几乎完全
受抑制 ,因样本过少 ,叶绿素和丙二醛 (MDA) 含量无
法测定 ;所以本试验选择在 Pb2 + 400mgΠL 胁迫下 ,19 个
草坪草品种发芽势、发芽率、根长、苗长、鲜重、叶绿素
和丙二醛含量等 7 个指标数据进行耐铅性最长距离聚
类分析。如图 1 显示 ,19 个草坪草品种耐铅性大致可
分 3 类 :即耐铅能力强品种为热浪 ;耐铅能力较强的有
星火、回报、绿城、爱瑞 3 号、家园、美洲豹 3 号、3A、麦
哲伦、自豪、里园 2 号等 ,耐铅能力弱的有晚霞、本特、
橄榄球 2 号、高地、优异、优美、午夜、抢手股。
214 　19 个品种草坪草耐铅性的主成分分析
聚类分析的结果将 19 个草坪草品种的耐铅性分
为强、较强和弱 3 类 ,但生产中则需要更为详细的比
较 ,而主成分分析可以将多个性状指标经正交转化为
个数较少和彼此不相关的综合指标 ,且这些指标又能
反映原来多个性状指标的主要信息 ,即主成分 ,即使前
几个主成分体现原来变量绝大部分变异 ,并得出主成
分值 ,以此确定 19 个草坪草品种耐铅性的强弱。由于
主成分分析是由样本相关矩阵出发 ,计算性状相关矩
图 1 　19 个草坪草品种的耐铅性聚类分析图
Fig. 1 　Cluster analysis map of nineteen
varieties turfgrasses lead tolerance
阵特 　　表 6 　19 个草坪草品种入选的前 2 个成分的
特征根、贡献率和主成分值
Table 6 　Eigenvalue , contribution rate , principal
component value of the two components extracted
of nineteen varieties turfgrasses
项目 items
第 1 主成分
principal
component 1
第 2 主成分
principal
component 2
主成分值
principal
component
value
特征值 eigenvalue 515332 019641
贡献率 contribution rate ( %) 7910454 1317728
累计贡献率
cumulative contribution rate ( %) 7910454 9218182
家园 Plantation 114220 - 014480 111445
爱瑞 3 号 Arid 3 210074 - 013698 116547
里园 2 号 Wrangler Ⅱ 111181 - 018757 018223
麦哲伦 Magellan 111513 - 110846 018195
美洲豹 3 号 Jaguar 3 117332 - 018103 113558
自豪 Pride 113062 - 110463 019571
3A Triple A 118504 - 110600 114185
绿城 Greenwall 114979 - 014111 112147
热浪 Southeast 415137 310200 412921
品种 回报 Reward brand 115350 014709 113771
varieties 星火 Starfire 117954 018692 116580
晚霞 Sunset - 110806 - 013132 - 019667
优异 Merit - 314152 017130 - 218026
橄榄球 2 号 Rugby Ⅱ - 212664 011956 - 119011
优美 Euromyth - 310400 016108 - 214983
午夜 Midnight - 311662 015295 - 216178
抢手股 Blue chirp - 311105 014706 - 215791
高地 Highland - 213209 011607 - 119527
本特 Penncross - 115309 - 016212 - 113959
征根、特征向量与每个主成分的贡献率 ,以累计贡献率
达到 85 %以上确定主成分个数。表 6 显示 ,本试验中
115　3 期 铅胁迫对 19 个品种草坪草种子萌发和幼苗生长的影响
由样本相关矩阵计算特征根、特征向量与每个主成分
的贡献率和累计贡献率表明 ,前 2 个主成分的累积贡
献率达 9218 % ,因此选取前 2 个主成分为草坪草耐铅
性分析重要主成分。
从特征根所对应的特征向量可以得知 ,第 1 主成
分与发芽势、发芽率、根长、苗长、鲜重和叶绿素含量呈
正相关 ,且苗长因子载荷量最大 ,与丙二醛含量为负相
关 ;第 2 主成分与根长、苗长、鲜重呈正相关 ,且鲜重因
子载荷量最大。以标准化的原始数据和特征向量为主
成分变量系数 ,通过公式计算主成分 (变量)值 ,结果如
表 6 显示 ,将 19 个草坪草品种的主成分值由大到小排
列后 ,得出 19 个草坪草品种在 Pb2 + 400mgΠL 胁迫下耐
铅性由强到弱顺序为热浪 > 星火 > 爱瑞 3 号 > 3A >
回报 > 美洲豹 3 号 > 绿城 > 家园 > 自豪 > 里园 2 号 >
麦哲伦 > 晚霞 > 本特 > 橄榄球 2 号 > 高地 > 优美 > 抢
手股 > 午夜 > 优异。该结果与聚类分析结果一致 ,因
此进一步明确了 19 个草坪草品种种子萌发和幼苗期
耐铅性的强弱。
3 　结论
Pb2 + 胁迫下 ,通过对 19 个品种的草坪草鲜重和下
降率比较分析初步得出 ,耐铅性最强为羊茅属的热浪 ,
其耐铅浓度可达 Pb2 + 600mgΠL ;其次为羊茅属的美洲豹
3 号、爱瑞 3 号、绿城、家园、3A、里园 2 号、麦哲伦、星
火、回报等品种 ;羊茅属自豪和晚霞耐铅性又弱于上述
品种 ,耐铅浓度低于 Pb2 + 600mgΠL ;早熟禾属和剪股颖
属的供试品种耐铅性最弱 ,耐铅浓度约在 Pb2 + 200mgΠ
L。
对在 Pb2 + 400mgΠL 胁迫下 19 个草坪草品种种子
发芽势、发芽率、幼苗根长、苗长、鲜重、叶绿素和 MDA
含量 7 个指标最长距离聚类分析 ,得出 19 个草坪草品
种耐铅性大致可分 3 类 :即耐铅能力强品种为热浪 ;耐
铅能力较强的有星火、回报、绿城、爱瑞 3 号、家园、美
洲豹 3 号、3A、麦哲伦、自豪、里园 2 号等 ,耐铅能力弱
的有晚霞、本特、橄榄球 2 号、高地、优异、优美、午夜、
抢手股。
在 Pb2 + 400mgΠL 胁迫下 ,将 19 个品种草坪草种子
萌发和幼苗期 7 个耐铅性指标进行主成分分析 ,得出
耐铅性由强到弱顺序为热浪 > 星火 > 爱瑞 3 号 > 3A
> 回报 > 美洲豹 3 号 > 绿城 > 家园 > 自豪 > 里园 2 号
> 麦哲伦 > 晚霞 > 本特 > 橄榄球 2 号 > 高地 > 优美 >
抢手股 > 午夜 > 优异。该结果与聚类分析结果相一
致 ,并在此基础上进一步明确了不同草坪草品种耐铅
性大小。
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