全 文 ：书旱作条件下披碱草属植物叶的
生理生化特征分析
祁娟１，２，徐柱２，王海清２，马玉宝２，李临杭２
（１．甘肃农业大学草业学院 草业生态系统教育部重点实验室，甘肃 兰州７３００７０；２．中国农业科学院草原研究所，内蒙古 呼和浩特０１００１０）
摘要：在无控制的野外旱作条件下，比较了披碱草属６种野生植物在内蒙古干旱与半干旱区生理生化特性，并对同
一地区引种的不同种及分布于不同地区的同一种植物进行了对比分析。结果表明，材料ＸＪＥ１和ＸＪＰ５能够保持
较好的水分状况，具有较高的相对含水量，而ＧＳＤ４保水能力不及其他几种材料；ＢＪＴ３和ＸＪＰ５叶绿素含量较高，
而ＧＳＤ４叶绿素含量较低。渗透调节物质Ｐｒｏ以ＢＪＴ３、ＸＪＰ５和ＧＳＳ２显著高于其他材料，而ＭＤＡ含量以ＢＪＴ３相
对较高，比ＸＪＥ１高近３倍；保护酶ＳＯＤ活性以材料ＧＳＤ４较高，其次为ＢＪＴ３，ＧＳＳ２较低，ＰＯＤ活性以ＸＪＰ５较高，
其次为ＢＪＴ３，ＮＭＮ６较低。经隶属函数综合分析发现，披碱草属６种植物中，除ＧＳＤ４和ＮＭＮ６之间隶属函数值
差异不显著外，其他材料之间都比较显著，其隶属度值由大到小的顺序为ＸＪＰ５＞ＢＪＴ３＞ＸＪＥ１＞ＧＳＤ４＞ＮＭＮ６＞
ＧＳＳ２。并且来自同一地区的披碱草属２种不同植物的生理特征表现一定的趋同，而来自不同地区的同一种植物表
现出一定适应性分化。这些结果都表明，植物为了适应不同的生态环境，各种生理生化指标都会进行相应的调节，
共同起作用来保护植物免受伤害。
关键词：披碱草属；生理生化；渗透调节；保护酶系统；干旱与半干旱区
中图分类号：Ｑ９４８．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２００９）０１００３９０７
披碱草属（犈犾狔犿狌狊）是禾本科（Ｐｏａｃｅａｅ）小麦族（Ｔｒｉｔｉｃｅａｅ）内分布最广的多年生属，在我国约有１２种，多数种
具有抗寒、抗旱、耐盐碱等特点［１］，该属植物不但是麦类作物遗传改良的重要优异基因来源，而且是我国北方地区
重要的优良牧草，其野生种具有分蘖性强，竞争力强等特点，是草地很好的补播材料［２］。长期以来，国内外学者对
披碱草属植物的引种、育种［３，４］、种质资源的收集、鉴定、分类［５］、评价［６，７］及系统学意义［８～１０］等方面已有了很多研
究报道，但对其生理生化特性及其对环境的适应性方面研究报道较少。本研究选取采自不同省区的披碱草属６
种野生种质材料，在同一生长条件下对苗期叶片渗透调解物质、水分关系、保护酶系统等进行了比较研究，并结
合生境进行对比分析，旨在了解不同来源披碱草属材料在干旱与半干旱区环境中生理生化适应方式差异，为有效
利用和优质高产牧草的选育提供基础科学依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验地概况
本试验小区设在内蒙古自治区锡林郭勒盟太仆寺旗贡宝拉格苏木，位于北纬４１°３６′、东经１１５°０４′，内蒙古中
部，锡林郭勒盟南部，地处阴山北麓，浑善达克沙地南缘，属典型干旱、半干旱草原区，海拔１４００ｍ，年平均气温
０．７～２．４℃，最热月（７月）平均气温１７．８℃，极端最高气温３３．３℃，最冷月（１月）平均气温－１７．６℃，极端最低气
温－３５．７℃；年均降水量３９７ｍｍ，最多降水量６２５ｍｍ，最少降水量２４０ｍｍ，≥１０℃年积温１８００～２３００℃，无霜
期９０～１２６ｄ；土壤为淡栗钙土，ｐＨ值一般为７．０～８．５，土层较厚，周边草地植被以克氏针茅（犛狋犻狆犪犽狉狔犾狅狏犻犻）、
羊草（犔犲狔犿狌狊犮犺犻狀犲狀狊犻狊）、隐子草属（犆犾犲犻狊狋狅犵犲狀犲狊）及蒿属（犃狉狋犲犿犻狊犻犪）植物为建群种和优势种。
１．２ 供试材料
试验材料种子采自新疆、内蒙古、河北、甘肃４省区，由中国农业科学院草原研究所提供（表１）。
第１８卷 第１期
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
３９－４５
２００９年２月
收稿日期：２００８０５２３；改回日期：２００８０９２３
基金项目：“９７３”计划项目子课题（２００７ＣＢ１０６８０６）资助。
作者简介：祁娟（１９７２），女，甘肃镇原人，在读博士。Ｅｍａｉｌ：ｑｉｊｕａｎ０６２２＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｙｘｕｚｈｕ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ
表１ 材料名称及来源
犜犪犫犾犲１ 犕犪狋犲狉犻犪犾狊犪狀犱狊狅狌狉犮犲狊
编号Ｃｏｄｅ 种名Ｓｐｅｃｉｅｓ 来源Ｓｏｕｒｃｅｓ 生境 Ｈａｂｉｔａｔｓ
ＸＪＥ１ 肥披碱草犈．犲狓犮犲犾狊狌狊 新疆谢家沟 Ｘｉｅｊｉａｇｏｕ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ 山坡 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｌｏｐｅ
ＧＳＳ２ 老芒麦犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊 甘肃古浪县黄羊川 Ｇｕｌａｎｇｃｏｕｎｔｒｙ，Ｇａｎｓｕ 农田路边Ｒｏａｄｓｉｄｅａｌｏｎｇｆｉｅｌｄ
ＢＪＴ３ 麦宾草犈．狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿 北京百望山Ｂａｉｗａｎｇｍｏｕｎｔａｉｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ 路旁山坡 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｌｏｐｅ，ｒｏａｄｓｉｄｅ
ＧＳＤ４ 披碱草犈．犱犪犺狌狉犻犮狌狊 甘肃古浪县黄羊川 Ｇｕｌａｎｇｃｏｕｎｔｒｙ，Ｇａｎｓｕ 农田路边Ｒｏａｄｓｉｄｅａｌｏｎｇｆｉｅｌｄ
ＸＪＰ５ 紫芒披碱草犈．狆狌狉狆狌狉犪狉犻狊狋犪狋狌狊 新疆昭苏县军马场Ｚｈａｏｓｕｃｏｕｎｔｒｙ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ 公路边Ｂｅｓｉｄｅｈｉｇｈｗａｙ
ＮＭＮ６ 垂穗披碱草犈．狀狌狋犪狀狊 内蒙古昭盟巴林右旗Ｚｈａｏｍｅｎｇ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ 山坡道旁 Ｍｏｕｎｔａｉｎｓｌｏｐｅ，ｒｏａｄｓｉｄｅ
ＮＭＳ７ 老芒麦犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊 内蒙古太仆寺旗Ｔａｉｐｕｓｉ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ 草甸割草场 Ｍｅａｄｏｗｍｏｗｉｎｇｌａｎｄ
ＮＭＤ８ 披碱草犈．犱犪犺狌狉犻犮狌狊 内蒙古太仆寺旗Ｔａｉｐｕｓｉ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａ 草甸割草场 Ｍｅａｄｏｗｍｏｗｉｎｇｌａｎｄ
注：材料以地名及种名第一个大写字母命名。
Ｎｏｔｅ：Ｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｎａｍｅｄｂｙｔｈｅｆｉｒｓｔｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｏｆｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｓｐｅｃｉｅｓ．
１．３ 试验设计
于２００７年６月２１日人工条播，撒播均匀，覆土０．５～１．０ｃｍ，行距４０ｃｍ，小区间间隔８０ｃｍ，试验小区面积
２ｍ×５ｍ，采用随机区组设计，重复３次。试验期间不灌溉，不施肥，出苗后清除杂草２次。在同一时期（２００７年
８月２２日），在土壤含水量为９．１１２％（０～１０ｃｍ），１８．５１５％ （１０～２０ｃｍ）和２０．９２４％（２０～３０ｃｍ）的情况下，所
选材料生长正常。分别选取发育良好、健康植株叶片约１０ｇ，用液氮罐保存带回实验室放入－８０℃冰箱备用。取
样时间为早晨８：００－９：００。
１．４ 指标测定
土壤含水量和叶片相对含水量采用烘干法［１１］；脯氨酸含量（ｐｒｏｌｉｎｅ，Ｐｒｏ）采用酸性茚三酮法［１１］，单位为μｇ／
ｇ；过氧化物酶（ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ，ＰＯＤ）活性采用愈创木酚显色法［１１］，单位ΔＯＤ４７０／（ｍｉｎ·ｇ）（ＯＤ４７０表示波长４７０ｎｍ
处的吸光度值）；超氧化物歧化酶（ｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅ，ＳＯＤ）活性采用氮蓝四唑（ｎｉｔｒｏｂｌｕｅｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍ，ＮＢＴ）
法［１１］，单位为Ｕ／ｇ；丙二醛（ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ，ＭＤＡ）含量采用硫代巴比妥酸（ｔｈｉｏｂａｒｂｉｔｕｒｉｃａｃｉｄ，ＴＢＡ）法［１１］，单
位为ｎｍｏｌ／ｇ；叶绿素含量测定采用比色法［１１］，单位为ｍｇ／ｇ。
用Ｅｘｃｅｌ和ＳＡＳ统计软件进行分析。应用Ｆｕｚｚｙ数学中隶属度函数的方法对多种生理生化指标进行综合
评判。对与耐旱性呈正相关参数的脯氨酸、叶绿素、相对含水量、ＳＯＤ和ＰＯＤ活性采用公式犉犻犼＝（犡犻犼－犡犼ｍｉｎ）／
（犡犻－犡犼ｍｉｎ）；对与耐旱性呈负相关参数的 ＭＤＡ采用公式犉犻犼＝１－（犡犻犼－犡犼ｍｉｎ）／（犡犻ｍａｘ－犡犼ｍｉｎ）。式中，犉犻犼为犻品
种的犼性状测定的具体隶属值；犡犻犼为犻品种犼性状测定值；犡犼ｍｉｎ为犻品种犼性状中测定的最小值；犡犼ｍａｘ为犻品种犼
性状中测定的最大值；然后将每一供试材料所有性状的具体隶属值进行累加，求平均值得到该材料的隶属度。
２ 结果与分析
２．１ 试验期间大气因子变化情况
在材料苗期，７月份降水量较大，日照时数较少，相对湿度较小，平均气温和地表平均地温较高（表２）；８月份
降水量少，相对湿度较高，日照时数长，但早晚温差较大，平均气温和地表平均地温较低。
表２ 试验期间气象因子变化趋势
犜犪犫犾犲２ 犆犺犪狀犵犲狋狉犲狀犱狅犳犿犲狋犲狅狉狅犾狅犵犻犮犪犾犳犪犮狋狅狉狊犻狀犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋犪犾狆犲狉犻狅犱
月份
Ｍｏｎｔｈ
降水量
Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ（ｍｍ）
日照时数
Ｓｕｎｓｈｉｎｅｈｏｕｒｓ（ｈ）
平均气温
Ｍｅａｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（℃）
平均地温
Ｔｈｅｅａｒｔｈ’ｓｓｕｒｆａｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（℃）
平均相对湿度
Ｍｅａｎｒｅｌａｔｉｖｅｈｕｍｉｄｉｔｙ（％）
６月Ｊｕｎｅ ４１．６２ ２２０．２６０ １８．１２０ ３１．７７９ ３６．３６８
７月Ｊｕｌｙ ９６．７４ １６６．９４５ ２０．８２６ ３７．８０４ ２７．４３８
８月Ａｕｇｕｓｔ ２０．２８ ２４７．３０５ １９．７３２ １７．５９３ ６２．７５６
０４ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
２．２ 披碱草属６种植物（ＸＪＥ１、ＧＳＳ２、ＢＪＴ３、ＧＳ４、ＸＪＰ５和ＮＭＮ６）生理生化特征比较
２．２．１ 披碱草属６种植物叶片相对含水量和叶绿素含量比较 同一生长条件下，不同来源的材料叶片相对含水
量差异较大（犘＜０．０５）（图１）。其中ＸＪＥ１相对含水量（９８．１％）显著高于其他植物，ＸＪＰ５次之，而 ＮＭＮ６和
ＧＳＤ４相对较低，分别为７８．０％和６６．８％。这说明了在当地自然条件下，ＸＪＥ１保水能力强，细胞受环境的影响
较小，而ＧＳＤ４保水能力相对较差。ＸＪＥ１、ＧＳＳ２和ＮＭＮ６之间叶绿素含量差异不显著，ＢＪＴ３和ＸＪＰ５之间差异
不显著，叶绿素含量以ＢＪＴ３和ＸＪＰ５为高，分别为３．９０１和４．１０５ｍｇ／ｇ，ＧＳＤ４含量最低。相关分析表明，叶片
相对含水量与叶绿素含量呈显著正相关（狉＝０．８６２２，犘＜０．０５）。
２．２．２ 披碱草属６种植物叶片的渗透调节物质Ｐｒｏ和膜质过氧化物 ＭＤＡ含量比较 不同种材料的脯氨酸含
量存在显著差异（图２），其中ＢＪＴ３、ＸＪＰ５和ＧＳＳ２叶片游离脯氨酸含量比其他几种显著偏高（犘＜０．０５），分别为
３２７．５０，３３０．１１和３０１．３μｇ／ｇ，ＸＪＥ１和ＧＳＤ４相对较低，但它们总体水平趋于一致。ＢＪＴ３的 ＭＤＡ含量显著高
于其他植物，比ＸＪＥ１的 ＭＤＡ含量高近３倍，而同一环境条件下其他植物的 ＭＤＡ含量均趋于一致的水平。
２．２．３ 披碱草属６种植物叶片的保护酶ＳＯＤ和ＰＯＤ含量比较 披碱草属６种植物叶片ＳＯＤ含量具有显著差异
（犘＜０．０５）（图３），其中材料ＧＳＤ４的ＳＯＤ活性较高，达３９７．３Ｕ／ｇ，其次为ＢＪＴ３，ＧＳＳ２最低，仅８５．９Ｕ／ｇ；
图１ 披碱草属植物叶片相对含水量（犃）及叶绿素含量（犅）
犉犻犵．１ 犜犺犲犮狅狀狋犲狀狋狅犳狉犲犾犪狋犻狏犲狑犪狋犲狉犮狅狀狋犲狀狋（犃）犪狀犱犮犺犾狅狉狅狆犺狔犾（犅）狅犳犈犾狔犿狌狊
ＸＪＥ１：肥披碱草犈．犲狓犮犲犾狊狌狊；ＧＳＳ２：老芒麦犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊；ＢＪＴ３：麦宾草犈．狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿；ＧＳＤ４：披碱草犈．犱犪犺狌狉犻犮狌狊；ＸＪＰ５：紫芒披碱草犈．狆狌狉狆狌
狉犪狉犻狊狋犪狋狌狊；ＮＭＮ６：垂穗披碱草犈．狀狌狋犪狀狊；ＮＭＳ７：老芒麦犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊；ＮＭＤ８：披碱草犈．犱犪犺狌狉犻犮狌狊．不同小写字母表示材料间差异显著（犘＜０．０５）
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｓｐｅｃｉｅｓ（犘＜０．０５）．下同 Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ
图２ 披碱草属植物叶片游离脯氨酸（犃）及丙二醛（犅）含量
犉犻犵．２ 犜犺犲犮狅狀狋犲狀狋狅犳犘狉狅（犃）犪狀犱犕犇犃（犅）狅犳犈犾狔犿狌狊
１４第１８卷第１期 草业学报２００９年
图３ 披碱草属植物叶片保护酶犛犗犇（犃）和犘犗犇（犅）含量
犉犻犵．３ 犜犺犲犮狅狀狋犲狀狋狅犳犛犗犇（犃）犪狀犱犘犗犇（犅）狅犳犈犾狔犿狌狊
ＰＯＤ活性以ＸＪＰ５较高，其次为ＢＪＴ３和ＧＳＤ４，ＮＭＮ６较低。经相关分析，ＰＯＤ与ＳＯＤ呈极显著正相关（狉＝
０．７７９，犘＜０．０５）。
２．２．４ 披碱草属６种植物叶片生理生化指标综合比较分析 本研究应用Ｆｕｚｚｙ数学中隶属度函数的方法［１２］对
披碱草属植物的多种生理生化指标进行综合分析（表３），结果表明，适应干旱与半干旱环境能力由强到弱为
ＸＪＰ５＞ＢＪＴ３＞ＸＪＥ１＞ＧＳＤ４＞ＮＭＮ６＞ＧＳＳ２。
表３ 披碱草属６种植物生理生化指标的隶属度分析
犜犪犫犾犲３ 犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犿狌犾狋犻狏犪狉犻犪狋犲犿犲犿犫犲狉狊犺犻狆犳狌狀犮狋犻狅狀狅狀狆犺狔狊犻狅犾狅犵犻犮犪犾犻狀犱犲狓狅犳６狊狆犲犮犻犲狊狅犳犈犾狔犿狌狊
材料
Ｓｐｅｃｉｅｓ
相对含水量
Ｒｅｌａｔｉｖｅｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ
叶绿素
Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ
脯氨酸
Ｐｒｏｌｉｎｅ
丙二醛
ＭＤＡ
超氧化物歧化酶活性
ＳＯＤａｃｔｉｖｉｔｙ
过氧化物酶活性
ＰＯＤａｃｔｉｖｉｔｙ
均值
Ｍｅａｎ
ＸＪＥ１ １．０００ ０．４２１ ０．２４１ １．０００ ０．３２１ ０．１４８ ０．５２２ｃ
ＧＳＳ２ ０．４２２ ０．３６８ ０．７７９ ０．４５６ ０ ０．２５０ ０．３７９ｅ
ＢＪＴ３ ０．５６２ ０．８９５ ０．９８０ ０ ０．９７５ ０．４９４ ０．６５１ｂ
ＧＳＤ４ ０ ０ ０ ０．４３９ １．０００ １．０００ ０．４０７ｄ
ＸＪＰ５ ０．６９０ １．０００ １．０００ ０．７６２ ０．７３０ ０．５３８ ０．７８７ａ
ＮＭＮ６ ０．３５５ ０．３１６ ０．４２５ ０．８９４ ０．４５１ ０ ０．４０６ｄ
２．３ 同种异地及不同种同一来源的披碱草（ＧＳＤ４和ＮＭＤ８）与老芒麦（ＧＳＳ２和ＮＭＳ７）生理生化特征比较
２．３．１ 同种异地及不同种同一来源该种植物叶片相对含水量和叶绿素含量比较 无论是同一来源不同材料还
是同一材料不同来源之间相对含水量和叶绿素差异都较显著（犘＜０．０５）（图１）。ＮＭＳ７和 ＮＭＤ８相对含水量
高，而ＧＳＳ２和ＧＳＤ４相对含水量较低。同一材料不同来源相对含水量相比，老芒麦比披碱草高；叶绿素含量也
是来自当地的ＮＭＳ７和ＮＭＤ８含量较高，而来自甘肃古浪的材料ＧＳＳ２和ＧＳＤ４相对较低，并且来自同一地方
的材料，老芒麦叶绿素含量比披碱草高。
２．３．２ 同种异地及不同种同一来源该种植物叶片渗透调节物质和膜质过氧化物含量比较 同一来源不同材料
之间Ｐｒｏ含量差异显著（犘＜０．０５）（图２），同一种不同来源材料之间差异不显著。并且老芒麦Ｐｒｏ含量较披碱草
高；而 ＭＤＡ含量是当地种含量低，同一材料之间差异较大。总体是引种材料Ｐｒｏ和 ＭＤＡ含量相对较高，说明
在同一环境下，本地种适应当地环境，对环境的变化不敏感，引入种为了适应新的环境会发生相应的生理调节。
２．３．３ 同种异地及不同种同一来源该种植物叶片保护酶活性比较 引种材料ＰＯＤ活性比当地材料高，同种材
料之间差异不大（图３），而ＳＯＤ活性是引种材料较低，而当地材料较高。
２４ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
２．３．４ 同种异地及不同种同一来源该种植物生理生化指标综合比较分析 当地材料隶属函数值由大到小的顺
序为ＮＭＳ７＞ＮＭＤ８＞ＧＳＳ２＞ＧＳＤ４，当地材料比引种材料隶属度值高（表４）。
表４ 同种异地及不同种同一来源该种生理生化指标的隶属度分析
犜犪犫犾犲４ 犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犿狌犾狋犻狏犪狉犻犪狋犲犿犲犿犫犲狉狊犺犻狆犳狌狀犮狋犻狅狀狅狀狆犺狔狊犻狅犾狅犵犻犮犪犾犪狀犱犫犻狅犮犺犲犿犻犮犪犾犻狀犱犲狓狅犳狊犪犿犲狊狆犲犮犻犲狊犳狉狅犿
犱犻犳犳犲狉犲狀狋狉犲犵犻狅狀狊犪狀犱犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狆犲犮犻犲狊犳狉狅犿狊犪犿犲狉犲犵犻狅狀狊
材料
Ｓｐｅｃｉｅｓ
相对含水量
Ｒｅｌａｔｉｖｅｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ
叶绿素
Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ
脯氨酸
Ｐｒｏｌｉｎｅ
丙二醛
ＭＤＡ
超氧化物歧化酶活性
ＳＯＤａｃｔｉｖｉｔｙ
过氧化物酶活性
ＰＯＤａｃｔｉｖｉｔｙ
均值
Ｍｅａｎ
ＧＳＳ２ ０．５０４ ０．６３６ １．０００ ０．０４２ ０ ０．８４９ ０．５０５ｃ
ＮＭＳ７ １．０００ １．０００ ０．９４６ １．０００ ０．０１７ ０．０９４ ０．６７６ａ
ＧＳＤ４ ０ ０ ０．０９３ ０ ０．９７１ １．０００ ０．３４４ｄ
ＮＭＤ８ ０．７７３ ０．６３６ ０ ０．７６２ １．０００ ０ ０．５２９ｂ
３ 结论与讨论
３．１ 植物在生长发育过程中会受到许多生态因子的影响，主要表现出各种生理代谢的相应变化。而植物又以这
种内在的物质和能量变化来塑造环境，从而表现出积极的适应环境的潜势［１３］。本研究选取的６种披碱草属种子
采自不同的地方和不同的生境，生长在同一环境下，个体发育过程中所受环境影响基本一致，但种间由于长期适
应原生境，对环境的生理生态反应具有明显差异。本试验进行的６－８月份，太仆寺旗试验点早晚温差较大，降水
量较少，披碱草属植物在当地自然环境下能适时地启动调节和保护机制，降低渗透势提高保护酶来应对不良环
境。
３．２ 在干旱环境中生长的植物可通过生理上的变化来抵御或减轻干旱的损伤。植物组织相对含水量是生理状
态的一个重要指标，叶片能够维持较高含水量是其适应性的一种重要的生理表现；渗透调节物质是植物耐旱的最
基本特征之一［１４，１５］；植物在遭受环境胁迫时，活性氧会大大增加［１６］，ＳＯＤ、ＰＯＤ是保护系统的主要酶，植物的抗
性及其对环境的适应与其保护酶含量密切相关［１７～１９］。植物由于长期对环境的适应，自身可能具有一些特有的小
分子物质，从而对植物起到保护作用［２０］。本试验发现材料ＸＪＥ１具有较高的相对含水量，但其Ｐｒｏ、ＳＯＤ、ＰＯＤ和
ＭＤＡ含量相对较低；材料ＸＪＰ５脯氨酸、叶绿素和ＰＯＤ含量较高，但ＳＯＤ和ＭＤＡ含量较低；材料ＧＳＤ４相对含
水量、脯氨酸和叶绿素含量较低，但ＳＯＤ、ＰＯＤ和 ＭＤＡ含量较高。这说明植物是否能够适应新的环境不但决定
植物本身，而且是与环境存在互作效应，各种生理生化指标共同起作用来保护植物细胞不受伤害。并且发现２种
保护酶形成明显的互补，说明２种酶在清除植物体内自由基时可相互补充和协调，保护植物免受环境伤害。杨明
博等［２１］在锦鸡儿属（犆犪狉犪犵犪狀犪）植物研究中发现保护酶ＰＯＤ与ＣＡＴ也形成明显的互补。生物体内保持着各种
酶的平衡，通过调动各种酶和整个防御系统来抵抗伤害，降低膜伤害程度［２２，２３］。
３．３ 植物对环境的生理适应特征是多方面的，因此不能用单一的指标对其适应性进行判断，本研究引用隶属函
数法通过综合分析得出披碱草属６种植物适应环境的能力依次为 ＸＪＰ５＞ＢＪＴ３＞ＸＪＥ１＞ＧＳＤ４＞ＮＭＮ６＞
ＧＳＳ２。
３．４ 由于在当地只收集到披碱草属的２个种，因此本研究选取来自甘肃古浪的这２种材料与来自本试验地周边
天然草原的这２种进行对比分析，结果表明来自当地的２种材料隶属函数值高，并且生长在同一环境中的２种植
物隶属函数值差异显著（犘＜０．０５）。内蒙古太仆寺旗是典型干旱、半干旱草原性气候，甘肃古浪是寒冷高原性气
候，其环境条件相差甚远，环境差异造成这２种植物适应性差异，ＮＭＳ７和ＮＭＤ８由于长期生长在此，已经适应
了当地环境。长期生长在不同生境中的同一植物，由于环境的影响渗透物质的含量、丙二醛含量和保护酶活性等
都会发生变化，因而表现出一定适应性分化。而生长在同一环境中的不同植物，为了适应环境，其生理指标表现
出一定的趋同，说明环境差异造成体内生理调节发生变异。披碱草属植物多数抗逆性较强，都能采取积极的对策
来适应环境。进一步研究和对照几种披碱草属植物在分子水平上与生境的联系，探究其在分子水平上能否由于
３４第１８卷第１期 草业学报２００９年
环境的不同而有趋同或分化情况，也许能从更深的层次上理解其生理适应性与物种遗传结构的关系。
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４４ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１
犘犺狔狊犻狅犾狅犵犻犮犪犾犪狀犱犫犻狅犮犺犲犿犻犮犪犾犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲犾犲犪狏犲狊狅犳犈犾狔犿狌狊
狌狀犱犲狉犱狉狔犳犪狉犿犻狀犵犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊
ＱＩＪｕａｎ１，２，ＸＵＺｈｕ２，ＷＡＮＧＨａｉｑｉｎｇ２，ＭＡＹｕｂａｏ２，ＬＩＬｉｎｈａｎｇ２
（１．ＰｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｌＣｏｌｅｇｅ，ＧａｎｓｕＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｙ
Ｓｙｓｔｅｍ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕａｔｉｏｎ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｒａｓｓｌａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ
Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＡＡＳ，Ｈｕｈｈｏｔ０１００１０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｌｅａｖｅｓｏｆｓｉｘ犈犾狔犿狌狊ｓｐｅｃｉｅｓｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｕｎ
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ｗａｓｔｈｅｌｏｗｅｓｔ．ＢＪＴ３ａｎｄＸＪＰ５ｈａｄａｈｉｇｈｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｃｏｎｔｅｎｔ，ｗｈｉｌｅｔｈａｔｏｆＧＳＤ４ｗａｓｌｏｗ．Ｔｈｅｏｓｍｏｔｉｃｃｏｎ
ｔｅｎｔｏｆＰｒｏｏｆＢＪＴ３，ＸＪＰ５ａｎｄＧＳＳ２ｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ（犘＜０．０５）ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒｓｐｅｃｉｅｓ．Ｔｈｅ
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ａｃｔｉｖｉｔｙ，ｆｏｌｏｗｅｄｂｙＢＪＴ３ａｎｄｔｈｅｎＧＳＳ２．ＰＯＤａｃｔｉｖｉｔｙｏｆＸＪＰ５ｗａｓｈｉｇｈ，ｆｏｌｏｗｅｄｂｙＢＪＴ３，ｗｈｉｌｅＮＭＮ６
ｗａｓｌｏｗｅｒ．ＭｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐｆｕｎｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｅｘｃｅｐｔｆｏｒＧＳＤ４ａｎｄＮＭＮ６，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅ
ｓｏｍｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎａｄａｐｔａｔｉｏｎｔｏａｒｉｄａｎｄｓｅｍｉａｒｉｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｓｏｆｔｈｅ犈犾狔犿狌狊ｓｐｅｃｉｅｓ．Ｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆ
ｓｕｂｏｒｄｉｎａｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎｖａｌｕｅｓｆｒｏｍｓｔｒｏｎｇｔｏｗｅａｋｗａｓＸＪＰ５＞ＢＪＴ３＞ＸＪＥ１＞ＧＳＤ４＞ＮＭＮ６＞ＧＳＳ２．Ｗｅａｌｓｏ
ｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗｅｒｅｓｏｍｅｈｏｍｏｌｏｇｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐｅｃｉｅｓｆｒｏｍｔｈｅｓａｍｅｒｅｇｉｏｎ．Ｔｈｅｓａｍｅｓｐｅｃｉｅｓｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅｇｉｏｎｓａｐｐｅａｒｅｄｔｏｂｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄｉｎｔｈｅｉｒａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ
ａｎｄｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｅｘｅｓｗｅｒｅａｌａｄａｐｔｅｄｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：犈犾狔犿狌狊；ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ；ｏｓｍｏｔｉｃａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ；ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅｅｎｚｙｍｅｓ；ａｒｉｄａｎｄｓｅｍｉ
ａｒｉｄｒｅｇｉｏｎ
５４第１８卷第１期 草业学报２００９年