全 文 ：中国生态农业学报 2010年 3月 第 18卷 第 2期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, March 2010, 18(2): 371−376


* 安徽省科技厅 2007年度重点科研项目(07020304093)和安徽省教育厅自然科学研究项目(2005KJ325z)资助
张远兵(1966~), 男, 硕士, 副教授, 主要从事草坪栽培学研究。E-mail: zyb2246@163.com
收稿日期: 2009-09-28 接受日期: 2009-12-11
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00371
9个高羊茅品种种子萌发和幼苗生长
对锌胁迫的响应*
张远兵 1 刘爱荣 2 董建国 2 崔丙香 2
(1. 安徽科技学院城建与环境学院 凤阳 233100; 2. 安徽科技学院生命科学学院 凤阳 233100)
摘 要 采用液培试验, 研究了不同浓度 Zn2+(0、75 mg·L−1、150 mg·L−1)胁迫对 9个高羊茅品种种子发芽
势、发芽率、幼苗根长、苗高、鲜重、叶绿素含量、丙二醛含量、细胞质膜透性的影响。结果表明, 随 Zn2+
浓度增加, 供试品种中“爱瑞 3号”的发芽势和“火凤凰”幼苗的鲜重呈先上升后下降趋势, 其他品种两指标均呈
下降趋势; “红象”、“金娜多”、“宇宙星”、“火凤凰”、“爱瑞 3号”等品种种子的发芽率呈先上升后下降的变化
趋势, 其他 4 个品种呈下降趋势; 9 个品种的幼苗根长、苗高、叶绿素含量均呈下降趋势, 丙二醛含量和细胞
质膜透性均呈上升趋势。采用 Delphi法对 8项指标进行综合分析显示, 75 mg·L−1 Zn2+胁迫下, 耐锌性顺序为
“火凤凰”＞“红象”＞“缤狗”、“家园”＞“宇宙星”、“里园 2号”＞“麦哲伦”＞“金娜多”＞“爱瑞 3号”; 150 mg·L−1
Zn2+胁迫下, 耐锌性顺序为“火凤凰”、“里园 2号”＞“缤狗”＞“金娜多”＞“爱瑞 3号”＞“宇宙星” ＞“红象”＞“麦
哲伦”＞“家园”。因此, 在治理 Zn2+污染时, 要根据污染程度, 合理选用高羊茅品种。
关键词 Zn胁迫 高羊茅 种子萌发 幼苗生长 幼苗生理 耐锌性 Delphi法
中图分类号: S688.4 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)02-0371-06
Response of germination and growth of nine Festuca arundinacea
Schreb varieties to zinc stress
ZHANG Yuan-Bing1, LIU Ai-Rong2, DONG Jian-Guo2, CUI Bing-Xiang2
(1. College of Urban Construction and Environment, Anhui University of Science and Technology, Fengyang 233100, China;
2. College of Life Sciences, Anhui University of Science and Technology, Fengyang 233100, China)
Abstract The effect of different Zn2+ concentrations (0, 75 mg·L−1 and 150 mg·L−1) on seed germination potential, germination
rate as well as seedling root length, shoot height, fresh weight, chlorophyll content, malondialdehyde (MDA) content and cell mem-
brane permeability of nine varieties of F. arundinacea were studied via a solution culture experiment. With increasing Zn2+ concen-
tration, germination potential of “Arid 3” and fresh weight of “Fire phoenix” initially increase followed by a decrease. Those of the
other varieties steadily decrease with increasing Zn2+ concentration. Germination rate of “Red elephant”, “Coronado gold”, “Acend-
ing star”, “Fire phoenix” and “Arid 3” increases initially before decreasing, whereas that of the other four varieties steadily declines.
Root length, shoot height and chlorophyll content of the nine varieties decline, while MDA content and cell membrane permeability
rise. Synthetic analysis of eight parameters via Delphi method indicates that at 75 mg·L−1 Zn2+ stress, the order of zinc tolerance of
the nine varieties is “Fire phoenix” > “Red elephant” > “Bingo” and “Plantation” > “Acending star” and “Wrangler ” >Ⅱ “Magellan”
> “Coronado gold” > “Arid 3”. Under 150 mg·L−1 Zn2+ stress, zinc tolerance order is “Fire phoenix” and “WranglerⅡ” > “Bingo” >
“Coronado gold” > “Arid 3” > “Acending star” > “Red elephant” > “Magellan” > “Plantation”. The varieties of F. arundinacea
should therefore be reasonably selected in environmental management of Zn2+ pollution based on pollution degree.
Key words Zn stress, Festuca arundinacea Schreb, Seed germination, Seedling growth, Seedling physiology, Zn tolerance,
Delphi method
(Received Sept. 28, 2009; accepted Dec. 11, 2009)
372 中国生态农业学报 2010 第 18卷


锌(Zn)是植物生长发育必需的营养元素, 若环
境缺 Zn, 植物不能正常生长或生长不良; 同时 Zn又
是有毒重金属之一, 当环境中 Zn 含量过高时, 会对
植物生长产生毒害效应。锌矿开采、冶炼、镀锌加
工等含 Zn 工业“三废”的不合理排放, 使土壤中
Zn 超常积累[1]。采用工程措施或化学方法治理土壤
重金属 Zn 污染, 不仅成本昂贵, 而且会破坏土壤结
构及微生物区系, 还可能造成“二次污染”。植物提取
修复技术作为一种新兴的绿色生物技术, 在不破坏
土壤生态环境、保持土壤结构和微生物活性的条件
下, 通过植物根系直接吸收大量重金属, 从土壤中
带走重金属, 从而修复被污染土壤[2]。这种技术在土
壤污染治理方面具有极大潜力, 已引起广泛关注。
国外已报道 Zn超积累植物有 18种[3], 主要为十字花
科的遏蓝菜属 (Thlaspi)植物 , 如 Zn 超积累植物
Thlaspi caerulesccens, 对 Zn 最高积累量为 43 710
mg·kg−1(干重)[4]; 国内也有关于 Zn 超积累植物的
报道[5]。但由于这些锌超积累植物生物量小、不宜
栽培、实用价值不高, 限制了作为植物修复的可操
作性。因此, 开发和利用生长速度快、生物量较大、
修复效果好的富集植物是研究热点之一。已有 Zn2+
胁迫对草坪草生长影响的相关报道 [6−14], 并发现黑
麦草(Lolium perenne Linn.)为 Zn富集植物[6, 8]。高羊
茅(Festuca arundinacea Schreb.)是禾本科羊茅属多
年生草本植物 , 又称苇状羊茅 , 为冷季型草种 , 丛
生型, 具有生长迅速, 生物量较大, 再生能力强, 适
应性广 , 易于种植 , 抗性强等特点 , 且我国绝大部
分地区都有栽培。在水土保持、构建生态环境、土
壤改良等方面都具有重要作用[15−17]。袁敏等[11]的盆
栽试验结果表明, 高羊毛、早熟禾(Poa annua Linn.)、
黑麦草能在尾矿污染土壤生长, 且 Zn在植株地上部
的质量分数为高羊毛＞黑麦草＞早熟禾, 地下部则
为黑麦草＞高羊毛＞早熟禾, 高羊茅对 Zn的转运系
数高于黑麦草; Zhao和 Duo[12]也认为高羊茅耐 Zn能
力较强, 对 Zn 污染具有较高的生态阈值。但有关
Zn胁迫对不同品种高羊茅种子萌发和幼苗生长影响
至今鲜见报道。因此, 本试验以我国广泛栽培的 9
个高羊茅品种为材料, 探究 Zn胁迫对这些品种种子
萌发和幼苗生长的影响, 旨在为高羊茅生长初期耐
锌性鉴定和强耐锌高羊茅品种的筛选提供依据。
1 材料与方法
1.1 供试高羊茅品种
供试 9 个高羊茅品种种子均由山东农业大学草
坪研究所提供。品种分别为“红象”、“金娜多”、“宇
宙星”、“火凤凰”、“缤狗”、“麦哲伦”、“里园 2号”、
“爱瑞 3号”和“家园”。
1.2 高羊茅幼苗培养与 Zn2+处理
分别将 9个品种高羊茅种子用 0.1% HgCl2溶液
消毒 10 min, 先用自来水再用蒸馏水各冲洗 3次, 蒸
馏水浸泡 12 h, 播于直径 11 cm、垫有 2张滤纸的培
养皿中, 每皿 150粒。以 ZnSO4·7H2O为 Zn2+供体,
用蒸馏水配制 Zn2+浓度分别为 0(对照)、75 mg·L−1、
150 mg·L−1的处理液, 每皿加入 10 mL, 每处理设 5
个重复, 共 135个培养皿。将培养皿置于 25 ℃/18 ℃
(昼/夜)恒温箱中培养, 第 7 d 从恒温箱中取出培养
皿, 每皿分别加入用 Hoagland 营养液配制的相同浓
度的 Zn2+处理液 10 mL, 再置于 RXZ型智能人工气
候箱中 , 温度 25 ℃ /18 ℃ (昼 /夜 ), 光强为 600
µmol·m−2·s−1, 光照时间 14 h·d−1, 以后每天更换
处理液, 继续培养。
1.3 发芽势、发芽率、根长、苗高、鲜重的测定
参照文献[18], Zn2+处理后第 3 d 测发芽势, 发
芽势(%)=第 3 d已发芽的种子数/供试种子数×100%;
Zn2+处理后第 7 d测定发芽率, 发芽率(%)=第 7 d已
发芽种子数/供试种子数×100%; 第 20 d从培养皿随
机挑取幼苗测量根长、苗高并称量鲜重, 每处理重
复 3次, 每重复 10株, 结果取其平均值。
1.4 生理指标测定
Zn2+处理 25 d 后随机挑取幼苗, 按照王学奎的
方法[19]测定叶绿素和丙二醛含量, 按照李振国的方
法[20]测定细胞质膜透性。每个指标每处理重复 3次,
结果取平均值。
1.5 数据统计分析
采用 Excel2003 对数据进行预处理, 用 DPS 软
件进行单因素方差分析, 并对平均数做 Duncan’s 新
复极差法多重比较。对不同指标的综合分析采用
Delphi法[21], 不同品种耐锌性按下式计算:

1
jm
j ji
i
S R
=
= ∑ (1)
式中, Sj为综合耐 Zn 等级和, Rji表示第 i 个指标的
等级。
2 结果与分析
2.1 Zn2+胁迫对高羊茅种子发芽和幼苗生长的影响
由表 1可知, Zn2+胁迫下, 供试 9个高羊茅品种
中, 随 Zn2+浓度增加, 除“爱瑞 3号”的发芽势呈先
略上升后下降趋势外, 其余 8 个品种的发芽势均呈
下降趋势, 且 Zn2+浓度越高下降幅度越大; Zn2+胁迫
下各品种间发芽势变化幅度不同, 下降幅度最大的
是“家园”, 下降率达 20.6%, 下降幅度最小的是“爱
瑞 3号”。随 Zn2+浓度增加, “缤狗”、“麦哲伦”、“里
第 2期 张远兵等: 9个高羊茅品种种子萌发和幼苗生长对锌胁迫的响应 373


园 2号”、“家园”4个品种种子发芽率呈下降趋势, 而
其余 5个品种则呈先上升后下降趋势; Zn2+胁迫下, 9
个品种间发芽率变化幅度差别不大, 只有“红象”
下降率达 11.5%, 其余品种的下降率均在 5.0%以下;
Zn2+浓度为 150 mg·L−1时, “宇宙星”、“火凤凰”
的发芽率仍略高于对照, 其他 7 个品种均低于对照,
9个品种的发芽率均在 70%以上。
表 2表明, Zn2+胁迫下供试的 9个高羊茅品种幼
苗根长和苗高均低于相应的对照, 且随 Zn2+浓度增
高, 下降幅度增大; Zn2+胁迫下不同品种的下降幅度
不同, Zn2+浓度为 150 mg·L−1时, 根长下降率最小
的品种是“里园 2 号”, 最大的是“宇宙星”, 达
82.5%; 苗高下降幅度最小的是“红象”, 为 21.9%,
最大的是“麦哲伦”, 达 38.8%; 相同浓度的 Zn2+
胁迫下, 除“火凤凰”外, 其他 8个品种根长的下降
幅度均大于苗高。Zn2+胁迫下, 除“火凤凰”外, 其
他 8 个高羊茅品种幼苗鲜重均低于相应的对照, 且
随 Zn2+浓度增加, 下降幅度增大; 而“火凤凰”的鲜
重呈先略上升后下降趋势, Zn2+浓度为 150 mg·L−1
时, 鲜重低于对照。Zn2+胁迫下 9个品种间鲜重下降
幅度不同, 下降幅度最大的是“麦哲伦”, 下降幅度
最小的是“火凤凰”。
2.2 Zn2+胁迫对叶绿素含量的影响
从表 3可以看出, Zn2+胁迫下供试 9个高羊茅品
种幼苗的叶绿素含量均呈下降趋势, 随 Zn2+浓度增
大, 下降幅度增加; 不同品种的下降幅度不同, 下降
幅度最大的是“里园 2号”, 下降幅度最小的是“缤狗”。
2.3 Zn2+胁迫对丙二醛含量和细胞质膜透性的影响
由表 4可知, Zn2+胁迫下供试的 9个高羊茅品种
丙二醛含量和细胞质膜透性均呈上升趋势 , 且随
Zn2+浓度增加上升幅度增大; 不同品种的上升幅度
不同。丙二醛含量和细胞质膜透性增加幅度最大的
分别是“里园 2 号”和“宇宙星”, 增加幅度最小
的分别是“火凤凰”和“里园 2号”。
2.4 不同高羊茅品种的耐锌性
运用 Delphi法[20]对供试 9个高羊茅品种以上各
项指标进行综合评价, 具体方法是: ①按(处理组数
据－各自对照组数据)/对照组数据×100%计算相对

表 1 Zn2+胁迫对 9个高羊茅品种种子发芽率和发芽势的影响
Tab. 1 Effect of Zn2+ stress on seed germination potential and germination rate of F. arundinacea varieties %
Zn2+浓度 Zn2+ concentration (mg·L−1)
0 75 150 品种
Variety 发芽势
Germination potential
发芽率
Germination rate
发芽势
Germination potential
发芽率
Germination rate
发芽势
Germination potential
发芽率
Germination rate
红象 Red elephant 76.8d 82.3e 74.0c 85.8c 62.5e 72.8d
金娜多 Coronado gold 74.8d 87.8cd 72.3c 88.0c 61.5e 84.8c
宇宙星 Acending star 88.8b 93.3b 88.7b 95.3a 84.5b 95.0a
火凤凰 Fire phoenix 74.8d 85.0de 73.3c 87.2c 69.5c 85.7bc
缤狗 Bingo 95.8a 97.7a 91.8ab 96.8a 91.5a 96.2a
麦哲伦 Magellan 76.2d 89.8bc 73.7c 88.5c 67.8cd 86.0bc
里园 2号 WranglerⅡ 95.5a 98.3a 94.2a 97.3a 91.2a 96.8a
爱瑞 3号 Arid 3 74.0d 91.3bc 75.2c 92.0b 71.8c 88.5b
家园 Plantation 82.2c 88.5cd 73.8c 86.8c 65.3de 86.7bc
同列不同小写字母表示差异显著( P < 0. 05), 下同。Different small letters in the same column indicate significant difference at P < 0. 05. The
same below.

表 2 Zn2+胁迫对 9个高羊茅品种幼苗根长、苗高和鲜重的影响
Tab. 2 Effect of Zn2+ stress on seedling root length, shoot height and fresh weight of F. arundinacea varieties
Zn2+浓度 Zn2+ concentration (mg·L−1)
0 75 150
品种
Variety
根长
Root
length
(cm)
苗高
Shoot
height
(cm)
鲜重
Fresh weight
(mg·10plant−1)
根长
Root
length
(cm)
苗高
Shoot
height
(cm)
鲜重
Fresh weight
(mg·10plant−1)
根长
Root
length
(cm)
苗高
Shoot
height
(cm)
鲜重
Fresh weight
(mg·10plant−1)
红象 Red elephant 3.68b 7.32fg 305.3bc 3.35a 6.82c 242.4de 0.89c 5.72abc 188.0bc
金娜多 Coronado gold 3.68b 7.20g 347.6a 1.95cd 6.22d 230.6e 1.21a 5.22cd 207.3ab
宇宙星 Acending star 5.15a 8.36de 267.5de 1.45e 7.00bc 256.6cd 0.90c 6.19ab 141.7e
火凤凰 Fire phoenix 3.72b 8.69cd 250.7e 3.09a 7.02bc 267.2bc 1.03abc 5.61bc 219.6a
缤狗 Bingo 3.63b 9.49a 293.8c 2.77b 7.54ab 277.2b 0.93bc 6.04ab 206.7ab
麦哲伦 Magellan 3.66b 7.68f 282.0cd 2.11c 6.51cd 187.2f 0.89c 4.70d 159.7de
里园 2号 WranglerⅡ 3.12c 8.81bc 246.8e 1.72d 7.91a 204.8f 1.10ab 6.29a 174.8cd
爱瑞 3号 Arid 3 3.61b 8.30e 301.9bc 1.74d 6.54cd 198.4f 0.69d 5.70abc 189.4bc
家园 Plantation 3.61b 9.08b 322.8b 2.20c 6.87c 312.4a 0.85cd 5.79abc 182.7c
374 中国生态农业学报 2010 第 18卷


增长率(表 5); ②对每个积极性指标(发芽势、发芽率、
根长、苗高、鲜重、叶绿素含量)按相对增长率由大
到小分别给予等级 1、2、3、4、5、6、7、8、9; 对
于消极性指标(丙二醛含量和质膜透性)按相对增长
率由小到大分别给予等级 1、2、3、4、5、6、7、8、
9(表 6); ③将各指标的等级数按式(1)求和, 再排序
(表 7)。由表 7可知, 75 mg·L−1 Zn2+胁迫下 9个高
羊茅品种的耐锌性顺序为“火凤凰”＞“红象”＞
“缤狗”、“家园”＞“宇宙星”、“里园 2号”＞“麦
哲伦”＞“金娜多”＞“爱瑞 3号”; 150 mg·L−1 Zn2+
胁迫下耐锌性顺序为“火凤凰”和“里园 2 号”＞
“缤狗”＞“金娜多”＞“爱瑞 3号”＞“宇宙星”
＞“红象”＞“麦哲伦”＞“家园”。
表 3 Zn2+胁迫对 9个高羊茅品种叶绿素含量的影响
Tab. 3 Effect of Zn2+ stress on seedling chlorophyll content
of F. arundinacea varieties mg·g−1(FW)
Zn2+浓度 Zn2+ concentration (mg·L−1)
0 75 150
红象 Red elephant 1.37d 1.22ab 0.79de
金娜多 Coronado gold 1.65bc 1.03bc 0.91cd
宇宙星 Acending star 1.92a 0.96c 0.72e
火凤凰 Fire phoenix 1.54c 1.09bc 0.48f
缤狗 Bingo 1.70b 1.45a 1.43a
麦哲伦 Magellan 1.63bc 1.34a 1.22b
里园 2号 WranglerⅡ 1.91a 0.87c 0.75de
爱瑞 3号 Arid 3 1.76b 1.03bc 1.00c
家园 Plantation 1.64bc 1.41a 1.31ab


表 4 Zn2+胁迫对 9个高羊茅品种丙二醛含量和细胞质膜透性的影响
Tab. 4 Effect of Zn2+ stress on seedling MDA content and cell membrane permeability of F. arundinacea varieties
Zn2+浓度 Zn2+ concentration (mg·L−1)
0 75 150
品种
Variety 丙二醛含量
MDA content
[nmol·g−1(FW)]
细胞质膜透性
Cell membrane
permeability (%)
丙二醛含量
MDA content
[nmol·g−1(FW)]
细胞质膜透性
Cell membrane
permeability
(%)
丙二醛含量
MDA content
[nmol·g−1(FW)]
细胞质膜透性
Cell membrane
permeability
(%)
红象 Red elephant 5.190e 20.73d 6.718g 63.95ab 6.941e 79.74a
金娜多 Coronado gold 7.106bc 21.15d 8.080ef 67.53a 9.256d 75.08ab
宇宙星 Acending star 6.766cd 14.80e 7.578fg 49.68cd 8.826d 60.76c
火凤凰 Fire phoenix 8.573a 33.72a 9.004cd 57.82b 10.704c 74.16ab
缤狗 Bingo 6.318d 30.03ab 9.696c 36.78e 11.133bc 53.42d
麦哲伦 Magellan 7.533b 26.42bc 8.768de 59.17b 12.245b 72.34b
里园 2号 WranglerⅡ 7.201bc 30.80ab 10.816b 43.62d 15.328a 44.85e
爱瑞 3号 Arid 3 7.344bc 24.90cd 12.063a 51.14c 14.417a 70.93b
家园 Plantation 7.738b 24.89cd 7.944ef 43.26d 10.533c 70.95b

表 5 Zn2+胁迫下 9个高羊茅品种种子发芽和幼苗生长、生理的 8个指标相对于对照的增长率
Tab. 5 Increment rate relative to CK of eight indexes of seed germination and seedling growth and physiology of
F. arundinacea varieties under Zn2+ stress %
Zn2+浓度 Zn2+ concentration (mg·L−1)
75 150 75 150 75 150 75 150
品种
Variety 发芽势 Germination potential 发芽率 Germination rate 根长 Root length 苗高 Shoot height
红象 Red elephant −3.65 −18.62 4.25 −11.54 −8.97 −75.82 −6.83 −21.86
金娜多 Coronado gold −3.34 −17.78 0.23 −3.42 −47.01 −67.12 −13.61 −27.50
宇宙星 Acending star −0.11 −4.84 2.14 1.82 −71.84 −82.52 −16.27 −25.96
火凤凰 Fire phoenix −2.01 −7.09 2.59 0.82 −16.94 −72.31 −19.22 −35.44
缤狗 Bingo −4.18 −4.49 −0.92 −1.54 −23.69 −74.38 −20.55 −36.35
麦哲伦 Magellan −3.28 −11.02 −1.45 −4.23 −42.35 −75.68 −15.23 −38.80
里园 2号 WranglerⅡ −1.36 −4.50 −1.53 −1.02 −44.87 −64.74 −10.22 −28.60
爱瑞 3号 Arid 3 1.62 −2.97 0.77 −3.07 −51.80 −80.89 −21.20 −31.33
家园 Plantation −10.22 −20.56 −1.92 −2.03 −39.06 −76.45 −24.34 −36.23
鲜重
Fresh weight
叶绿素含量
Chlorophyll content
丙二醛含量
MDA content
质膜透性
Cell membrane permeability
红象 Red elephant −20.60 −38.42 −10.87 −42.22 29.44 33.74 208.49 284.66
金娜多 Coronado gold −33.66 −40.36 −44.43 −37.63 13.71 30.26 219.29 254.99
宇宙星 Acending star −4.07 −47.03 −50.12 −62.50 12.00 30.45 235.68 310.54
火凤凰 Fire phoenix 6.58 −12.41 −29.02 −68.54 5.03 24.86 71.47 119.93
缤狗 Bingo −5.65 −29.65 −16.03 −15.12 53.47 76.21 22.48 77.89
麦哲伦 Magellan −33.62 −43.37 −17.93 −25.46 16.39 62.55 123.96 173.81
里园 2号 WranglerⅡ −17.02 −29.17 −60.94 −54.67 50.20 112.86 41.62 45.62
爱瑞 3号 Arid 3 −34.28 −37.26 −41.32 −42.97 64.26 96.31 105.38 184.86
家园 Plantation −3.22 −43.40 −13.84 −20.39 2.66 36.12 73.80 185.05
品种
Variety
第 2期 张远兵等: 9个高羊茅品种种子萌发和幼苗生长对锌胁迫的响应 375


表 6 Zn2+胁迫下 9个高羊茅品种种子发芽和幼苗生长、生理的 8个指标相对于对照的增长率排序
Tab. 6 Order of increment rate relative to CK of eight indexes of seed germination and seedling growth and physiology
of F. arundinacea varieties under Zn2+ stress
Zn2+浓度 Zn2+ concentration (mg·L−1)
75 150 75 150 75 150 75 150
品种
Variety 发芽势 Germination potential 发芽率 Germination rate 根长 Root length 苗高 Shoot height
红象 Red elephant 7 8 1 9 1 6 1 1
金娜多 Coronado gold 6 7 5 7 7 2 3 3
宇宙星 Acending star 2 4 3 1 9 9 5 2
火凤凰 Fire phoenix 4 5 2 2 2 3 6 6
缤狗 Bingo 8 2 6 4 3 4 7 8
麦哲伦 Magellan 5 6 7 8 5 5 4 9
里园 2号 WranglerⅡ 3 3 8 3 6 1 2 4
爱瑞 3号 Arid 3 1 1 4 6 8 8 8 5
家园 Plantation 9 9 9 5 4 7 9 7
鲜重
Fresh weight
叶绿素含量
Chlorophyll content
丙二醛含量
MDA content
质膜透性
Cell membrane permeability
红象 Red elephant 6 5 1 5 6 4 7 8
金娜多 Coronado gold 8 6 7 4 4 2 8 7
宇宙星 Acending star 3 9 8 8 3 3 9 9
火凤凰 Fire phoenix 1 1 5 9 2 1 3 3
缤狗 Bingo 4 3 3 1 8 7 1 2
麦哲伦 Magellan 7 7 4 3 5 6 6 4
里园 2号 WranglerⅡ 5 2 9 7 7 9 2 1
爱瑞 3号 Arid 3 9 4 6 6 9 8 5 5
家园 Plantation 2 8 2 2 1 5 4 6

表 7 9个高羊茅品种耐锌性的 Delphi法排序结果
Tab. 7 Sequence of Zn resistance of F. arundinacea varieties
by Delphi method
各指标排序值总和
Sequence of value
sum of all indexes
耐锌性排序
Order of Zn resis-
tance
Zn2+浓度 Zn2+ concentration (mg·L−1)
品种
Variety
75 150 75 150
红象 Red elephant 30 46 2 6
金娜多 Coronado gold 48 38 6 3
宇宙星 Acending star 42 45 4 5
火凤凰 Fire phoenix 25 30 1 1
缤狗 Bingo 40 31 3 2
麦哲伦Magellan 43 48 5 7
里园 2号WranglerⅡ 42 30 4 1
爱瑞 3号 Arid 3 50 43 7 4
家园 Plantation 40 49 3 8

3 讨论
不同高羊茅品种种子发芽势、发芽率、根长、
苗高、鲜重等指标的变化情况表明, Zn2+胁迫下, 有
的品种如“缤狗”和“里园 2号”种子萌发速度快,
Zn2+进入种子内部的量少 , 可能种胚几乎未受到
Zn2+毒害, 故种子萌发受影响较小; 有的品种如“红
象”、“金娜多”、“宇宙星”、“火凤凰”、“爱瑞 3号”
可能有少量 Zn2+进入种子内部, 对萌发有一定促进
效应。9个品种中除“火凤凰”外, 其他品种根长、
苗高、鲜重的下降幅度均大于发芽势和发芽率, 说
明随 Zn2+浓度增加和幼苗继续生长, Zn2+进入植株
体内的量增加, Zn2+胁迫加剧, 幼苗受 Zn2+毒害加
重。所测定的指标中, Zn2+胁迫对根长影响最大, 这
可能是根直接接触 Zn2+的缘故。
叶绿素是评价草坪草叶色和观赏品质的重要指
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[22]。本试验中, Zn2+胁迫下 9个高羊茅品种
叶绿素含量均下降(这与丁海东等[23]关于 Zn 胁迫导
致番茄叶绿素含量下降的报道一致), 外观上均表现
叶色发黄, 观赏品质也因此下降; 但由于叶绿素含
量下降率各不相同, 各品种叶色发黄程度不同, 光
合能力下降程度也不同, 净同化物积累量减少因品
种而异, 导致植株生物量下降各品种也不同。至于
Zn2+胁迫下叶绿素含量下降可能是由于过量 Zn2+进
入植株体内, 抑制了叶绿素生物合成途径中几种酶
活性, 从而阻碍了叶绿素合成[16], 或 Zn2+毒害产生
过多自由基直接导致叶绿素分子结构破坏[24], 或叶
绿素分子中 Mg2+被 Zn2+所取代所致[25], 尚需进一步
试验研究。
细胞膜是选择透过性膜, 具有调节和控制细胞
内外物质运输和交换的作用, 其透性值的大小反映
细胞内一些可溶性物质外渗量的多少, 细胞质膜透
性是评定植物对逆境条件反应的指标之一。丙二醛
是膜脂过氧化的重要产物之一, 可与蛋白质、核酸、
氨基酸等活性物质交联, 形成不溶性的化合物(脂褐
素)沉积, 干扰细胞的正常生命活动, 因而常被作为
脂质过氧化指标 , 表示植物对逆境条件反应的强
376 中国生态农业学报 2010 第 18卷


弱[26−27]。Zn2+胁迫下, 9个高羊茅品种细胞质膜透性
和丙二醛含量呈上升趋势 , 但上升率因品种而异 ,
显示细胞内物质外渗量和膜质过氧化作用程度也因
品种而异, 细胞的正常生命活动受干扰的程度因品
种而不同, 生长受抑制也因品种而不同, 故导致高
羊茅品种耐锌性强弱不同。
对 Zn2+胁迫下 9个高羊茅品种发芽势、发芽率、
根长、苗高、鲜重 5个生物性状指标与叶绿素含量、
丙二醛含量、细胞质膜透性 3 个生理指标的分析发
现, 9个高羊茅品种的各项指标变化幅度不同, 可能
是品种本身特性所致, 若用某单一指标来评价高羊
茅耐锌性, 难免有片面性; 因此, 采用 Delphi法对 8
项指标相对增长率进行综合评价, 是较为全面的方
法, 能较好地对不同品种耐锌性进行鉴定。
4 结论
本试验中, Zn2+胁迫下 9个高羊茅品种幼苗叶绿
素含量均低于对照, 而丙二醛含量、细胞质膜透性
均高于对照, 表明各品种生理代谢的稳态受到影响;
但 150 mg·L−1 Zn2+胁迫下, 9个高羊茅品种均无死
苗现象, 且与对照相比鲜重下降率小于 50%。因此, 9
个高羊茅品种在种子萌发和生长初期能耐＜150
mg·L−1的 Zn2+胁迫。
运用 Delphi法对 9个高羊茅品种种子萌发和幼
苗期 8项指标评价结果表明, 75mg·L−1 Zn2+胁迫下,
耐锌性顺序为“火凤凰”＞“红象”＞“缤狗”、“家园”
＞“宇宙星”、“里园 2 号”＞“麦哲伦”＞“金娜多”＞
“爱瑞 3 号”; 150 mg·L−1 Zn2+胁迫下, 耐锌性顺序
为“火凤凰”、“里园 2 号”＞“缤狗”＞“金娜多”＞“爱
瑞 3号”＞“宇宙星”＞“红象”＞“麦哲伦”＞“家园”。
Zn2+胁迫下, 耐锌性强的品种为“火凤凰”和“缤
狗”; 有的品种如“红象”、“家园”在低浓度 Zn2+
胁迫下耐锌性较强, 但高浓度 Zn2+胁迫下耐锌性弱。
因此 , 在治理 Zn2+污染时 , 要根据污染严重程度 ,
合理选用高羊茅品种。
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