全 文 ：臂形草（Brachiaria Griseb.）， 为禾本科 C4 型
高光效的一年或多年生草本植物， 是热带及亚热带
地区种植的主要禾本科牧草， 具有分蘖能力强、 产
量高、 营养价值丰富、 适口性好、 容易调制和保
存、 耐践踏和再生能力强， 以及耐放牧、 耐火烧、
抗性强等特点， 适于建植高产、 优质、 持久的放牧
型人工草地。 臂形草还能保持水土和防风固沙， 是
世界热带、 亚热带地区优良的放牧兼水土保持型牧
草。 唐军等[1-2]的研究指出， 臂形草粗蛋白含量最高
可达 12.25％， 年产草量可达 41 120 kg/hm2， 对于
缓解过度放牧的压力具有重要意义。 奎嘉祥等 [3]的
研究结果表明， 臂形草混播在保持草场， 提高牧草
产量， 抑制其他草种入侵方面也具有重要作用。
当前， 伴随全球变暖， 全球干旱也日益严重，
人类所面临的粮食危机也日益严峻。 在我国， 仅
2000～2003年 4年干旱平均成灾面积达 1 960万hm2，
热带作物学报 2014， 35（4）： 662-667
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2013-06-08 修回日期 2014-01-02
基金项目 国家科技支撑计划项目（No. 2011BAD17B01-01-5）； 农业部物种资源保护 “热带牧草种质资源保存” 项目； 中央级公益性科研院
所基本科研业务费 “热带牧草新品种选育及产业化示范” 项目（No. PZS083）； 农业部热带作物种质资源保护项目（No. 12RZZY-09）。
作者简介 严琳玲（1983年—）， 女， 研究实习员。 研究方向： 热带牧草种质资源评价及选育种。 *通讯作者（Corresponding author）： 白昌军
（BAI Changjun）， E-mail: baichangjun@126.com。
臂形草属种质苗期抗旱性鉴定研究
严琳玲， 白昌军 *
中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所
农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室 海南儋州 571737
摘 要 通过盆栽试验对臂形草属种质苗期进行干旱胁迫， 分析测定胁迫不同时期叶片的相对电导率、 游离脯
氨酸含量、 丙二醛含量、 叶绿素 SPAD 值及叶片相对含水量。 结果表明， 在胁迫 15 d 时， 各指标均存在差异。
对这 5 项指标进行类平均法聚类分析， 臂形草属种质可划分为 2 个抗旱级别， 即强抗旱和弱抗旱种质， 其中强
抗旱臂形草种质包括 CIAT26556 珊状臂形草 、 网脉臂形草 、 热研 6 号珊状臂形草 、 CIAT6095 刚果臂形草 、
CIAT16835 珊状臂形草。 强抗旱和弱抗旱臂形草种质在连续干旱胁迫时， 相对电导率、 游离脯氨酸含量、 丙二
醛含量均呈现上升的趋势， 而叶绿素 SPAD 值及叶片相对含水量则呈现下降的趋势。 而复水后， 强抗旱和弱抗
旱臂形草种质均有不同程度的恢复。
关键词 臂形草； 苗期； 抗旱性； 鉴定
中图分类号 S54 文献标识码 A
Identification of the Drought Resistance
of Brachiaria Germplasm
YAN Linling, BAI Changjun*
Tropical Crops Genetic Resources Institute, CATAS / Key Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm
Enhancement in Southern China, Ministry of Agriculture, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract The identification of the drought resistance of Brachiaria germplasm at the seeding stage by adopting pot
test under the continue drought stress was studied. The membrane permeability, free proline contents, malondialdehyde,
chlorophyll SPAD and relative water contents of leaves were measured. The results showed that all these 5
indicators varied to some extent respectively. These indcators could be categorized into 2 groups by average
clustering analysis, strong drought resistance and weak drought resistance. B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf
CIAT26556, B. dictyoneura (Fig. & De Not.) Stapf CIAT1366, B. brizantha cv. Reyan No.6, B. ruziziensis Germain
& Evrard CIAT6095, B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf CIAT16835 were in the strong drought resistance
group. Under the contnuing drought stress, the membrane permeability, free proline contents, and malondialdehyde
of strong and weak drought resistance Brachiaria germplasm tended to rise; while the chlorophyll SPAD and
relative water contents of leaves were on the fall. However, after rehydration, these indicators in Brachiaria
germplasm of both strong and weak drought resistance were all recovered at different leves.
Key words Brachiaria; Seedling stage; Drought resistance; Identification
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2014.04.009
第 4 期 严琳玲等： 臂形草属种质苗期抗旱性鉴定研究
1.2 方法
1.2.1 试验设计 试验于 2013年 3月在中国热带
农业科学院热带作物品种资源研究所牧草中心温室
大棚中进行， 室内平均最高温度(31.8±3)℃， 平均
最低温度(21.0±3)℃， 平均相对湿度(60±5)％， 采用
模拟苗期旱境胁迫-复水法， 并在花盆(内口径 21 cm，
高 25 cm)中装入 5.5 kg 的表土。 每份材料 4 个重
复， 每个重复均采用无性繁殖， 每盆 10 株苗， 待
苗生长到 30 cm时， 进行干旱胁迫， 设停水 5、 10、
15 d胁迫处理和第 15 天后的复水处理(re-watering，
简称 RW)。 干旱胁迫开始后每 5 d 选从上向下取第
3 片功能叶， 3 次重复， 分别测定土壤含水率、 相
对电导率(relative electrical conductivity rate， 简称
REC)、 游离脯氨酸含量(free proline contents， 简称
Pro) 、 丙二醛含量 (malondialdehyde， 简称 MDA) 、
叶绿素 SPAD 值及叶片相对含水量 (relative water
contents of leaves， 简称 RWC)， 计算其平均值 ，
并测定 CK 和复水处理的相应数据， 分析各生理指
标的变化（强抗旱种质数据为所有强抗旱种质的平均
值， 弱抗旱种质数据为所有弱抗旱种质的平均值）。
1.2.2 测定方法 相对含水量 (RWC)的测定采用
饱和称重法 [9]； 相对电导率（REC）的测定采用电导
仪法[9]； 游离脯氨酸（Pro）含量的测定采用酸性茚三
酮法[9]； 丙二醛（MDA）含量的测定采用硫代巴比妥
表1 供试臂形草种质来源
Table 1 The origin of Brachiaria accessions
编号 种质名称 种名 来源地 来源时间
1 Basilisk（俯仰臂形草） B. decumbens Stapf cv. basilisk CIAT 1998年
2 CIAT16318（珊状臂形草） B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf CITA 16318 澳大利亚国际热带农业中心(ACIAR)引入 1998年
3 CIAT26556（珊状臂形草） B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf CIAT26556 ACIAR 1998年
4 CIAT16835（珊状臂形草） B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf CIAT16835 哥伦比亚国际热带农业中心(CIAT)引入 1998年
5 FSP1（珊状臂形草） B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf FSP1 CIAT 1998年
6 CIAT6780（珊状臂形草） B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf CIAT6780 CIAT 1998年
7 CIAT6095（刚果臂形草） B. ruziziensis Germain&Evrard CIAT6095 ACIAR 2010年
8 Molato（杂交臂形草） B. hybrid cv. mulatoⅠ CIAT 1998年
9 CIAT360601（泰国杂交旗草） B. hybrid CIAT 360601 CIAT 1998年
10 Molato2（杂交臂形草） B. hybrid cv. mulato Ⅱ CIAT 1998年
11 Abundance（珊状臂形草） B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf Abundance ACIAR 1982年
12 巴拉草 B. mutica (Forsk.) Stapf CIAT 1964年
13 Humidicola（湿生臂形草） B. humidicola (Rendle) Schweick. ACIAR 1984年
14 Thailand（刚果臂形草） B. ruziziensis Germain & Evrard ex. Thailand ACIAR 2010年
15 热研3号（俯仰臂形草） B. decumbens cv. Reyan No.3 TPRC育成品种 1991年
16 网脉臂形草 B. dictyoneura (Fig. & De Not.) Stapf CIAT1366 CIAT 1982年
17 CIAT1633（湿生臂形草） B. humidicola (Rendle) Schweick. CIAT1633 CIAT 1998年
18 Mekong（珊状臂形草） B. brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf cv. mekong ACIAR 2003年
19 Signal（俯仰臂形草） B. decumbens Stapf cv. Signal ACIAR 1984年
20 热研6号（珊状臂形草） B. brizantha cv. Reyan No. 6 TPRC育成品种 2000年
形势十分严峻 [4]。 干旱已成为影响世界农业生产的
主要自然灾害 [5]， 因此， 加快选育具有高抗旱能力
的作物品种， 不仅能够有效防止恶劣气候对作物的
伤害， 还能最大限度防止作物减产， 对于维持粮食
安全具有重要意义。
目前， 对臂形草抗性研究主要集中在耐盐性[6-7]
及抗病性 [8]等方面。 关于抗旱性研究还未见报道，
而臂形草作为重要的热带亚热带牧草， 具有较强的
抗旱能力， 研究其抗旱性生理及抗旱机理， 可为选
育优良牧草品种等提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
所有种质材料来自中国热带农业科学院热带作
物品种资源研究所牧草中心（TPRC）种质圃， 有国
外引进种质及 TPRC育成品种， 共 20份种质（表 1）。
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第 35 卷热 带 作 物 学 报
表2 20份臂形草属种质材料干旱胁迫15 d时叶片各项生理指标平均值及方差分析
Table 2 The average values and difference analysis of physiological indexes of 20 Brachiaria germplasm at 15 d of drought stress
说明： 不同字母表示在0.01（大写字母）水平的差异显著性， 下同。
Note: The different letter show significant difference at 0.01 (Capital letter) level, same as below.
种质名称 相对含水量/％ 相对电导率/％ 丙二醛含量/（μmol/g） 脯氨酸含量/（μg/g） SPAD值
Basilisk（俯仰臂形草） (45.36±4.15)B (29.80±3.13)DEFG (19.20±2.46)BCD (1 372.68±100.09)C (11.00±0.87)BCD
CIAT16318（珊状臂形草） (27.49±2.66)BC (33.30±5.91)CDEFG (22.99±1.52)ABCD (583.10±68.17)E (1.57±0.04)GH
CIAT26556（珊状臂形草） (74.12±6.89)A (40.31±4.29)BCDE (38.03±5.84)A (2 549.28±180.36)A (0.80±0.03)H
CIAT16835（珊状臂形草） (78.26±7.12)A (44.97±2.43)BCD (28.74±0.77)ABCD (1 949.45±112.36)B (25.93±1.47)A
FSP1（珊状臂形草） (29.16±1.46)BC (35.80±2.99)BCDEF (22.24±6.15)ABCD (591.80±97.16)E (7.63±0.42)DEF
CIAT6780（珊状臂形草） (28.12±2.44)BC (36.12±9.14)BCDEF (18.08±3.02)BCD (662.81±35.46)DE (13.50±0.79)B
CIAT6095（刚果臂形草） (71.09±6.35)A (77.60±10.19)A (31.01±1.64)ABC (1 948.85±201.47)B (5.53±0.44)EFG
Molato（杂交臂形草） (26.55±2.11)BC (24.41±2.66)FG (15.87±2.33)CD (1 274.64±146.37)C (6.13±0.37)EF
CIAT360601（泰国杂交旗草） (23.44±3.14)C (20.51±1.64)G (18.07±1.48)BCD (946.88±100.47)CDE (1.23±0.01)H
Molato2（杂交臂形草） (39.46±4.09)BC (50.06±7.88)B (18.82±1.33)BCD (720.82±61.82)DE (9.10±1.04)CDE
Abundance（珊状臂形草） (22.79±2.44)C (20.02±1.06)G (17.21±4.03)CD (1 325.63±84.19)C (1.33±0.02)H
巴拉草 (24.19±3.17)C (25.37±2.63)EFG (13.48±1.99)CD (977.29±86.29)CDE (8.47±0.46)CDEF
Humidicola（湿生臂形草） (31.06±1.88)BC (39.49±4.16)BCDEF (16.71±1.43)CD (965.31±47.14)CDE (4.73±0.31)FGH
Thailand（刚果臂形草） (28.73±2.56)BC (25.91±3.19)EFG (19.88±0.99)BCD (1 116.01±99.83)CD (5.50±0.24)EFG
热研3号（俯仰臂形草） (34.11±2.76)BC (24.53±2.16)FG (24.12±3.85)ABCD (1 013.31±74.61)CDE (12.17±0.79)BC
网脉臂形草 (66.43±3.41)A (46.66±6.08)BC (35.89±7.14)AB (2 071.29±137.69)B (5.57±0.68)EFG
CIAT1633（湿生臂形草） (25.87±2.46)BC (31.48±3.73)CDEFG (11.54±2.16)D (1 308.68±167.95)C (1.33±0.09)H
Mekong（珊状臂形草） (34.57±5.89)BC (39.54±4.09)BCDEF (25.78±4.33)ABCD (1 227.43±54.29)C (5.00±0.65)EFGH
Signal（俯仰臂形草） (35.87±7.12)BC (34.11±4.37)CDEFG (21.82±1.05)ABCD (974.73±67.40)CDE (11.57±1.39)BCD
热研6号（珊状臂形草） (64.28±3.46)A (50.32±7.18)B (27.53±3.10)ABCD (2 367.19±349.27)AB (0.97±0.08)H
酸法[9]； 叶绿素含量(Chl)的测定采用丙酮提取法 [9]；
土壤含水率测定方法采用 TR-TRHDP-1 型温湿度
传感器， 直接测定不同阶段土壤中的水分含量。
1.2.3 数据处理 数据统计分析和作图由 SAS
9.0和 Excel软件系统完成。
2 结果与分析
2.1 不同臂形草属种质的抗旱性评价
通过对 20 份臂形草属种质材料干旱胁迫 15 d
时苗期叶片 RWC、 REC、 MDA、 Pro、 叶绿素 SPAD
值等各项生理和生长指标的测定分析， 从表 2 可
见， 20 份臂形草属种质材料抗旱性存在差异。 在
干旱胁迫 15 d 时， 20 份臂形草属种质间的相对含
水量存在极显著差异， 其中 CIAT16835 珊状臂形
草、 CIAT26556 珊状臂形草、 CIAT6095 刚果臂形
草、 网脉臂形草、 热研 6号珊状臂形草的相对含水
量极显著高于其他 15 份种质， 相对含水量最高的
是 CIAT16835 珊状臂形草， 达 78.26％， 最低的是
Abundance 珊状臂形草， 仅 22.79％； CIAT6095 刚
果臂形草的相对电导率极显著高于其他 19份种质，
为 77.60％； CIAT26556 珊状臂形草、 网脉臂形草
的丙二醛含量极显著高于 Molato 杂交臂形草 、
Abundance 珊状臂形草、 巴拉草、 Humidicola 湿生
臂形草、 Thailand刚果臂形草、 CIAT1633湿生臂形
草； CIAT26556珊状臂形草、 热研 6号珊状臂形草、
网脉臂形草、 CIAT16835 珊状臂形草、 CIAT6095
刚果臂形草的脯氨酸含量极显著高于其他 15 份种
质； CIAT16835 珊状臂形草的 SPAD 值极显著高于
其他 19份种质。
通过上述指标进行类平均法聚类分析， R2统计
量（RSQ）=0.571时， 可将 20份臂形草种质材料的抗
旱性划分为 2个抗旱级别， 即强抗旱(higher drought
resistance， 简称 HDR)种质包括 CIAT26556 珊状臂
形草、 网脉臂形草、 热研 6号珊状臂形草、 CIAT6095
刚果臂形草、 CIAT16835珊状臂形草； 弱抗旱(weaker
drought resistance， 简称 WDR)种质包括 Basilisk 俯
仰臂形草、 热研 3 号俯仰臂形草、 Signal 俯仰臂形
草、 CIAT6780珊状臂形草、 CIAT16318珊状臂形草、
FSP1珊状臂形草、 Humidicola湿生臂形草、 Mekong
珊状臂形草、 Molato2 杂交臂形草、 Molato 杂交臂
形草、 Thailand 刚果臂形草、 巴拉草、 CIAT360601
泰国杂交旗草、 Abundance 珊状臂形草、 CIAT1633
湿生臂形草(图 1)。
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第 4 期 严琳玲等： 臂形草属种质苗期抗旱性鉴定研究
图3 2个抗旱级别臂形草属种质的Pro含量变化趋势
Fig. 3 Pro variation trend of 2 drought resistant classes
of Brachiaria germplasm
胁迫天数/d
2 500.00
2 000.00
1 500.00
1 000.00
500.00
0.00
Pr
o含
量
/（
μg
/g
）
0 5 10 15 复水
强抗旱种质
弱抗旱种质
胁迫天数/d
图2 2个抗旱级别臂形草属种质的REC变化趋势
Fig. 2 REC variation trend of 3 drought resistant
classes of Brachiaria germplasm
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
0 5 10 15 复水
相
对
电
导
率
/％
强抗旱种质
弱抗旱种质
2.2 不同抗旱级别臂形草属种质生理指标变化分析
2.2.1 相对电导率(REC)的变化 从图 2 可见， 在
干旱胁迫 0～15 d 时， 随着胁迫时间的延长， 臂形
草属种质的 REC 均呈增加趋势。 其中， 在干旱胁
迫 0～10 d 时， 2 个抗旱级别种质的 REC 增加幅度
均不大， 呈缓慢增加趋势； 在干旱胁迫 10～15 d
时， 强抗旱种质的 REC 由 17.97％猛增到 51.97％，
增加较快， 而弱抗旱种质的 REC 依然呈缓慢增加
趋势， 变化幅度不大。 复水后 2个抗旱级别种质的
REC 均下降， 恢复到 8.43％、 13.99％， 相当于干
旱胁迫 0 d时的水平（差异不显著）。
2.2.2 游离脯氨酸(Pro)含量的变化 干旱胁迫第
0～5天时， 强抗旱和弱抗旱臂形草属种质叶片的 Pro
含量虽有增加但增加幅度小， 且差异不显著(p>0.05)，
强抗旱种质由 0 d 时的 15.56 μg/g 增加到 5 d 时的
25.91 μg/g； 弱抗旱种质由 0 d 时的 13.07 μg/g 增加
到 5 d 时的 24.94 μg/g(图 3)。 但胁迫第 5～15 天时，
Pro 含量显著增加， 且差异极显著， 强抗旱种质叶
片 Pro 含量第 10 天时达 758.74 μg/g， 第 15 天时
达到峰值 2 177.21 μg/g； 弱抗旱种质叶片 Pro 含
量第 10 天时达 485.81 μg/g， 第 15 天时达到峰值
1 004.07 μg/g。 两者的 Pro 含量在复水后皆基本恢
复到第 5天时的水平(图 3)。
2.2.3 丙二醛 (MDA)含量的变化 从图 4 可见 ，
MDA 含量随干旱胁迫进程的延长而呈上升趋势。
其中强抗旱种质的 MDA 含量在连续干旱 5 d 时虽
有不同程度的增加， 但增幅不明显； 但在胁迫 5～
15 d 时， MDA 含量增加明显， 在第 10、 15 天时，
MDA含量由胁迫前的 12.90 μmol/g 分别增至 19.71、
32.24 μmol/g， 增加了 52.79％和 63.58％。 而弱抗
旱种质的 MDA 含量在连续干旱 10 d 时的增幅均
不明显； 但在胁迫 10 d 后时, MDA 含量增速加快，
在第 15 天时 ， 由胁迫前的 18.75 μmol/g 增至
Basilisk俯仰臂形草
CIAT16318珊状臂形草
CIAT26556珊状臂形草
CIAT16835珊状臂形草
FSP1珊状臂形草
CIAT6780珊状臂形草
CIAT6095刚果臂形草
Molato杂交臂形草
CIAT360601泰国杂交旗草
Molato2杂交臂形草
Abundance珊状臂形草
巴拉草
Humidicola湿生臂形草
Thailand刚果臂形草
热研3号俯仰臂形草
网脉臂形草
CIAT1633湿生臂形草
Mekong珊状臂形草
Signal俯仰臂形草
热研6号珊状臂形草
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5
图1 臂形草属种质抗旱性聚类图
Fig. 1 Dendrogram of Brachiaria of drought resistance
665- -
第 35 卷热 带 作 物 学 报
图6 2个抗旱级别臂形草属种质的RWC变化趋势
Fig. 6 RWC variation trend of 2 drought resistant
classes of Brachiaria germplas
胁迫天数/d
100.00
90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
RW
C/
％
0 5 10 15 复水
强抗旱种质
弱抗旱种质
胁迫天数/d
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
M
DA
含
量
/（
μm
ol
/g
）
0 5 10 15 复水
强抗旱种质
弱抗旱种质
图4 2个抗旱级别臂形草属种质的MDA含量变化趋势
Fig. 4 MDA variation trend of 2 drought resistant
classes of Brachiaria germplasm
56.87 μmol/g， 增加了 203.31％。 复水后 2 个抗旱
级别种质叶片的 MDA 含量均基本于恢复到 0 d 时
的水平， 没有显著差异(p>0.05)。
2.2.4 叶绿素 SPAD 值的变化 从图 5 可见， 在
连续干旱胁迫的 15 d时间里， 2个抗旱级别种质叶
片的叶绿素 SPAD 值均呈下降趋势。 在持续胁迫到
第 10 天时， 强抗旱和弱抗旱种质的叶绿素 SPAD
值比 0 d时分别下降了 100.76％、 90.67％， 胁迫到
第 15天时分别下降了 153.35％、 151.95％。 复水 5 d
后干旱胁迫解除 ， 2 个抗旱级别种质的叶绿素
SPAD 值均得以恢复， 叶绿素 SPAD 值在 40左右。
2.2.5 叶片相对含水量(RWC)的变化 从图 6 可
见， RWC 随干旱胁迫时间的延长而逐渐下降。 干
旱胁迫 0～10 d 时， 2 个抗旱级别的 RWC 随着胁迫
时间的延长呈下降趋势 ， 但同一胁迫时间内的
RWC 间差异不显著(p>0.05)。 当干旱胁迫持续到第
15天时， 强抗旱种质与弱抗旱种质的 RWC 存在显
著差异(p<0.05)， 强抗旱种质的 RWC 由胁迫 10 d
时的 76.97％下降到 70.84％ ， 而弱抗旱种质的
RWC 由 68.21％下降到 30.45％， 说明强抗旱种质
RWC 的下降速度较弱抗旱种质的相对要缓慢， 更
能忍耐干旱的胁迫。
2.2.6 干旱胁迫过程中土壤含水量的变化 随着
干旱时间的延长， 臂形草不断吸收盆内的水分， 导
致土壤含水量不断下降（图 7）， 且同一时期各品种
间土壤含水量的变化不显著（p>0.5）。 在 0～15 d 内，
均有不同程度的降低， 降低幅度最大的为第 5～10
天， 在第 5 天时， 土壤中的平均含水量为 11.3％，
而到第 10天时， 土壤中的含水量降低至 3.3％， 比
第 5 天时降低了 70.8％， 差异显著（p<0.5）， 至第
15天时水分含量降低到了 1.6％。
3 讨论与结论
3.1 讨论
目前， 在牧草中较普遍的育种方式还是常规育
种， 即收集资源后发掘有某种特性的优良材料进而
选育出新的品系或品种。 臂形草种质主要以国外引
进为主， 共 20 份， 希望从中筛选出抗旱性强的材
料， 由于抗旱性受影响的因素有很多， 因此在进行
抗旱性鉴定时， 不仅要从植株的外观形态进行评
价， 也要通过生理、 生化等多个方面进行评价， 这
样才会使鉴定结果更加全面、 准确。
众多学者认为丙二醛含量和电导率可以作为作
物抗旱性评价的重要生理指标 [10-13]。 本试验对干旱
胁迫下的臂形草种质的丙二醛和电导率进行测定，
结果发现随着干旱胁迫的加强， 臂形草的丙二醛含
胁迫天数/d
图5 2个抗旱级别臂形草属种质叶片的
叶绿素SPAD值变化趋势
Fig. 5 Variation trend of chlorophyll SPAD value of 2
drought resistant classes of Brachiaria germplasm
0 5 10 15 复水
强抗旱种质
弱抗旱种质
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
0.00
叶
绿
素
SP
AD
值
胁迫天数/d
0 5 10 15 复水
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
土
壤
含
水
量
/％
图7 土壤含水量随胁迫时间的变化趋势
Fig. 7 Soil moisture variation trend with stress time
666- -
第 4 期
量和相对电导率均呈增加趋势， 这与杨顺强等 [14]与
梁国玲等 [15]的研究结果一致。 赵洪兵等 [16]在玉米抗
旱性方面的研究结果表明， 在干旱胁迫条件下， 脯
氨酸的含量都会发生积累， 且脯氨酸的积累程度与
品种的抗旱能力的强弱成正相关。 本试验中， 强抗
旱与弱抗旱种质相比， 在 0～15 d 内， 强抗旱种质
的脯氨酸含量均高于同一时期的弱抗旱种质， 说明
在一定程度上， 强抗旱种质臂形草累积的脯氨酸含
量多， 因此抗旱能力强。 这与李波等[17]在苜蓿上的
研究结果是一致的。
水分胁迫使植株体内水分亏缺达一定程度时，
会造成叶绿体的变形和片层结构的破环， 叶绿素含
量也会发生变化。 由于牧草对水分的敏感度很高，
所以受干旱影响小的品系可以保持较高的叶绿素含
量， 从而保证光合速率和光合产物的积累， 最终保
证产量。 因此， 叶绿素含量与牧草的抗旱性也有直
接关系， 且呈正相关[18]。 本试验结果表明， 干旱胁
迫下， 强抗旱种质臂形草的叶绿素含量较高， 反之
亦然。
何玮等[19]对红三叶进行抗旱性鉴定发现， 红三
叶各材料叶片的相对含水量下降、 细胞膜透性增
大、 MDA 含量上升、 脯氨酸含量增加而 SOD 活性
下降， 在本试验中， 各臂形草叶片的相对含水量随
胁迫时间的延长不断下降， 表明随着干旱胁迫时间
的延长， 叶片失水速度快， 保水能力较差， 抗旱性
相对较差。 这与孟林等[20]对苜蓿的研究结果一致。
3.2 结论
本试验通过对 20 份臂形草种质进行干旱胁迫
测定， 试验结果表明： 随着干旱胁迫时间的延长，
20份臂形草属种质的 RWC、 REC、 MDA、 Pro、 叶
绿素 SPAD值均产生不同程度的变化， 且种质间差
异极显著。 通过上述指标进行类平均法聚类分析，
R2=0.571 时， 可将 20 份臂形草种质材料的抗旱性
划分为强抗旱种质和弱抗旱种质 2 个抗旱级别。 其
中， 强抗旱种质包括： CIAT26556 珊状臂形草、 网
脉臂形草、 热研 6 号珊状臂形草、 CIAT6095 刚果
臂形草、 CIAT16835 珊状臂形草。 强抗旱和弱抗旱
臂形草种质的细胞相对电导率、 丙二醛及脯氨酸含
量随着干旱时间的延长而增加， 但增加的程度不
同， 但三者与干旱胁迫时间均呈正相关； 叶绿素
SPAD 值及叶片相对含水量则随着干旱时间的延长
而不断降低， 二者与干旱胁迫时间呈负相关。
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责任编辑： 沈德发
严琳玲等： 臂形草属种质苗期抗旱性鉴定研究 667- -