全 文 ：第 15卷　增刊 干　旱　区　资　源　与　环　境 Vol. 15　 No. 5
2001年 12月 Journa o f Arid Land Resources and Environment Dec. 2001
文章编号: 1003- 7578( 2001) 05- 051- 04
盐胁迫对 11种禾本科牧草根系细胞膜透性的影响
白玉娥 1　 易 津1　 谷安琳2　阮　征 1
( 1　内蒙古农业大学 呼和浩特 010019; 2　中国农业科学院草原研究所 呼和浩特 010010)
提要:本研究采用电导法测定了盐胁迫下 11种禾本科牧草不同季节根系细胞膜透性的变
化 ,实验结果表明: 11种禾本科牧草根系细胞膜透性与其耐盐性呈极显著负相关 ( r= - 0.
993) ; 11种禾本科牧草的耐盐性存在种 (品种 )间、季节间明显差异 ,评价结果与大田试验结果
一致 ,因此根系电导率测定细胞膜透性可以作为植物耐盐性评价的指标之一。根系是评价多年
生禾本科牧草 ,尤其是根茎类禾草耐盐性的较好的植物器官。
关键词: 禾本科牧草　根系　盐胁迫　耐盐性
中图分类号: Q942. 5　　 文献标识码: A

盐碱地在地球陆地上分布很广泛 ,约占总陆地面积的 25% ,是世界上主要的土地资源 ,在我国从海
滨到内陆 ,从平原到高原都分布着不同类型的盐碱土壤 ,其面积约有 5亿多亩 ,其中己开垦的约 1亿多
亩 ,还有 3亿多亩盐碱地等待开发利用 。在盐碱地上种植多年生牧草 ,可减少地面蒸发 ,降低盐碱度 ,有
利于改善土壤结构和微生物的生活环境。评价、筛选和研究牧草的耐盐性 ,利用耐盐性较强的牧草对 改
造我国盐碱地具有重要的现实意义。
1　材料和方法
1. 1　材料
1. 1. 1　植物材料 (表 1)
表 1　 11种禾本科牧草植物材料
Tab. 1 The names and the sources o f 11 g r ass species
属　　名 编号 中文名称 学　　 名 品种名称 种子来源 /实验材料来源 /植株年龄
Leymus
(赖草属 )
1 羊草 L . chinensis 内蒙古 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
2 赖草 L . secalin us 内蒙古 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
Pascopyruw
(牧冰草属 )
3 巴顿牧冰草 P. smith ii Bar ton 美国 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
4 茹莎纳牧冰草 P. smith ii Rosana 美国 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
Thinopyrum
(薄冰草属 )
5 焦斯高薄冰草 T . pon ticum Jose 美国 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
6 泰瑞高薄冰草 T . pon ticum Tyrel l 美国 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
8 克拉克薄冰草 T . intermed ium Clarke 美国 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
9 P I - 2818薄冰草 T . intermed ium I P- 2818 美国 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
10 中间偃麦草 T . intermed ium 内蒙古 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
Agropyron
(冰草属 ) 11 蒙古冰草 A. mongol icum 内蒙古 /内蒙古乌拉特草籽场 /三年生
　　注:牧冰草、薄冰草和高薄冰草在《中国植物志》中分别被定名为硬叶偃麦草 ( Elytrigia smith ii )、中间偃麦草 ( Elytrgia intermed ia )和
长穗偃麦草 (Elytr ig ia elon gata )。
1. 1. 2　 试剂材料
5%的复盐溶液按 NaCl 35. 5% , CaCl 21. 5% ,MgSO4 2% , K 2 SO4 11%的比例配制 ,然后稀释得到 0.
基金项目:本项研究为国家自然科学基金资助项目 (项目编号: C39760012)作者简介:白玉娥 ( 1968. 6- ) ,女 ,蒙古族 ,内蒙古通辽市人 ,内蒙古农业大学林学院在读博士。 研究方向为植物生理生态学。
DOI : 10. 13448 /j . cnki . jal re . 2001. s1. 009
5% , 1. 0% , 1. 5% , 2. 0% , 2. 5% , 3. 0%等不同浓度的复盐溶液。
1. 2　 实验方法
1. 2. 1　 盐胁迫处理方法
取 1g植物根系洗净 ,剪成小段浸入不同浓度复盐溶液 , 12小时后解除胁迫测电导率值 ,每种材料
三次重复 ,分别在夏秋两季测定。
1. 2. 2　 电导率测定方法
植物根系浸泡 12小时解除胁迫后 ,用自来水清洗 5— 7次 ,再用蒸馏水清洗 2— 3次 ,加入 15ml蒸
馏水用电导仪测初始电导率 ,浸泡 6小时后测定电导值 ,以浸出液电导率值 (减去初始值 )比较不同盐浓
度下植物根系的细胞膜透性。
1. 2. 3　数据分析方法:采用 EXCEL进行方差分析和相关分析。
表 2　 禾本科牧草夏季根系电导率测定结果及耐盐性差异分析
Tab. 2 The electrical transmission rates o f ro ot sy stems and sa lt endurance va riances ana ly sis in summer
(单位:微姆欧 /克 )
编号 植物 名称 复盐 浓度 (% )
0( CK) 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0
耐盐性差异显著性
1 羊草 40. 00 62. 00 73. 00 89. 00 100. 00 108. 00 115. 00 B
2 赖草 38. 00 63. 00 48. 00 101. 00 90. 00 95. 00 128. 00 A
3 巴顿牧冰草 55. 00 69. 50 98. 50 96. 00 100. 50 163. 50 143. 00 AB
4 茹莎纳牧冰草 58. 00 82. 00 92. 00 142. 50 159. 00 241. 00 147. 50 AB
5 焦斯高薄冰草 33. 00 45. 50 65. 00 71. 00 124. 00 115. 00 143. 00 A
6 泰瑞高薄冰草 24. 50 24. 00 28. 50 45. 00 53. 00 41. 00 41. 50 A
7 埃克高薄冰草 37. 50 68. 00 88. 50 127. 00 140. 50 110. 50 126. 50 AB
8 克拉克薄冰草 28. 00 41. 00 68. 00 92. 50 120. 50 79. 00 83. 50 A
9 IP 2818薄冰草 24. 50 25. 50 32. 50 38. 00 44. 00 52. 50 108. 00 A
10 中间薄冰草 62. 50 132. 00 215. 00 272. 00 411. 00 470. 00 486. 00 C
　　 注:耐盐性顺序 A> AB> B> C
表 3　 禾本科牧草秋季根系电导率测定结果及耐盐性差异分析
Tab. 3 The electrical transmission rates of roo t systems and sa lt endurance variances analysis in autumn
(单位:微姆欧 /克 )
编号 植物 名称 复盐 浓度 (% )
0( CK) 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5 3. 0
耐盐性差异显著性
1 羊草 16. 30 36. 00 50. 00 72. 00 88. 00 97. 70 102. 70 AB
2 赖草 26. 00 39. 00 70. 00 96. 00 83. 30 158. 70 153. 00 BC
3 巴顿牧冰草 26. 70 46. 70 61. 70 80. 30 92. 70 100. 70 106. 00 B
4 茹莎纳牧冰草 24. 30 53. 30 107. 70 109. 00 149. 70 192. 00 192. 00 C
5 焦斯高薄冰草 20. 30 26. 70 33. 30 47. 00 49. 70 72. 00 79. 00 A
6 泰瑞高薄冰草 12. 00 33. 30 37. 00 42. 30 57. 30 80. 70 77. 30 A
7 埃克高薄冰草 10. 00 19. 70 24. 70 43. 70 40. 70 45. 30 53. 00 A
8 克拉克薄冰草 18. 00 32. 30 40. 30 52. 30 56. 70 71. 70 80. 70 AB
9 IP- 2818薄冰草 16. 30 43. 30 82. 00 75. 30 93. 00 88. 30 135. 70 B
10 中间薄冰草 16. 30 30. 00 36. 00 54. 70 58. 30 72. 30 71. 30 A
11 蒙古冰草 16. 60 29. 70 50. 70 68. 30 87. 70 107. 30 99. 70 AB
　　 注:耐盐性顺序 A> AB> B> BC> C
2　结果与分析
2. 1　 11种禾本科牧草种、品种间的耐盐性差异分析
从表 2— 3中可以看出 ,这 11种禾本科牧草的根系随着复盐浓度的增大而电导率值增大 ,说明细胞
膜透性增大 ,细胞膜破坏加重 ;从图 1— 2可以看出这 11种禾本科牧草中有几种禾草的电导率值曲线呈
“ S”型大致可以分为三个阶段:绶慢上升 -快速上升 -绶慢上升 ,这说明植物细胞膜在较低盐浓度时受
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到的影响较小 ,当复盐浓度达到一定浓度时 ,细胞膜受损加重。在曲线图上可以看出有两个明显的拐点 ,
如茹莎纳牧冰草和中间薄冰草 ,其耐盐性弱 ,还可以看出一些牧草曲线斜率较小 ,如赖草和克拉克薄冰
草其耐盐性中等 ,埃克高薄冰草和焦斯高薄冰草的电导率值曲线几乎平行于 X轴 ,说明其细胞膜受损
较轻 ,耐盐性极强 ;电导率与耐盐性呈极显著负相关。
2. 2　 禾本科牧草夏季根系耐盐性测定结果及差异显著性分析
从表 2和图 1中可以看出夏季耐盐性最强的牧草是从北美引进的焦斯高薄冰草和泰瑞高薄冰草
等 ,埃克高薄冰草和克拉克薄冰草等次之 ,中间薄冰草最弱。
2. 3　 禾本科牧草秋季根系耐盐性测定结果及差异显著性分析
从表 3和图 2中可以看出秋季耐盐性最强的牧草也是从北美引进的泰瑞高薄冰草、焦斯高薄冰草
和埃克高薄冰草等 ,中国的羊、草蒙古冰草等次之 ,茹莎纳牧冰草最弱。
图 1- 1禾本科牧草秋季电导率测定结果　　　　　图 1- 2. 禾本科牧草夏季电导率测定结果
图 1　 11种禾本科牧草电导率测定结果曲线图
Gur res of electrica l t ransmission r ates of 11 species
A—羊草 , B— IP2818- 薄冰草 , C—赖草 , D—中间薄冰草 , E—巴顿牧冰草 , F—茹莎纳牧冰草 , G—焦斯高薄冰草 , H—泰瑞高薄冰
草 , I—埃克高薄冰草 , J—克拉克薄冰草 , K—蒙古冰草。
2. 3　 11种禾本科牧草耐盐性季节差异分析
从表 4中可以看出 11种禾本科牧草多数牧草秋季耐盐性高于夏季 ,只有泰瑞高薄冰草、 IP— 2818
薄冰草、赖草夏季耐盐性高于秋季 ;赖草、巴顿牧冰草、茹莎纳牧冰草等强根茎牧草的耐盐性变化不大。
表 4　夏季和秋季电导率差值比较
Tab. 4 The compa rison o f the elec trical tr ansmission ra tes diffe rences betw een in summer and in autumn
(单位:微姆欧 /克 )
植物材料编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
夏季电导率平均值 134. 57 80. 42 96. 78 131. 71 85. 42 36. 18 99. 75 73. 21 46. 42 293. 92
秋季电导率平均值 66. 10 89. 42 73. 68 118. 28 46. 85 48. 55 33. 87 50. 42 76. 27 47. 84
夏季值 -秋季值 68. 47 - 9. 00 23. 10 13. 42 38. 57 - 11. 74 65. 88 22. 78 - 29. 84 246. 80
3　讨论
3. 1　 禾本科植物根系耐盐性评价的意义
根系是植物的重要器官 ,要想提高植物的抗性就要加强植物根系的研究 ,这是因为整个植物对不良
环境的抵抗能力与根系的生物特性密切相关。 以处在盐环境的根系 ,即植物主要的抗盐器官为研究对
象 ,对研究多年生牧草耐盐性 ,尤其是靠根茎进行营养繁殖的根茎类禾草的耐盐性具有重要的意义。
3. 2　 电导率测定禾本科牧草根系耐盐性的可靠性分析
从表 5中可以看出 ,测定根系电导率所得禾本科牧草的耐盐性强弱顺序与大田试验结果一致 ,因此
根系电导率值可以作为耐盐性评价的一个指标。
3. 3　 11种禾本科牧草耐盐性评结果
这 11种禾本科牧草耐盐性都较好 ,其中从北美引进的薄冰草属 (偃麦草属 )的泰瑞高薄冰草和焦斯高薄
冰草耐盐性最强 ,其次为中国的羊草、蒙古冰草等 ,牧冰草属的茹莎纳牧冰草 (秋季 )和中间薄冰草 (夏
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季 )抗盐性最弱。
表 5　 禾本科牧草耐盐性野外试验结果与本次实验结果比较
Tab. 5 The comparison be tween the field results and the experimental results o f salt endurance
植物材料编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
野外试验结果 B B B C A A A — — — —
本次实验结果 B B B C A A A B C C B
　　注:耐盐性顺序 A> B> C
3. 4　 11种禾本科牧草耐盐性季节性差异分析
11种禾本科牧草中多数牧草秋季耐盐性高于夏季 ,赖草、巴顿牧冰草、茹莎纳牧冰草等强根茎牧草
的耐盐性变化不大 ,泰瑞高薄冰草、 IP— 2818薄冰草、赖草等夏季耐盐性高于秋季 ,这可能与种子产量
和种子成熟期有关 ,同时也与其根系夏秋两季营养成分含量变化与否有关 ,这有待于进一步研究。
3. 5电导率曲线图分析
从图 1— 2中可以看到有几种草的曲线呈“ S”型 ,有明显的两个拐点 ,即耐盐激活盐浓度点和耐盐极
限盐浓度点。还有几种草的曲线呈波浪型 ,这可能是适应性较强的草。另外几种草的曲线斜率较小或几
乎平行于 X轴 ,其耐盐性极强。
参考文献
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Effects of Salt Stress on the Cell Membrane
Penetration of Root System in 11 Grasses
BAI Yu- e
1
YI Jin
1
GU An- lin
2
RUAN Zheng
1
( 1. Inner Mongolia Ag riculture Univ ersi ty Hohho t 010019,
2. Grassland Insti tute of China Ag riculture Academy, Hohho t 010010)
Abstract
The roo t system cell membrane penetration of 11 species o f Poaceae pa stures under sal t st ress
w ere tested by elect rical t ransmission. The results rev ealed that roo t system cell membrane
penet ration w as nega tiv ely related w ith salt endurance obviously ( r= - 0. 993 ) ; The salt endurance
o f these g rasses w ere obv iously dif ferent f rom each o ther according to di fferent species, dif ferent
breeds and dif ferent seasons and the assessing resul ts w ere in acco rdance wi th the field results. So
using the electrical transmission rates of root sy stem to determine cell membrane penet ration can be
considered as one index to v alue the plant salt endurance. The roo t sy stem is the best plant organ to
va lue the sal t endurance o f perennial Poaceae pastures especially rhizomatous pastures.
Keywords: Po aceae pastures, roo t sy stem, salt st ress, sal t endurance
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