9个苇状羊茅品种的耐盐性研究

贾峥

（山西省吕梁学院汾阳师范分校 数学与科学系，山西 吕梁 032200）

9个苇状羊茅品种的耐盐性研究

贾峥

（山西省吕梁学院汾阳师范分校 数学与科学系，山西 吕梁 032200）

采用盆栽法，通过考察9个苇状羊茅品种（系）在4个盐浓度下的形态指标和生理指标来研究其耐盐性.形态指标主要有存活苗数、相对株高、生物量.生理指标主要测定了游离脯氨酸含量和质膜相对透性.结果表明随着盐胁迫时间的延长，存活苗数、相对株高和生物量呈递减趋势，脯氨酸含量和质膜相对透性呈递增趋势；此外，还从中发现3个品种的耐盐性较高.

苇状羊茅；盐胁迫；综合评价

吕梁市位于山西省中部西侧，土壤盐碱化严重.耐盐碱植物的培植研究已成为开发利用盐碱地的主要途径.苇状羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）属禾本科羊茅属（Festuca），别名高羊茅、苇状狐茅，不仅具抗旱、耐热、耐涝、耐贫瘠、耐践踏、病虫为害轻、枯草层不明显、绿期长等优点，更具有较强的耐盐碱能力（可在pH4.7～8.5的土壤中生长），是温带及南方亚热带地区建立人工草场及改良天然草场的重要草种.近年来逐渐应用于草坪草的建植[1].

迄今为止，人们已经对苇状羊茅的耐盐性作了一些研究.如韩晓光、夏光敏等[2]以苇状羊茅种子为材料诱导愈伤组织，用NaCl筛选出耐盐变异型愈伤组织，并从耐盐变异型愈伤组织中获得了耐盐的再生植株.为了提高苇状羊茅的耐逆性，吴关庭等[3]以用成熟种子培养的胚性愈伤组织为受体材料，通过农杆菌介导法将拟南芥（Arabidopsis thaliana）中与抗逆性相关的CBF1基因导入4个供试品种的基因组中，对获得的112株转基因植株进行进一步的研究，结果发现在高盐与高渗胁迫下转基因植株具有显著的生长优势，存活率极显著地高于对照的非转化植株；经低温、高温、干旱和高盐等逆境胁迫处理后叶片相对电导率平均较对照植株低25%～30%，证明了转基因植株的耐逆性有所增强.他们的试验不仅证明了在细胞水平上筛选出的苇状羊茅耐盐胚性愈伤组织能够较稳定地保持其耐盐能力，而且由此耐盐变异型愈伤组织分化出的再生植株还具有很高的耐盐能力，为进一步选育苇状羊茅耐盐新品系和新品种奠定了基础.

本试验以9个苇状羊茅品种为材料，对其进行了耐盐性研究，以期筛选出适宜的品种，最终为改良盐碱地、提高盐碱地的利用及在盐碱地发展草坪业或畜牧业提供一定的品种资源.

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料中9个苇状羊茅品种的编号、名称和引种地见表1，试验于2009年3月至5月在吕梁学院汾阳师范分校中进行.

表1 材料表Tab.1 Table of Materials

1.2 试验方法

1）盆土准备：取大田土（非盐碱）过筛，随机抽取少量土壤检测土壤的水分和盐分.根据含水率确定实际需要装入花盆的干土重，盐分则忽略不计.取20 cm×20 cm的花盆，每盆装土1.5 kg，每个材料装12盆.

2）播种定苗：盆土准备好后，进行播种.播种后应防止降雨的干扰.根据种子的发芽率每盆播种20～30粒，出苗后间苗，2叶期之前定苗，每盆留生长整齐一致、分布均匀的10株苗.

3）加盐处理：待幼苗长至3叶期时进行加盐处理，按每盆土样干重的0.2%（CK）、0.4%、0.6%、0.8%共4个浓度加NaCl（化学纯）进行盐处理.每个材料四个处理，三次重复.

1.3 耐盐性指标的测定

1.3.1细胞膜透性的测定

采用电导法测定不同材料的电导率，以求得相对的细胞膜透性.

于盐胁迫处理后的第15d用DDS-Ⅱ型电导仪测定各材料的电导率，每个材料重复3次.按照下式计算细胞膜的相对透性.

细胞膜相对透性（%）=（L1/L2）×100%，

式中：L1—叶片杀死前外渗液的电导值，L2—叶片杀死后外渗液的电导值.1.3.2游离脯氨酸的测定

盐胁迫后15d，取新鲜叶片切成1 cm的小段，采用水杨酸法测定材料的消光值，每个材料重复3次.用下式计算出游离脯氨酸含量[4].

计算公式：C=（A/W）×（V1/V2）×100%，

式中：C——样品脯氨酸含量（μg/g），V1——样品提取液体积（mL），

W——样品重量（g），V2——样品反应液体积（mL），

A——由标准曲线查得的脯氨酸含量（μg）.1.3.3存活苗数

加盐30 d后观察每盆中存活植株的数目，记作存活苗数，根据材料叶心的枯黄可判断植株的死亡与否.

1.3.4株高

加盐30 d后用直尺测定每株幼苗从土壤层到最长叶叶尖的长度，将每盆中10株幼苗的平均值作为株高.

计算公式：相对株高=（盐处理植株高度/对照植株的高度）×100%

1.3.5 生物干重

生物干重包括地上生物干重和地下生物干重，各自的称取方法如下：

1）地上生物量干重.加盐后30 d，用刀片（或剪刀）沿土层割取植株地上部，用自来水清洗干净后放入烘箱中，在80℃下杀青，105℃下烘干过夜（12 h），在干燥器中冷却到室温后用天平称重（精确到0.001 g），以每盆中所有植株地上部分的总干重作为该材料的地上生物量.

2）地下生物量干重.将花盆中取过地上生物量的土块（内有地下部分）全部转移到纱布中，用流水不断的冲洗，将泥土冲走后从纱布中取出存留的根，用滤纸吸干水分，按照上述方法将根烘干至恒重、称量.以每盆中所有植株地下部分的总干重做为材料的地下生物量.

1.3.6 数据处理方法

利用SAS和EXCEL软件对数据进行处理，并进行进一步的综合评价.

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对苇状羊茅细胞质膜透性的影响

从表2可见，T1～T8等8个品种在低盐浓度下根细胞相对电解质渗出率变化不大，而在高盐浓度（0.6%）时相对电解质渗出率迅速升高，说明盐胁迫对这几个品种的影响比较明显；而T9在各盐浓度的胁迫下细胞膜相对质膜透性增加不大，盐胁迫对它的细胞膜破坏程度较小，表明T9不易受到盐胁迫的危害.从表2可知盐胁迫后的15 d分别测定这些材料叶片的电解质渗出率，计算出相对质膜透性，方差分析表明材料间有显著差异（P＜0.05），盐浓度间存在极显著差异（P＜0.01）.

表29 份羊茅材料在不同盐处理下的相对质膜透性Tab.2Relative membrane permeability of 9 varieties of Festuca arundinacea Schreb under different salt treatment

2.2 盐胁迫对苇状羊茅游离脯氨酸的影响

从表3看出，随着盐浓度的升高苇状羊茅中相对游离脯氨酸含量呈上升的趋势.在0.6%和0.8%盐浓度胁迫下较对照显著增加（P＜0.05），0.4%NaCl浓度处理下相对脯氨酸含量与对照的差异不显著（P＞0.05）.

2.3 盐胁迫对苇状羊茅成活率的影响

随着盐浓度的增加苇状羊茅幼苗的相对成活率逐渐下降（见表4）.0.4%盐浓度处理下的幼苗的相对成活率与对照之间无显著差异，而盐浓度为0.6%和0.8%时幼苗相对成活率却极显著地低于对照（P＜0.01），盐浓度0.4%和0.6%的处理间存活率的差异不显著（P＞0.05）.

2.4 盐胁迫对苇状羊茅株高的影响

经方差分析后，从表5得知处理后材料的相对株高显著低于对照（P＜0.05），且不同处理间株高差异亦达到显著水平（P＜0.05）.

表39 份苇状羊茅材料在不同盐处理下的游离脯氨酸含量μg/gTab.3 Free proline content of 9 varieties of Festuca arundinacea Schreb under different salt treatmentμg/g

2.5 盐胁迫对苇状羊茅生物量的影响

方差分析见表6，盐处理下总生物量极显著低于对照（P＜0.01），0.4%和0.6%的盐处理间总生物量的差异达到极显著水平（P＜0.01），0.8%和0.6%处理间总生物量的差异达到显著水平（P＜0.05）但是未达到极显著差异（P＞0.01）.试验结果表明盐胁迫下羊茅地上部和地下部的生长均在很大程度上受到抑制，总生物量随着浓度的增加而降低.

3 讨论与结论

植物和环境发生作用，首先要通过质膜，质膜对不良环境的反应引起质膜透性的变化[5].膜透性的变化是反映其接受胁迫伤害程度的一个很好胁变指标.盐分胁迫对植物的伤害作用主要是离子胁迫致使细胞质膜损伤，质膜发生相变，使其选择性遭破坏，胞内大量离子或某些有机物质外渗[6].

表49 份材料在不同盐处理下幼苗的相对成活率Tab.4 Relative survival rate of 9 varieties of Festuca arundinacea Schreb under different salt treatment

表59 份材料在不同盐处理下的幼苗株高 cmTab.5 Seedings height of 9 varieties of Festuca arundinacea Schreb under different salt treatment cm

脯氨酸（proline）是植物细胞质中一种游离氨基酸，具有很高的水溶性.有些学者研究认为它可以保护细胞膜系统，维持胞内酶的结构，减少胞内蛋白质的降解，脯氨酸含量的增高能够降低叶片细胞的渗透势，防止细胞脱水.它的积累可以防止氮素的流失，而且对植物不产生毒副作用[7].在通常情况下植物体内游离脯氨酸的含量很低，但在逆境条件下植物体内的脯氨酸含量可猛增数十倍至百倍，到目前为止，大量证据表明脯氨酸的累积具有多种生理意义[8].如作为细胞质渗透调节物质稳定大分子结构等，植物体的内源脯氨酸可能具有清除活性氧的作用[9]，高浓度的脯氨酸可降低细胞液中盐浓度、减轻盐的胁迫作用.总之，脯氨酸有提高植物抗盐性和降低盐害的作用，从试验可得如下结果：

表69 份材料在不同盐处理下的生物量干重 gTab.6 Biomass dry weight of 9 varieties of Festuca arundinacea Schreb under diffrent salt treatment g

1）随着盐处理浓度的加大、盐胁迫时间的延长，各材料幼苗的存活率显著下降；苇状羊茅种质材料地上和地下部分的干重明显降低.在盐胁迫下，地上和地下相对生物量较高的材料有T4、T2和T3；随着盐胁迫浓度的加大，株高明显下降，其中T7和T5受盐危害较大，T2和T9受害较轻.

2）脯氨酸在盐胁迫下的变化率可作为高羊茅种质材料抗盐性鉴定的一个生理指标.苇状羊茅材料耐盐性的强弱与质膜相对透性呈负相关，试验结果与苗期表型鉴定结果相符合，因此，盐胁迫条件下苇状羊茅细胞膜透性的变化也可作为苇状羊茅材料耐盐性鉴定指标之一.

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[8]汤齐城.逆境条件下植物脯氨酸积累及其可能的生态学意义[J].植物生理通讯,1984(1):15-18.

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Salt-tolerance Studies of 9 Varieties of Festuca Arundinacea Schreb

JIA Zheng
（Department of Mathematics and Science，Fenyang Normal Branch of Lvliang College，Lvliang 032200，China）

In this paper,9 varieties of Festuca arundinacea Schreb were studied under 4 concentrations of NaCl solu⁃tion by pot experiments.Morphological indexes(mainly plant survival rate,the relative height and biomass weight)and physiological indexes(relative membrane permeability and free proline content)were observed.So the salt tolerance was comprehensively assessed.The results showed that with the extension of time under salt stress,plant survival rate,the relative height and biomass dry weight increased,relative memberane permeabillty and free proline content decreased.3 varities were found to be able to bear high concentration of salt.

Festuca arundinacea Schreb；Salt stress；Comprehensive evaluation

Q 945.78

A

1674-4942（2011）03-0317-05

2011-04-30

黄 澜