45个苜蓿品种秋眠级初步评定

方珊珊，孙启忠，闫亚飞，刘志英，陶 雅，李 峰

（1．中国农业科学院草原研究所，内蒙古呼和浩特010010；2．中国农业科学院研究生院，北京100081）

45个苜蓿品种秋眠级初步评定

方珊珊1，2，孙启忠1*，闫亚飞1，2，刘志英1，2，陶 雅1，李 峰1

（1．中国农业科学院草原研究所，内蒙古呼和浩特010010；2．中国农业科学院研究生院，北京100081）

以美国11个苜蓿秋眠性标准品种为对照，依据Teuber等方法连续两年（2013年和2014年）在内蒙古西部干旱地区评定国内和国外引进的共45个苜蓿品种的秋眠级，建立了11个标准品种秋眠级与秋季再生株高的回归关系。结果表明，苜蓿秋季刈割后第21天的再生自然株高与原秋眠级存在真实的线性回归关系，R2分别为0．9643和0．9867。相关性分析表明，11个标准对照品种的实际秋眠级与原秋眠级之间相关系数为0．994，存在极显著正相关；13个已知原秋眠级的引进品种的实际秋眠级与原秋眠级之间的相关系数为0．969，存在显著正相关。聚类分析表明，21个国内苜蓿品种中90%的为秋眠和极秋眠类型，其中渝苜1号、甘农5号和凉苜1号实际秋眠级评定结果分别为6．8，7．4和8．5，属于非秋眠类型，国外引进品种秋眠类型多样性高，各种类型均有分布。

苜蓿；秋眠性；秋眠级

苜蓿（Medicago sativa）的秋眠性（fall dormancy）是苜蓿随着秋季北纬地区日照时数减少和气温下降引起的生理性休眠，是一种与抗寒性和生产力有密切关系的遗传性生长特性［1-2］。1921年有研究发现，秋季苜蓿的地上部分生长习性与越冬能力关系密切，当秋季日照时数减少气温下降时，适应南方气候的品种在刈割后继续旺盛生长，再生植株高大、直立且强壮；而适应北方气候的品种在刈割后生长速度明显放缓甚至停止生长，再生植株低矮、纤细且长短不一［3］。相反在春季和夏季长日照条件下，这两种类型的苜蓿的再生性差异就不明显，于是人们提出了苜蓿秋眠性的概念。1991年Barnes等［4］依据苜蓿在短日照条件下的秋眠反应，将苜蓿品种划分为9个等级3种类型（秋眠类型、半秋眠类型、非秋眠类型）。Teuber等［5］在原有的9个等级的基础上采用相同的测定方法将苜蓿品种的秋眠等级划分为11个等级，并给出11个对应的秋眠性标准对照品种。之后，研究者将11个秋眠等级划分为5大类型，其中1级为极秋眠型，2，3级为秋眠型，4，5，6级为中等秋眠型，7，8级为非秋眠型，9，10，11级为极非秋眠型［6］。鉴于苜蓿秋眠性与品种适应性和产量之间的密切关系，国外对苜蓿秋眠及其应用做了大量研究，其中美国已经把苜蓿秋眠性列为品种鉴定的首要指标［7］。国内学者对苜蓿秋眠性的研究起步较晚，1991年卢欣石和申玉龙［8］在国内首次报道苜蓿秋眠性概念和国外的应用情况。卢欣石和申玉龙［8］对中国23个审定品种的秋眠性研究中，从遗传性评价、农艺特性评价、引种和区划等方面开始引入秋眠性的概念并以9个苜蓿秋眠标准品种为对照，对中国92个苜蓿地方品种资源进行了秋眠性评定［1，9］。毕玉芬等［10］引入美国11个秋眠性标准品种，给出了在云南地区评价秋眠性的最佳刈割时期。梁金等［11］用11个不同秋眠级的苜蓿制定了在甘肃地区的苜蓿秋眠性评价技术标准，但并未引进美国标准品种作为对照。从苜蓿秋眠性概念引入中国以来，对苜蓿秋眠的研究大多集中于不同秋眠性苜蓿品种农艺性状［12-16］、生理生化指标［17-20］以及遗传多样性［21-22］等方面的研究，国内审定品种时秋眠级依然不是必要的审定指标，对国外引进的品种在国内的秋眠性表现也从未有再次评定，更没有制定出适宜中国气候环境的苜蓿秋眠性的国内标准对照品种和评价体系。本文在前人的研究基础上，以美国11个秋眠标准品种为对照，研究国内和国外引进的共45个苜蓿品种的秋眠性，以期初步评定这些苜蓿品种的秋眠等级，为苜蓿的适应性引种和种植区划提供理论依据。

1 材料与方法

1．1 试验地概况

试验地点位于内蒙古巴彦淖尔市五原县隆兴昌镇，地处河套平原腹地，东经108°15′52″，北纬41°5′55″，海拔1026．4 m，属于中温带大陆性气候。全年日照时数3263 h，平均气温6．1℃，最低温达－22℃，出现在1月份，≥5℃积温为2730℃，≥10℃积温为1737℃，年均降水量170 mm，初霜日一般在10月中上旬，无霜期117～136 d。土壤速效氮含量108．9 mg／kg，速效磷含量8．49 mg／kg，速效钾含量188．6 mg／kg，有机质含量为11．0 g／kg，全盐含量1．11 g／kg，p H值8．32。

1．2 试验材料

试验共收集国内外苜蓿品种56个，其中国内审定品种20个（其中新疆大叶部分数据遗失），地方审定品种1个，国家区试材料1个，国外引进品种23个，标准对照品种11个（表1）。

1．3 材料培育

1．3．1 幼苗培育 育苗温室为五原蔬菜种植大棚，春季播种（2013年3月20日，2014年4月4日），单株培养钵为圆台型黑色塑料桶（上口直径4．0 cm，下口直径1．5 cm，高20．5 cm），介质为盆栽混合土，每桶平均填装介质100 g，播种前施水量约为70 m L／个，每个容器播种子2～4粒，裸种在播种前接种根瘤菌菌剂，播种后在每个容器上覆盖一层约2 cm厚的蛭石并充分洒水。每个品种5个重复，每个重复含30株。育苗期间温室温度控制在24～30℃，16 h以上光照周期，适当喷水和施肥保证幼苗正常生长。

1．3．2 大田定植 植株生长至8～12周时，将幼苗刈割留茬5～8 cm后移栽至试验田，采用完全随机设计，每个品种每个重复至少移栽25株，株距30 cm，行距60 cm。

表1 56个苜蓿品种（材料）的编号、品种名称及来源Table 1 The number，cultivar name and seed source of 56 alfalfa cultivars

续表1 Continued

1．4 测定方法

试验期间保持植株旺势生长，进行常规田间管理，定期去除杂草保证植株正常生长。大田建植后夏季刈割一次，秋季刈割时间为2013年8月18日和2014年8月28日，秋季刈割后第21天测定单株自然株高（natural plant height，NPH），该株高指从土壤表面到植株正常生长的顶端的垂直高度。每个品种每个重复测20株［5］。

1．5 数据处理及统计方法

采用Excel 2003整理数据，并用SAS软件（The SAS System for Windows V8）进行统计分析。

2 结果与分析

2．1 11个对照品种秋眠级与自然株高的线性回归分析

由图1、图2可知，｜t｜2013＝8．32＞t0．01，9＝3．25，｜t｜2014＝6．56＞t0．01，9＝3．25［23］，表明标准苜蓿品种秋季刈割后第21天的自然株高与秋眠级（fall dormancy class，FDC）之间存在真实直线回归关系。2013年与2014年回归方程的回归系数分别为0．3359和0．2069均大于0，R2分别为0．9643和0．9867，由此表明，秋眠级与秋季刈割后第21天自然株高存在显著正相关。因此，秋季刈割后第21天自然株高可以作为评定苜蓿秋眠的重要指标，11个标准对照品种在内蒙古西部干旱地区可以作为试验材料的对照。

2．2 实际秋眠级评定结果及其与原秋眠级的相关性分析

表2显示，11个对照品种秋眠级呈梯度分布，国内苜蓿品种除凉苜1号、甘农5号和渝苜1号以外，其他18个国家审定品种实际秋眠级评分均低于苜蓿秋眠标准4级品种Legend，小于4．1。23个引进品种的实际秋眠级评分梯度分布跨度大，从1级到10级皆有分布，仅润布勒苜蓿低于对照一级，17个引进品种实际秋眠级集中于2～6级，WL525HQ和WL712秋眠级在8级水平，WL903和WL656 HQ在对照9～10级之间。

表2分析可知，11个秋眠标准对照品种的实际秋眠级（practical fall dormancy rating，practical FDR）和原秋眠级（original fall dormancy rating，original FDR）之间相关系数为0．994，存在极显著正相关（P＜0．01）。由此说明，美国11个标准对照品种在内蒙古地区的秋眠性表现与其在美国本土的秋眠性表现基本一致，具有明显的等级梯度。已知原秋眠级的13个引进苜蓿品种的实际秋眠级和原秋眠级之间相关系数为0．969，存在显著性正相关（P＜0．05），仅WL712的实际秋眠级（8．5）与原秋眠级（10．2）有较大差异。

图1 2013年11个对照品种秋季刈割后自然株高与秋眠级线性回归Fig．1 The linear regression analysis between FDC and the NPH after final clipping of 11 compared cultivars in 2013

表2 45个待测品种与11个对照品种实际秋眠级Table 2 The practical FDR of 45 under test cultivars and 11 compared cultivars

续表2 Continued

2．3 55个苜蓿品种秋眠性的聚类分析

以55个（除新疆大叶）苜蓿品种的实际秋眠级为指标，采用类平均距离法对55个苜蓿品种进行聚类分析，品种平方根距离为1．4142。

表3显示，当类间平均距离为0．5时，55个品种可分为6类，分别记为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。第Ⅰ类，共14个品种，两小类分别包含对照品种1级（Maverick）和2级（Vernal）；第Ⅱ类，共6个品种实际秋眠级均为负值，准格尔苜蓿实际秋眠级极低单独划归为一小类；第Ⅲ类，共21个品种，3小类分别包含对照品种3级（5246）、4级（Legend）和5级（Archer）；第Ⅳ类，共1个品种，为对照品种11级（UC-1465）；第Ⅴ类，共8个品种，第一小类包含对照品种8级（Pierce）和9级（CUF101），第二小类包含对照10级（UC-1887）；第Ⅵ类，共6个品种，两小类分别包含对照品种6级（ABI-700）和7级（Dona Ana）。

表3 55个苜蓿品种秋眠性聚类结果Table 3 The cluster result about fall dormancy of 55 alfalfa cultivars

3 结论

美国11个秋眠级标准对照品种连续两年在内蒙古西部干旱地区秋季刈割后的自然株高与秋眠级之间存在真实线性回归关系，且两者之间的相关性显著。

20个国内品种中除凉苜1号、渝苜1号和甘农5号属于非秋眠类型，其他品种实际秋眠级均低于对照4级，属于极秋眠和中度秋眠类型。23个引进品种秋眠类型多样性高，各种类型均有分布。

55个苜蓿品种可聚为6大类，12小类，6大类中第Ⅱ类秋眠级低于对照1级，其他5种类型分别为极秋眠型（第Ⅰ类）、中度秋眠型（第Ⅲ类）、半秋眠型（第Ⅵ类）、非秋眠型（第Ⅴ类）和极非秋眠型（第Ⅳ类），这5类中的10小类除8级和9级划分为同一类之外，其他9类与对照品种一一对应。

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Preliminary assessment of fall dormancy in 45 alfalfa cultivars

FANG Shan-Shan1，2，SUN Qi-Zhong1*，YAN Ya-Fei1，2，LIU Zhi-Ying1，2，TAO Ya1，LI Feng1
1.Institute of Grassland Research of Chinese Academy of Agricultural Sciences，Hohhot 010010，China；2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China

Following the methods of Teuber and using 11 different American fall dormancy standard alfalfa cultivars as contrasts，we assessed the fall dormancy class of 45 alfalfa cultivars from the drought area of western Inner Mongolia in 2013 and 2014．We conducted a regression analysis of the relationship between fall dormancy class and natural plant height after final clipping and compared results with the 11 American cultivars．Results showed that natural plant height at 21 days after autumn clipping and fall dormancy class had a linear relationship with R2of 0．9643 and 0．9867 respectively．Analysis showed that the correlation coefficient between actual fall dormancy class and the 11 comparator varieties is 0．994．The correlation coefficient for 13 known fall dormancy introduced varieties is 0．969．Cluster analysis showed that 90%of 21 domestic alfalfa cultivars are either dormant or highly dormant types．The actual fall dormancy classes of Yumu No．1，Gannong No．5 and Liangmu No．1 were 6．8，7．4 and 8．5，indicating that they belong to the non-dormant type．

alfalfa；fall dormancy；fall dormancy class

10．11686／cyxb2014511 http：／／cyxb．lzu．edu．cn

方珊珊，孙启忠，闫亚飞，刘志英，陶雅，李峰．45个苜蓿品种秋眠级初步评定．草业学报，2015，24（11）：247-255．

FANG Shan-Shan，SUN Qi-Zhong，YAN Ya-Fei，LIU Zhi-Ying，TAO Ya，LI Feng．Preliminary assessment of fall dormancy in 45 alfalfa cultivars．Acta Prataculturae Sinica，2015，24（11）：247-255．

2014-12-08；改回日期：2015-03-10

中国农业科学院科技创新工程牧草栽培与加工利用团队（CAAS-ASTIP-IGR 2015-02）和国家牧草产业技术体系（CARS-35）资助。

方珊珊（1989-），女，安徽怀宁人，硕士。E-mail：fangshanshan891129＠163．com

*通讯作者Corresponding author．E-mail：sunqz＠126．com