混合盐碱胁迫对苜蓿种子萌发特性的影响

李波　陈雪梅　于海龙等

摘要： 以14个苜蓿品种的种子为试验材料，研究不同浓度混合盐碱胁迫对苜蓿种子萌发的影响。结果表明，各苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长度、胚芽长度、干质量、鲜质量均随着复合盐碱浓度的增大而呈 下降趋势，其中E组的盐碱浓度对种子萌发的影响最大。利用隶属函数和权重系数方法综合评价14个苜蓿品种的种子抗盐碱能力为：农菁1号>和平>龙牧801>龙牧806>龙牧81>图牧2号>德宝>龙牧100>草原1号>敖汉>龙牧803>赛特>公农1号>FD2。

关键词： 苜蓿；盐碱胁迫；种子萌发；抗盐碱性；隶属函数；相关性

中图分类号： S551+ 701 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）08-0221-05

苜蓿（Medicago sativa L ）是豆科多年生草本植物，是世界栽培面积最大的豆科牧草之一，具有改良土壤、耐瘠薄、抗逆性强等特点。大面积盐碱地限制了我国畜牧业的发展，苜蓿产业不仅能够促进畜牧业的发展，还能改善生态环境，但苜蓿品种间的耐盐碱性差异较大 [1-3]。种子萌发期往往是对盐碱胁迫十分敏感的时期，这一时期的特性决定了该植物在某一地区能否成功建苗 [4]。本研究通过对不同品种的苜蓿进行混合盐碱胁迫，旨在对苜蓿品种进行耐盐碱性早期鉴定，为筛选具有较高耐盐碱性的苜蓿品种提供试验依据。

1 材料与方法

1 1 试验材料

14个苜蓿品种的种子由黑龙江省畜牧研究所提供，苜蓿品种相应的品种编号见表1。

1 2 试验方法

1 2 1 盐碱浓度梯度的设置 根据黑龙江省松嫩平原一些地区盐碱地的盐碱组成，选择氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠4种盐按照一定比例复合，设置A、B、C、D、E随盐碱浓度递增的5组不同复合盐碱组别。盐碱梯度的配比见表2。

1 2 2 盐碱胁迫方法 选择籽粒饱满且均匀的14个苜蓿品种的种子，用0 1% 氯化汞溶液灭菌2 min，然后均匀置于铺有2层滤纸的培养皿中，每皿50粒种子，加入 10 mL 不同浓度的复合盐碱溶液，以蒸馏水培养的种子为对照，重复3次。将培养皿放入光照培养箱内，设置培养温度为25 ℃。每天08：00称质量并补充蒸发水分，以维持盐碱浓度的稳定。

1 2 3 耐盐碱性测定 种子活力测定：以胚根长度达到种子长度的1/2时为发芽，苜蓿种子发芽时间为10 d，发芽势为 4 d 内发芽种子数。

测定指标 [5-6]：种子发芽率（%）；发芽势（%）；发芽指数（GI）=∑（Gt/t）（Gt为t d种子发芽数，t为对应种子发芽时间，t=1，2，…，7）；活力指数=GI×S（S为胚根的平均根质量）。

胚根和胚芽长度测定：种子萌发10 d后，把芽苗分成地上部和地下部，用刻度尺分别测量它们的胚根长、胚芽长。

芽苗鲜质量、干质量的测定：从每个培养皿中分别挑选5株具代表性的芽苗，用吸水纸吸干水分后迅速称质量。将测量过鲜质量的芽苗放入80 ℃烘箱中，24 h后烘干至恒质量。

1 3 耐盐性评价与分析

耐盐系数的计算公式为：

耐盐系数=（不同盐碱浓度处理下平均测定值/对照测定值）×100%。

相关分析法：采用SPSS统计软件进行相关性分析。

综合分析法 [7]：采用隶属函数法对不同品种的苜蓿在试验中测得的隶属值进行累加，求得平均数并进行分析比较，以评定出复合盐碱对苜蓿种子萌发特性的影响。

隶属函数计算方法：

X1（u）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）。

式中：X1（u）为隶属函数值；X为经过复合盐碱胁迫条件下某指标的测定值；Xmax为所有品种中此指标的最大值；Xmin为所有品种中此指标的最小值。

权重系数=某复合盐碱浓度下各指标的综合耐盐系数/各浓度各指标的耐盐系数之和；

综合评价值=隶属函数×权重系数。

2 结果与分析

2 1 复合盐碱胁迫对苜蓿种子发芽率和发芽势的影响

14个苜蓿品种的发芽率、发芽势变化分别见图1、图2。低浓度的复合盐碱对苜蓿发芽率和发芽势的影响不明显，随着复合盐碱浓度的提高，发芽率和发芽势呈现显著下降趋势。E组复合盐碱浓度胁迫下，苜蓿的发芽率、发芽势均最低。14个苜蓿品种种子的发芽率、发芽势的综合耐盐系数见表3，耐盐系数体现了品种的耐盐碱性强弱。从发芽率角度看，和平耐盐性最强，草原1号最弱；从发芽势角度看，龙牧806耐盐性最强，龙牧81最弱。对复合盐碱胁迫下的苜蓿发芽率、发芽势进行方差分析表明，品种间发芽率、发芽势的差异极显著（P<0 01），不同复合盐碱浓度梯度间发芽率和发芽势差异极显著（P<0 01）。

2 2 复合盐碱胁迫对苜蓿芽苗干质量、鲜质量的影响

14个苜蓿品种芽苗的鲜质量、干质量的变化分别见图3、图4。低浓度的复合盐碱对苜蓿鲜质量、干质量的影响不明显[CM（25]，随着复合盐碱浓度的提高， 鲜质量、干质量呈现显著下降

趋势。E组复合盐碱浓度胁迫下，苜蓿芽苗的鲜质量和干质量普遍较低。从鲜质量角度看，公农1号耐盐性最强，赛特最弱；从干质量角度看，龙牧100耐盐性最强，公农1号最弱（表3）。对复合盐碱胁迫下的苜蓿鲜质量、干质量进行方差分析表明，品种间鲜质量和干质量差异极显著（P<0 01），不同复合盐碱浓度梯度间鲜质量、干质量差异极显著（P<0 01）。

2 3 复合盐碱胁迫对苜蓿胚根、胚芽长度的影响

14个苜蓿品种的胚根、胚芽长度变化分别见图5、图6。低浓度的复合盐碱对苜蓿胚根、胚芽长度的影响不明显，随着复合盐碱浓度的提高，胚根、胚芽长度呈现下降趋势。E组复合盐碱浓度胁迫下，苜蓿的胚根和胚芽长度普遍较低。从胚根长度看，草原1号耐盐性最强，公农1号最弱；从胚芽长度看，农菁1号耐盐性最强，赛特最弱（表3）。对复合盐碱胁迫下的苜蓿胚根和胚芽长度进行方差分析表明，品种间胚根、胚芽长度差异极显著（P<0 01），不同复合盐碱浓度梯度间胚根、胚芽长度差异极显著（P<0 01）。