6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)對(duì)干旱脅迫的生理響應(yīng)與耐旱性評(píng)價(jià)

劉南清　林紹艷　周興元

摘要：采用盆栽模擬干旱脅迫試驗(yàn)的方法，研究5個(gè)野生匍匐剪股穎種質(zhì)（AgrostisstoloniferaL.）生態(tài)型與1個(gè)進(jìn)口品種在干旱脅迫期間的生理響應(yīng)，測(cè)定與分析葉色（Color）、相對(duì)含水量（RWC）、最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、滲透調(diào)節(jié)（OA）、蒸散率（ER）、相對(duì)電導(dǎo)率（EL）、丙二醛（MDA）含量等指標(biāo)的變化，并用隸屬函數(shù)法進(jìn)行耐旱性綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，隨著干旱脅迫時(shí)間的增加，匍匐剪股穎的Color、RWC、Fv/Fm及ER持續(xù)降低，而葉片的EL、MDA含量則持續(xù)升高，這些生理指標(biāo)在變化上存在顯著的生態(tài)型差異。干旱脅迫16d，匍匐剪股穎生態(tài)型A-LY和A-LS種質(zhì)與生態(tài)型A-DY、A-HZ和A-HS種質(zhì)之間生理指標(biāo)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，其中生態(tài)型A-LY和A-LS種質(zhì)的指標(biāo)Color、RWC、Fv/Fm和OA顯著低于生態(tài)型A-DY、A-HZ和A-HS種質(zhì);生態(tài)型A-LY和A-LS種質(zhì)的指標(biāo)EL和MDA顯著高于生態(tài)型A-DY、A-HZ和A-HS種質(zhì)。采用隸屬函數(shù)法對(duì)6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)的耐旱性進(jìn)行耐旱性綜合評(píng)價(jià)，耐旱性排序?yàn)锳-HS>A-HZ>A-DY>Pen-A4>A-LY>A-LS。

關(guān)鍵詞：匍匐剪股穎種質(zhì);野生生態(tài)型;耐旱性;生理響應(yīng);隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S688.401文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）01-0118-08

作者簡(jiǎn)介：劉南清（1979—），男，廣西平南人，博士，副教授，主要從事草坪生產(chǎn)與管理及草坪草育種研究。E-mail：Liunanqing@jsafc.edu.cn。

通信作者：周興元，博士，教授，主要從事林草植物逆境生理研究。E-mail：Zhouxingyuan@jsafc.edu.cn。

干旱是最為普遍的自然災(zāi)害，我國(guó)地處東亞地區(qū)，是典型的季風(fēng)氣候，季風(fēng)年際的不穩(wěn)定性導(dǎo)致我國(guó)干旱災(zāi)害頻發(fā)，其發(fā)生頻次約占總氣候?yàn)?zāi)害頻次的1/3，為各項(xiàng)災(zāi)害之首[1]。干旱脅迫是植物生長(zhǎng)過程中遭遇的最主要的環(huán)境抑制因子之一[2]，草坪草尤其是冷季型草坪草因其耐旱性不強(qiáng)，因而容易受到干旱脅迫的不利影響[3]。

匍匐剪股穎（AgrostisstoloniferaL.）作為世界上最重要的冷季型草坪草之一，其原產(chǎn)于歐亞大陸。匍匐剪股穎具有耐寒、耐陰、耐低修剪等優(yōu)點(diǎn)，并兼具柔軟細(xì)膩、色澤鮮綠、成坪品質(zhì)高等優(yōu)質(zhì)的坪用性狀，是當(dāng)今世界高爾夫球場(chǎng)果嶺草坪的最優(yōu)秀的建坪草種[4]。然而，匍匐剪股穎的耐旱性較差，為獲得高質(zhì)量的匍匐剪股穎草坪，在草坪養(yǎng)護(hù)管理過程中須要頻繁灌溉，消耗大量的淡水資源，養(yǎng)護(hù)成本高。

我國(guó)華東地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，對(duì)草坪的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高，匍匐剪股穎被廣泛應(yīng)用于園林綠化及高爾夫球場(chǎng)的建造中。當(dāng)前，我國(guó)匍匐剪股穎草種基本從國(guó)外進(jìn)口，耐旱性與耐熱性較差，在華東地區(qū)因夏秋季干旱脅迫而萎蔫干枯嚴(yán)重，極大降低了草坪的使用價(jià)值與使用效果。我國(guó)華東地區(qū)有著豐富的野生匍匐剪股穎種質(zhì)資源，對(duì)其進(jìn)行耐旱性研究，明確其耐旱機(jī)制，并進(jìn)行耐旱性綜合評(píng)價(jià)，對(duì)挖掘具有強(qiáng)耐旱性的野生匍匐剪股穎種質(zhì)資源，選育與推廣耐旱型匍匐剪股穎新品種，降低草坪養(yǎng)護(hù)管理中水資源與能源的消耗，降低養(yǎng)護(hù)成本，提倡生態(tài)節(jié)約型草坪建植與養(yǎng)護(hù)理念，都具有重要的意義。

本試驗(yàn)以5個(gè)采集于華東地區(qū)各省（市）的野生匍匐剪股穎生態(tài)型，以及國(guó)外引進(jìn)的品種Pen-A4為材料，采用干旱處理，通過測(cè)定葉色（Color）、相對(duì)含水量（RWC）、最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、滲透調(diào)節(jié)（OA）、蒸散率（ER）、相對(duì)電導(dǎo)率（EL）和丙二醛含量（MDA）等指標(biāo)，研究干旱脅迫下匍匐剪股穎的生理響應(yīng)，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)6個(gè)匍匐剪股穎的耐旱性，旨在明確匍匐剪股穎的耐旱機(jī)制，挖掘耐旱性強(qiáng)的種質(zhì)資源，為選育耐旱型匍匐剪股穎鄉(xiāng)土草種提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地位于江蘇省句容市邊城鎮(zhèn)江蘇農(nóng)博園草坪種質(zhì)資源圃（32°01′34.76″N，119°14′25.85″E），海拔為50m。年均氣溫為15.5℃，全年無(wú)霜期為220～240d，土壤為黃棕壤，pH值為7.6，試驗(yàn)地土壤肥力中等，地力均勻。

1.2試驗(yàn)材料

供試材料共6份，2014年采集于華東各省的野生匍匐剪股穎種質(zhì)資源5份，引進(jìn)品種1份（表1）。供試材料采集或引進(jìn)后，于2014年11月種植于種質(zhì)資源圃，正常水肥管理，所有供試材料均完全成活并生長(zhǎng)良好。

1.3試驗(yàn)方法

2017年3月，從種質(zhì)資源圃挖取6個(gè)匍匐剪股穎草塊，用水清洗干凈根部土壤，隨后立刻移栽到充滿純凈細(xì)河沙的聚氯乙烯（PVC）種植管中（深40cm，管徑為12cm），放進(jìn)江蘇農(nóng)博園的日光溫室中栽培，每份供試材料設(shè)置澆水對(duì)照組與干旱處理組，3次重復(fù)。3—5月期間，供試材料放置于溫室條件下（10～12h/d的自然光照，晝夜平均溫度分別為21、13℃）栽培3個(gè)月，期間正常水肥管理，每隔3d修剪1次，修剪高度為6cm。3個(gè)月后，把栽培好的試驗(yàn)材料轉(zhuǎn)移進(jìn)人工氣候模擬箱中進(jìn)行適應(yīng)性栽培。2017年8月6日，在人工氣候模擬箱中開始對(duì)植物進(jìn)行干旱脅迫處理。生長(zhǎng)室保持20/15℃的晝夜溫度，70%的相對(duì)濕度，光照時(shí)長(zhǎng)為12h/d，以及650mmol/（m2·s）的草坪草冠際高度光照度。

干旱脅迫開始之前，每周給草坪草澆水3次，澆水時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水分從種植管底部流出時(shí)即停止?jié)菜源_保足夠的土壤濕度。每周使用50%的霍格蘭氏全營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行施肥1次，每隔3d用剪刀對(duì)草坪進(jìn)行修剪1次，保持6cm的修剪高度。試驗(yàn)設(shè)計(jì)2個(gè)處理，分別是干旱處理組和對(duì)照組。干旱處理組采用自然干旱（即不澆水）的方法，分別于干旱處理0、4、8、12、16d進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定，并剪取長(zhǎng)勢(shì)一致的完全展開葉進(jìn)行指標(biāo)的分析測(cè)定。對(duì)照組（即正常澆水）保持每周3次的澆水頻率，確保根系土壤水分充足。

1.4觀測(cè)項(xiàng)目與生理指標(biāo)的測(cè)定

1.4.1葉色

采用目測(cè)法測(cè)定匍匐剪股穎的葉片色澤，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)采用草坪草葉片色澤9級(jí)評(píng)分法。其中，1級(jí)代表分值最低，表示草坪草完全枯黃;9級(jí)代表分值最高，表示草坪草葉片含水量充足，色澤墨綠[5]。3次重復(fù)。

1.4.2相對(duì)含水量[JP3]

RWC計(jì)算公式為RWC=100×[（FW-DW）/（TW-DW）][6]，F(xiàn)W為葉片的鮮質(zhì)量;DW指樣品葉片在80℃的烘箱內(nèi)烘72h后葉片的干質(zhì)量;TW是把葉片完全浸泡在去離子水中，放置于4℃冰箱中，24h后吸飽水后的質(zhì)量。3次生物學(xué)重復(fù)。

1.4.3相對(duì)電導(dǎo)率

采用李合生的相對(duì)電導(dǎo)率測(cè)定方法[7]。取樣后將葉片用去離子水沖洗3次，并用潔凈濾紙吸干表面水分。葉片剪成0.5cm的小片段，準(zhǔn)確稱取0.5g，裝入具塞試管。加30mL去離子水，真空抽氣10min，振蕩，加塞，在室溫下靜置1h。3次生物學(xué)重復(fù)。用電導(dǎo)率儀測(cè)得電導(dǎo)率（E1），沸水浴10min，冷卻后測(cè)得電導(dǎo)率（E2）。計(jì)算公式：EL=E1/E2×100%。

1.4.4滲透調(diào)節(jié)

通過完全復(fù)水法來(lái)測(cè)定OA，把失水的葉片完全浸泡于水中，使葉片完全吸飽水復(fù)水，用壓汁器壓出細(xì)胞液，測(cè)定葉片飽和滲透壓[8]。把吸飽水后的葉片樣品放置于液氮中低溫急凍處理，然后儲(chǔ)存于-20℃的低溫冰箱中。測(cè)定葉片飽和滲透壓時(shí)，從低溫冰箱中取出葉片樣品，用壓汁器（FredS.Carver，Wabash，IN）壓出葉片細(xì)胞液，用與滲透壓儀配套的專用濾紙吸足細(xì)胞液，把吸足了細(xì)胞液的濾紙放在滲透壓測(cè)定儀（Vapromodel5520;Wescor，Logan，UT）上測(cè)定葉片細(xì)胞的滲透壓（C，單位為mmol/kg）。用公式1MPa=-C·2.58×10-3把單位mmol/kg換算成MPa。測(cè)定的澆水對(duì)照的葉片滲透壓與干旱脅迫處理的葉片的滲透壓之差，即為滲透調(diào)節(jié)OA。3次重復(fù)。

1.4.5最大光化學(xué)效率

采用葉綠素?zé)晒鈨x（Fim1500型，美國(guó)德克薩斯州休斯敦Dynamax公司生產(chǎn)）測(cè)定法測(cè)定光化學(xué)效率。測(cè)定時(shí)，用葉綠素?zé)晒鉁y(cè)定儀的葉片夾分別夾住各處理的匍匐剪股穎的葉片，關(guān)閉葉片夾的透光孔，避光30min處理，讀取Fv/Fm測(cè)定值[9]，3次重復(fù)。

1.4.6蒸散率

蒸散率的測(cè)定采用質(zhì)量平衡法進(jìn)行測(cè)定，每隔2d稱量1次不同處理的總質(zhì)量，即不同生態(tài)型的匍匐剪股穎的總生物量與其種植柱的質(zhì)量，計(jì)算出2次稱量的質(zhì)量差值，用此質(zhì)量差值作為蒸散量，蒸散率為單位面積及單位時(shí)間內(nèi)的蒸散量[10]。3次重復(fù)。

1.4.7丙二醛含量

MDA含量采用硫代巴比妥酸法測(cè)定[11]。剪取葉片鮮樣0.5～1.0g，在-80℃的液氮中冷凍。解凍后，加7mL濃度為50mmol/L的磷酸鹽緩沖溶液（pH值為7.0），并立即在冰浴中研磨。以上所得提取液放置于4℃于20000g高速離心25min。待所得的上清液與三氯乙酸和硫代巴比妥酸充分反應(yīng)后，用分光光度計(jì)（SpectronicInstruments，NewYork）在532nm與600nm波長(zhǎng)下分別測(cè)定其吸光度。使用Dhindsa的計(jì)算公式[12]計(jì)算出MDA的含量。3次重復(fù)。

1.5數(shù)據(jù)處理

不同處理間的方差分析采用SAS軟件（9.0版）進(jìn)行。用Fisher檢驗(yàn)法確定處理間差異的顯著性，P<0.05表示差異顯著。

采用公式X（μ）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）計(jì)算模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)，公式中的X（μ）為匍匐剪股穎某一耐旱性相關(guān)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值;X為該指標(biāo)的平均值;Xmax和Xmin分別為該指標(biāo)的最大值、最小值。最后將匍匐剪股穎各生態(tài)型所有性狀的具體隸屬值加和，加和平均值即代表各生態(tài)型各自的耐旱性綜合值[13]。

2結(jié)果與分析

2.1葉色與葉片相對(duì)含水量的變化

2.1.1葉色的變化

隨干旱處理時(shí)間的延長(zhǎng)，澆水對(duì)照組匍匐剪股穎的葉色都保持在7.95～8.30的較高水平，不同生態(tài)型種質(zhì)間無(wú)明顯差異（圖1-a）。

在干旱處理的0～4d，各生態(tài)型匍匐剪股穎葉色降低不明顯;干旱脅迫至8d時(shí)，匍匐剪股穎的葉色開始出現(xiàn)明顯的下降，各生態(tài)型間的下降幅度差異明顯;干旱脅迫12d時(shí)，6個(gè)匍匐剪股穎葉色都急劇下降，葉色的降低程度在不同生態(tài)型間差異明顯，野生生態(tài)型A-LY與Pen-A4種質(zhì)的葉色明顯低于其他生態(tài)型，降低到6.0以下;干旱脅迫16d，A-HS、A-HZ、A-DY、Pen-A4、A-LY和A-LS種質(zhì)的葉色分別下降47.81%、51.38%、49.85%、61.56%、63.00%、60.00%;在干旱脅迫16d后，A-LY與A-LS種質(zhì)的葉色一直明顯低于A-HS、A-HZ、A-DY種質(zhì)（圖1-b）。

2.1.2葉片相對(duì)含水量的變化

澆水對(duì)照組在整個(gè)試驗(yàn)期間葉片的相對(duì)含水量維持在85%～94%之間，不同生態(tài)型種質(zhì)和品種間無(wú)明顯差異（圖2-a）。

干旱脅迫開始的0～4d，匍匐剪股穎葉片的相對(duì)含水量下降不明顯;干旱脅迫4d至試驗(yàn)結(jié)束，匍匐剪股穎各生態(tài)型與品種的葉片相對(duì)含水量持續(xù)下降，在下降速度與下降幅度上，不同生態(tài)型種質(zhì)與品種間差異明顯;干旱脅迫16d時(shí)，A-HS、A-HZ、A-DY、Pen-A4、A-LY和A-LS種質(zhì)相對(duì)含水量分別下降了46.95%、49.87%、50.75%、55.38%、60.70%、62.39%;野生生態(tài)型種質(zhì)A-HS、A-HZ和A-DY的葉片相對(duì)含水量明顯高于A-LY、A-LS與Pen-A4種質(zhì)（圖2-b）。

2.2葉片相對(duì)電導(dǎo)率與丙二醛含量的變化

2.2.1葉片相對(duì)電導(dǎo)率的變化

干旱脅迫期間，澆水對(duì)照組匍匐剪股穎的葉片相對(duì)電導(dǎo)率維持在較低的水平，不同生態(tài)型種質(zhì)間和品種間差異不明顯（圖3-a）。

隨著干旱脅迫加重，匍匐剪股穎各生態(tài)型和品種的葉片相對(duì)電導(dǎo)率持續(xù)上升，但是在升高速度與程度上各生態(tài)型和品種間差異明顯;干旱脅迫16d時(shí)，A-HS、A-HZ、A-DY、Pen-A4、A-LY和A-LS種質(zhì)的葉片相對(duì)電導(dǎo)率分別為0d的3.21、2.98、3.24、3.22、3.85、4.83倍;干旱8d至試驗(yàn)結(jié)束，匍匐剪股穎野生生態(tài)型種質(zhì)A-LY、A-LS與Pen-A4的葉片相對(duì)電導(dǎo)率都明顯高于A-DY、A-HZ與A-HS種質(zhì)（圖3-b）。

2.2.2葉片丙二醛含量的變化

澆水對(duì)照組匍匐剪股穎葉片的MDA含量較低，不同生態(tài)型種質(zhì)與品種間差異不明顯（圖4-a）。

干旱脅迫期間，匍匐剪股穎葉片的MDA含量持續(xù)增加，但是不同生態(tài)

型和品種在MDA含量的增加幅度上差異明顯;干旱脅迫16d時(shí)，A-HS、A-HZ、A-DY、Pen-A4、A-LY和A-LS種質(zhì)葉片的MDA含量分別是初始的3.76、4.39、5.21、4.83、4.41、5.22倍;匍匐剪股穎野生生態(tài)型種質(zhì)A-LY與A-LS的葉片MDA含量明顯高于Pen-A4、A-DY、A-HZ與A-HS種質(zhì)（圖4-b）。

2.3葉片滲透壓的變化

干旱脅迫期間，澆水對(duì)照組所有匍匐剪股穎葉片的OA穩(wěn)定保持在0.150～0.242MPa之間，不同生態(tài)型種質(zhì)與品種間差異不明顯（圖5-a）。

干旱脅迫發(fā)生時(shí)，6個(gè)匍匐剪股穎葉片內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)都表現(xiàn)出先輕微下降，后快速升高，再快速下降的趨勢(shì)，在12～16d的干旱脅迫期間，野生生態(tài)型種質(zhì)A-HS、A-HZ與A-DY的OA都明顯大于品種Pen-A4與A-LY、A-LS種質(zhì)（圖5-b）。

2.4蒸散率的變化

在澆水對(duì)照組中，匍匐剪股穎的蒸散率存在明顯的生態(tài)型和品種間差異。野生生態(tài)型種質(zhì)A-LY、A-LS、A-DY與品種Pen-A4的蒸散率較高，而A-HS與A-HZ種質(zhì)的蒸散率則相對(duì)較低（圖6-a）。

干旱脅迫過程中，6個(gè)匍匐剪股穎的蒸散率持續(xù)降低，在10～12、14～16d，品種Pen-A4的蒸散率明顯高于其他5個(gè)匍匐剪股穎野生生態(tài)型種質(zhì)之外;干旱脅迫18～20d，A-HS、A-HZ、A-DY、

Pen-A4、A-LY和A-LS種質(zhì)蒸散率分別下降至2～4d蒸散率的8.56%、9.13%、8.72%、7.98%、6.22%、6.75%;在其他時(shí)期內(nèi)，匍匐剪股穎的蒸散率并未表現(xiàn)出生態(tài)型和品種間的差異（圖6-b）。

2.5最大光化學(xué)效率的變化

干旱脅迫期間，澆水對(duì)照組6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)的最大光化學(xué)效率保持在0.76～0.80的高水平，不同生態(tài)型種質(zhì)和品種間無(wú)明顯差異（圖7-a）。

干旱脅迫下，匍匐剪股穎的最大光化學(xué)效率持續(xù)下降。在0～8d下降速度緩慢，6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)間無(wú)明顯差異。在干旱脅迫的8～16d，最大光化學(xué)效率急劇下降，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，最大光化學(xué)效率最低的生態(tài)型種質(zhì)A-LS降到0.35;干旱脅迫16d后，A-HS、A-HZ、A-DY、Pen-A4、A-LY和A-LS種質(zhì)的最大光化學(xué)效率分別下降了38.43%、38.92%、41.31%、41.66%、54.89%、56.87%;匍匐剪股穎各生態(tài)型種質(zhì)和品種間最大光化學(xué)效率差異明顯，A-HS、A-HZ、A-DY種質(zhì)和對(duì)照品種Pen-A4的最大光化學(xué)效率均顯著高于A-LY與A-LS種質(zhì)（圖7-b）。

2.6干旱脅迫期間耐旱生理指標(biāo)的隸屬函數(shù)法分析

對(duì)5個(gè)匍匐剪股穎野生生態(tài)型種質(zhì)與品種Pen-A4的葉色、最大光化學(xué)效率、相對(duì)含水量、滲透調(diào)節(jié)、相對(duì)電導(dǎo)率與丙二醛含量等指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)法計(jì)算綜合耐旱性，結(jié)果表明，5個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)野生生態(tài)型與品種Pen-A4間的綜合耐旱性差異明顯，綜合耐旱性排序?yàn)锳-HS>A-HZ>A-DY>Pen-A4>A-LY>A-LS（表2）。

2.7干旱脅迫期間生理指標(biāo)相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果（表3）表明，干旱脅迫下，綜合耐旱性X（μ）與Color、Fv/Fm、RWC及OA之間存在顯著或極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.70、0.96、0.95、0.82;X（μ）與EL及MDA之間存在極顯著的負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.87、-0.94;X（μ）與ER之間呈負(fù)相關(guān)性，但是相關(guān)性不顯著。

3討論與結(jié)論

在逆境脅迫發(fā)生時(shí)，植物細(xì)胞膜系統(tǒng)的通透性與膜脂過氧化程度會(huì)增加，植物受到逆境脅迫的傷害。在干旱脅迫下，草坪草細(xì)胞膜系統(tǒng)的通透性與膜脂過氧化程度升高，膜系統(tǒng)加速解體，草坪草遭受干旱脅迫傷害[14-16]。當(dāng)前，相對(duì)電導(dǎo)率與丙二醛含量作為衡量細(xì)胞膜通透性與膜脂過氧化程度的重要指標(biāo)而被廣泛接受[17]。干旱脅迫下，草地早熟禾（PoapratensisL.）[18-20]、高羊茅（FestucaarundinaceaSchreb.）[21-24]、黑麥草（LoliumperenneL.）[24-25]與匍匐剪股穎[26]等草坪草的相對(duì)電導(dǎo)率與丙二醛含量都持續(xù)升高。光合作用在調(diào)節(jié)植物耐旱性方面起著至關(guān)重要的作用。相關(guān)研究表明，當(dāng)受到干旱脅迫時(shí)，草坪草的葉綠素含量快速降低，最大光化學(xué)效率與光合作用也因而大幅度降低，草坪草在干旱脅迫下的存活率降低[27-29]。

保持適宜的葉片水分狀態(tài)對(duì)維持葉片的正常生理生化功能尤為重要。當(dāng)干旱脅迫發(fā)生時(shí)，能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持葉片適宜的相對(duì)含水量的植物，保持其正常生理代謝的可能性更大，存活率也更高，耐旱性更強(qiáng)。滲透調(diào)節(jié)被認(rèn)為是諸多植物的耐旱生理機(jī)制[30]，在草坪草中同樣如此[31-32]。在缺水狀態(tài)下，提高滲透調(diào)節(jié)有利于維持細(xì)胞膨壓[33-35]。相關(guān)對(duì)匍匐剪股穎的耐旱研究發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫下，一方面，匍匐剪股穎因缺水加劇，相對(duì)含水量下降，另一方面，細(xì)胞內(nèi)的多糖、脯氨酸、甜菜堿、多胺等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)在干旱脅迫時(shí)合成增加，從而維持細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)，降低干旱脅迫傷害[15-16]。研究發(fā)現(xiàn)，草坪草植物的葉片蒸散率與草坪草植物的水分利用率具有密切相關(guān)性，蒸散率因物種或品種的不同而存在明顯的差異[36-37]。相關(guān)研究認(rèn)為，低蒸散率是草坪草節(jié)水、耐旱的一個(gè)重要性狀[38]。然而，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，匍匐剪股穎不同品種間的蒸散率僅在水分充足時(shí)存在明顯差異，而在干旱脅迫下，則品種間的蒸散率差異不明顯[39-40]。

本試驗(yàn)中，干旱脅迫發(fā)生時(shí)，6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)的葉色、相對(duì)含水量、最大光化學(xué)效率與蒸散率都持續(xù)降低，相對(duì)電導(dǎo)率與丙二醛含量則出現(xiàn)持續(xù)升高，表明6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)的外部形態(tài)與內(nèi)部細(xì)胞都受到了干旱脅迫的傷害。這可能由于干旱脅迫使得匍匐剪股穎無(wú)法從缺水的根系土壤獲取足夠的水分，植物體內(nèi)的細(xì)胞含水量下降，植株相對(duì)含水量降低，細(xì)胞膜的流動(dòng)性降低，膜透性和膜脂過氧化程度均持續(xù)上升，因而導(dǎo)致細(xì)胞膜系統(tǒng)與細(xì)胞解體的加速，伴隨著膜系統(tǒng)與細(xì)胞的解體，匍匐剪股穎葉片細(xì)胞內(nèi)的葉綠體開始大量解體，葉色快速失綠，葉片最大光化學(xué)效率急劇降低。本研究發(fā)現(xiàn)，滲透調(diào)節(jié)在干旱脅迫期間出現(xiàn)了先升后降的變化趨勢(shì)，在干旱脅迫發(fā)生8d后，6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)的滲透調(diào)節(jié)同時(shí)升高，野生生態(tài)型A-HS、A-HZ與A-DY的滲透調(diào)節(jié)持續(xù)升高至干旱脅迫發(fā)生12d時(shí)。這可能是匍匐剪股穎適應(yīng)干旱脅迫的一種機(jī)制，通過提高滲透調(diào)節(jié)，阻止水分由細(xì)胞內(nèi)快速流失，保持一定的水合能力，降低干旱傷害。

本研究發(fā)現(xiàn)，在干旱脅迫下，匍匐剪股穎的葉色、相對(duì)含水量、最大光化學(xué)效率、滲透調(diào)節(jié)、蒸散率、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛含量等7個(gè)生理指標(biāo)的變化存在明顯的生態(tài)型或品種間的差異。通過隸屬函數(shù)法對(duì)6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)進(jìn)行耐旱性綜合評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)，6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)的耐旱性存在明顯的生態(tài)型與品種間的差異，綜合耐旱性與相關(guān)生理指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果表明，匍匐剪股穎的綜合耐旱性與葉色、最大光化學(xué)效率、相對(duì)含水量、滲透調(diào)節(jié)等存在顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系，而與相對(duì)電導(dǎo)率及丙二醛含量存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，但與蒸散率的相關(guān)性不明顯[13]，這些指標(biāo)可以作為衡量匍匐剪股穎耐旱性的生理指標(biāo)。

6個(gè)匍匐剪股穎種質(zhì)的綜合耐旱性存在差異，排序?yàn)锳-HS>A-HZ>A-DY>Pen-A4>A-LY>A-LS。說(shuō)明在野生匍匐剪股穎種質(zhì)中存在著比引進(jìn)品種耐旱性更高的生態(tài)型，匍匐剪股穎種質(zhì)生態(tài)型A-HS、A-HZ與A-DY對(duì)選育強(qiáng)耐旱型匍匐剪股穎具有較高的價(jià)值，可以作為匍匐剪股穎耐旱種質(zhì)育種的材料。

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