混合鹽堿脅迫對醉馬草種子萌發(fā)及幼苗生理特性的影響

陳雅琦，蘇楷淇，陳泰祥，李春杰

（蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)教育部工程研究中心，蘭州大學(xué)草地微生物研究中心，蘭州大學(xué)甘肅省西部草業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅蘭州730020）

醉馬草（Achnatherum inebrians）為禾本科芨芨草屬多年生禾草，屬冷季型禾草，在我國新疆、甘肅、青海、陜西等地均有分布［1］。Bruehl 等［2］于 1994 年發(fā)現(xiàn)醉馬草草種內(nèi)攜帶內(nèi)生真菌（Epichlo? gansuensis），且攜菌高達(dá) 95%以上［2-3］。研究表明，醉馬草生長快、競爭強(qiáng)，內(nèi)生真菌的侵染提高了醉馬草對低溫［4］、干旱［5］、病蟲［6-7］、鹽堿等逆境的耐受性［8-9］；此外，內(nèi)生真菌產(chǎn)生的有毒生物堿吲哚二帖（indole-diterpenes）、麥角生物堿（ergot alkaloids）使醉馬草在成坪期間免受啃食［10-12］。因此，醉馬草具有成為西北地區(qū)優(yōu)良草坪草種的巨大潛力。我國西北地區(qū)的自然環(huán)境為醉馬草的選育和栽培提供了適宜條件，但因當(dāng)?shù)亟邓可偾艺舭l(fā)量大而發(fā)生的輕微淋溶反應(yīng)使土壤環(huán)境呈現(xiàn)堿性［13-14］。此外，在地勢較低或地下水位較高的地區(qū)，長期缺水或過量灌溉會使土壤鹽分通過毛管作用在耕作層積聚，造成次生鹽漬化危害，影響植物的正常生長發(fā)育，限制農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展［15］。研究鹽堿脅迫對醉馬草生長的影響，對栽培和選育適宜西北地區(qū)耐鹽堿草坪草種，緩解土地資源緊張，生態(tài)恢復(fù)等方面具有重要意義。

關(guān)于草坪草對鹽脅迫的響應(yīng)，前人研究多涉及中性鹽如NaCl 等鹽脅迫對種子萌發(fā)、生長發(fā)育、抗氧化酶特性、光合特征等方面［16-18］，并將滲透調(diào)節(jié)與Na+單鹽毒害效應(yīng)歸為鹽脅迫危害的主因，而對兼有堿鹽脅迫的研究鮮有報(bào)道［19］。事實(shí)上，自然環(huán)境下的土壤鹽堿成分通常頗為復(fù)雜，鹽化和堿化常同時發(fā)生。西北地區(qū)鹽化土地面積已達(dá)全國總面積的69.03%［20］，其中大部分屬復(fù)合型鹽堿地，主要由中性鹽NaCl、Na2SO4和堿性鹽NaHCO3、Na2CO3組成。研究表明，相較NaCl 等中性鹽，兼有NaHCO3及Na2CO3等堿性鹽的混合鹽堿土地具有更高的pH值，而高pH 往往會破壞土壤結(jié)構(gòu)引發(fā)土壤板結(jié)［21］。此外高pH 土壤環(huán)境易使植物體內(nèi)Ca2+、Mg2+和H2PO4-等離子沉淀析出，致使植物體內(nèi)離子失衡，嚴(yán)重抑制植物生長［22-23］。種子萌發(fā)及幼苗生長是植物生長發(fā)育重要且敏感的時期［24-25］，也是醉馬草建植成功的關(guān)鍵。因此，本研究利用NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaHCO3按照一定比例混合以模擬西北鹽堿土壤環(huán)境，以明確混合鹽堿脅迫對醉馬草種子萌發(fā)和幼苗抗氧化酶等生理特性的影響，為醉馬草耐鹽品種的選育及其在西北鹽堿地區(qū)的成功建植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試醉馬草草種于2019 年8 月采自甘肅省甘南藏族自治州夏河縣（自然條件詳見表1），鏡檢法［26］測定其帶菌率為100%，參考李娜娜等［27］的方法將1/2的醉馬草種子浸泡在有效成分70%的甲基托布津藥劑中2 h 以滅除內(nèi)生真菌，滅菌后鏡檢測定，直至確認(rèn)帶菌率為0，以獲得E-醉馬草種子。

為避免種子污染，將覆有雙層濾紙的培養(yǎng)皿（直徑為12 cm）高溫（150 ℃）消毒20 min 備用。

表1 采樣地自然氣象條件Table 1 The meteorological condition of sites

1.2 試驗(yàn)方法

依據(jù)西北地區(qū)鹽堿土壤組成［28］，并參考趙穎等［29］的方法模擬混合鹽堿脅迫環(huán)境，選取中性鹽（NaCl、Na2SO4）和堿性鹽（NaHCO3、Na2CO3）按照一定摩爾比例混合，并以堿性鹽比例遞增的順序設(shè)置5 個處理組，依次為A、B、C、D、E（表 2），其混合鹽堿處理液總濃度均設(shè)為50、100、150、200 mmol·L-1，蒸餾水作對照組CK。選取飽滿、大小均一且無病害的成熟草種，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的次氯酸鈉消毒10 min，用蒸餾水沖洗5 遍后用于后續(xù)萌發(fā)及幼苗生長試驗(yàn)。兩組醉馬草內(nèi)生真菌處理（帶菌E+和不帶菌E-）共計(jì)40 個處理，每個處理重復(fù)3 次，共120 皿。每皿30 粒，加入相應(yīng)濃度的混合鹽堿處理液，每日更換。培養(yǎng)溫度為25 ℃，光照時數(shù)為8 h·d-1。每24 h 觀察記錄一次種子萌發(fā)狀況，第20 天取幼苗測定其生長指標(biāo)及抗氧化酶活性，并根據(jù)相關(guān)指標(biāo)綜合評定E+和E-醉馬草的耐鹽性。

表2 各處理鹽堿組分和摩爾比例及pH 值Table 2 Salts composition，molar ratio and pH value of mixed saline-alkali treatment

以胚芽突破種皮且超過種子本身長度1/2 時作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，種子萌發(fā)指標(biāo)及計(jì)算公式如下：

式中：Gi為不同培養(yǎng)天數(shù)發(fā)芽種子數(shù)，Dt為相應(yīng)的培養(yǎng)天數(shù)。

發(fā)芽結(jié)束后，每個處理隨機(jī)取樣10 株，分別測量幼苗高度（S）和胚根長（radicle length，RL）；稱重法測定幼苗地上部分干重及胚根鮮重，不足10 株則全部測量，取其平均值。幼苗生長指標(biāo)及計(jì)算公式如下：

測定幼苗生理特性指標(biāo)：采用愈創(chuàng)木酚法測定過氧化物酶活性（peroxidase，POD）［30］；氮藍(lán)四唑法測定超氧化物歧化酶活性（superoxide dismutase，SOD）［31］；紫外吸收法測定過氧化氫酶活性（catalase，CAT）［32］；磺基水楊酸法測定脯氨酸含量（proline）［33］；硫代巴比妥酸法測定丙二醛含量（malondialdehyde，MDA）［32］。

1.3 綜合耐鹽堿性評價(jià)指標(biāo)

1.3.1 模糊隸屬函數(shù)綜合評價(jià)法 采用模糊隸屬函數(shù)法分別計(jì)算E+和E-醉馬草種子萌發(fā)階段及幼苗生長階段的耐鹽隸屬函數(shù)值，并據(jù)此對E+和E-醉馬草的耐鹽性進(jìn)行綜合評價(jià)［33］。計(jì)算公式如下：

式中：μ（Xj）代表第j個指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；Xj代表第j個指標(biāo)值；Xmin代表第j個指標(biāo)的最小值；Xmax代表第j個指標(biāo)的最大值；耐鹽性與指標(biāo)成正相關(guān)時采用公式（1）計(jì)算，呈負(fù)相關(guān)時則采用公式（2）進(jìn)行計(jì)算。

1.3.2 單項(xiàng)指標(biāo)主成分分析 為篩選醉馬草耐鹽性的主要對比指標(biāo)，參照文獻(xiàn)［34］對E+和E-醉馬草的各單項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)ω分別進(jìn)行主成分分析，其計(jì)算公式如下：

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入和整理，采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件對數(shù)據(jù)分析，以Duncan’s 新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草種子萌發(fā)的影響

2.1.1 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響 由表3 可知，在任一混合鹽堿脅迫處理下，E+和E-醉馬草種子的發(fā)芽率均隨鹽濃度的升高呈下降趨勢，其中E+醉馬草在A 處理50 mmol·L-1鹽濃度下的發(fā)芽率略高于E+的對照組且無顯著差異，表明A 處理下的輕度鹽堿脅迫對E+醉馬草種子萌發(fā)無顯著影響。除50 mmol·L-1鹽濃度下的B 處理E+醉馬草發(fā)芽率大于D 處理外，不同混合鹽堿處理下，同一鹽濃度的E+醉馬草發(fā)芽率從大到小依次為：A＞D＞B＞C＞E。其中50 mmol·L-1鹽濃度下的A 與B、B 與C、C 與D 處理間無顯著差異，E 處理與其余混合鹽堿處理間均為顯著差異；100 mmol·L-1鹽濃度下，除B 處理下結(jié)果呈顯著差異，其余混合鹽堿處理間均無顯著差異；150 mmol·L-1鹽濃度下的B、C 間無顯著差異；200 mmol·L-1鹽濃度下的B、C、D、E 間無顯著差異。由此可知，隨鹽濃度的升高，各混合鹽堿處理間E+醉馬草發(fā)芽率差異減小且在高濃度下（≥150 mmol·L-1）顯著低于E+對照組。表明高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）下，不同混合鹽堿脅迫均對E+醉馬草的種子萌發(fā)具有顯著抑制作用。除50 mmol·L-1鹽濃度下的B 處理E+醉馬草種子發(fā)芽率大于D 處理和100 mmol·L-1鹽濃度下的B 和C 處理大于D 處理外，不同混合鹽堿處理下，隨鹽濃度的升高，E-與E+醉馬草種子發(fā)芽率變化趨勢相似，各混合鹽堿處理間E-醉馬草種子發(fā)芽率差異減小且在中高濃度下（≥100 mmol·L-1）顯著低于E+對照組。表明中高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）下，不同混合鹽堿脅迫均對E-醉馬草的種子萌發(fā)具有顯著抑制作用。與E+對照組相比，A 處理下的E+醉馬草在高鹽濃度（≥200 mmol·L-1）時發(fā)芽率顯著降低，降低49.33%；B 處理下的E+醉馬草在中高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時發(fā)芽率顯著降低，較對照組分別降低50.67%、76.00%、89.33%；C 處理下的E+醉馬草在中高鹽濃度（100 mmol·L-1）發(fā)芽率顯著降低，分別降低77.33%、82.67%、93.33%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E+醉馬草發(fā)芽率顯著降低，分別降低20.00%、30.67%、44.00%、86.67%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E+醉馬草發(fā)芽率顯著降低，分別降低66.67%、90.67%、90.67%，在200 mmol·L-1時，種子停止萌發(fā)。由此可知，A 處理下，高鹽濃度可顯著抑制E+醉馬草種子萌發(fā)；中鹽濃度可顯著抑制種B、C 處理下E+醉馬草種子萌發(fā)；低鹽濃度可顯著抑制D、E 處理下E+醉馬草種子萌發(fā)。A 處理下的E-醉馬草較E-對照組，其發(fā)芽率在中鹽濃度（100 mmol·L-1）時顯著降低，分別下降21.84%、59.77%；B 處理下的E-醉馬草在中鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時發(fā)芽率顯著降低，分別降低59.77%、73.56%、79.31%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，C 處理下的E-醉馬草發(fā)芽率顯著降低，分別降低45.98%、62.07%、82.76%、94.25%；鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E-醉馬草發(fā)芽率顯著降低，分別降低51.72%、56.32%、68.97%、97.70%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E-醉馬草發(fā)芽率顯著降低，分別降低85.06%、91.95%、91.95%，在200 mmol·L-1時，種子停止萌發(fā)。中鹽濃度可顯著抑制A、B 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)；低鹽濃度可顯著抑制C、D、E 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)。此外，不同混合鹽脅迫下的E+醉馬草發(fā)芽率高于E-，且當(dāng)兩者處于A、B 處理的中高鹽濃度時，E+醉馬草發(fā)芽率顯著高于E-；兩者處于C、D、E 處理的低鹽濃度時，E+醉馬草發(fā)芽率顯著高于E-。

由表3 可知，在任一鹽堿混合脅迫下，E+和E-醉馬草的發(fā)芽勢均隨著脅迫濃度的升高呈現(xiàn)下降的趨勢，其中E+醉馬草在混合鹽堿A 處理下的50 mmol·L-1的發(fā)芽勢高于CK 組且無顯著差異，表明A 處理下的50 mmol·L-1鹽濃度輕微鹽堿脅迫對E+醉馬草發(fā)芽勢無顯著影響。除50 mmol·L-1處理下的C 處理E+發(fā)芽勢大于B 處理和150 mmol·L-1處理下的D 處理E+醉馬草發(fā)芽勢大于A 處理外，同一濃度的E+醉馬草的發(fā)芽勢從大到小依次為：A＞D＞B＞C＞E。其中50 mmol·L-1鹽濃度下的B 與C、C 與 D 處理間無顯著差異，A、E 處理與其余混合鹽堿處理間均顯著差異；除100 mmol·L-1鹽濃度下的B 與C，A 與D 間無顯著差異外，其余混合鹽堿處理間均為顯著差異；150 mmol·L-1鹽濃度下的 A、B、D 間無顯著差異；200 mmol·L-1鹽濃度下的 B、C、D、E 間無顯著差異。由此可知，隨鹽濃度的升高，各混合鹽堿處理間E+醉馬草發(fā)芽勢差異減小且在高濃度下（≥150 mmol·L-1）顯著低于E+對照組。表明高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）下，不同混合鹽堿脅迫均對E+醉馬草的種子萌發(fā)具有顯著抑制作用。E-醉馬草在混合鹽堿A 處理下的50 mmol·L-1的發(fā)芽勢高于CK 組且無顯著差異，不同混合鹽堿處理下，隨鹽濃度的升高，E-醉馬草發(fā)芽勢呈下降的趨勢。其中A、B 處理下低中鹽濃度間E-醉馬草發(fā)芽勢無顯著差異，各混合鹽堿處理間E-醉馬草發(fā)芽勢差異減小且在中高濃度下（≥100 mmol·L-1）顯著低于E-對照組CK，表明中高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）下，不同混合鹽堿脅迫均對E-醉馬草的種子萌發(fā)具有顯著抑制作用。與E+對照組相比，A 處理下的E+醉馬草在高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時發(fā)芽勢顯著降低，較對照組分別降低27.42%、48.39%、56.45%；B 處理下的E+醉馬草在中高鹽濃度（鹽濃度≥100 mmol·L-1）時發(fā)芽勢顯著降低，較對照組分別降低64.52%、72.58%、87.10%；C 處理下鹽濃度≥100 mmol·L-1的E+醉馬草在鹽濃度處理下發(fā)芽勢顯著降低，分別降低75.81%，83.87%、91.94%；在鹽濃度100 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E+醉馬草發(fā)芽勢顯著降低，分別降低27.42%、38.71%、83.87%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E+醉馬草發(fā)芽勢顯著降低，分別降低70.97%、88.71%、88.71%，在200 mmol·L-1時，種子停止萌發(fā)。由此可知，A、B、C處理下，高鹽濃度可顯著抑制E+醉馬草種子萌發(fā)；低鹽濃度可顯著抑制D、E 處理下E+醉馬草種子萌發(fā)。A 處理下的E-醉馬草較E-對照組，其發(fā)芽勢在中高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）時顯著降低，分別下降60.00%、66.67%；B 處理下的E-醉馬草在中鹽濃度（鹽濃度≥100 mmol·L-1）時發(fā)芽勢顯著降低，分別降低57.33%、73.33%、76.00%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，C 處理下的E-醉馬草發(fā)芽勢顯著降低，分別降低40.00%、64.00%、80.00%、96.00%；鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E-醉馬草發(fā)芽勢顯著降低，分別降低42.67%、60.00%、64.00%、90.67%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E-醉馬草發(fā)芽勢顯著降低，分別降低82.67%、90.67%、90.67%，在200 mmol·L-1時，種子停止萌發(fā)。中鹽濃度可顯著抑制A、B 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)；低鹽濃度可顯著抑制C、D、E 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)。此外，不同混合鹽脅迫下的E+醉馬草發(fā)芽勢高于E-，且當(dāng)兩者處于A、B 處理的中高鹽濃度時，E+醉馬草發(fā)芽勢顯著高于E-；兩者處于C、D、E處理的低鹽濃度時，E+醉馬草發(fā)芽勢顯著高于E-。

綜上可知，不同混合鹽堿脅迫下，E+醉馬草的種子萌發(fā)狀況優(yōu)于E-。相較中性鹽（NaCl、Na2SO4）比例較高的 A、B、D 組，堿性鹽（NaHCO3、Na2CO3）比例較高的 C、E 組對種子萌發(fā)的抑制作用尤為明顯，其中堿性鹽Na2CO3對種子萌發(fā)的危害最為嚴(yán)重。

表3 混合鹽堿脅迫對種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響Table 3 The effect of complex saline-alkali treatment on seed germination rate and germination energy

2.1.2 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響 由表4 可知，在任一混合鹽堿脅迫處理下，E+和E-醉馬草種子的發(fā)芽指數(shù)均隨鹽濃度的升高呈下降趨勢。除50 mmol·L-1鹽濃度下的B 處理E+醉馬草發(fā)芽指數(shù)大于D 處理外，不同混合鹽堿處理下，同一鹽濃度的E+醉馬草發(fā)芽指數(shù)從大到小依次為：A＞D＞B＞C＞E。E+醉馬草在混合鹽堿A、B 處理下的50 mmol·L-1的發(fā)芽指數(shù)高于CK 組且無顯著差異，50 mmol·L-1鹽濃度下的 B、C 處理間無顯著差異；100 mmol·L-1鹽濃度下，A 與 D、B、C、E 間無顯著差異；150 mmol·L-1鹽濃度下的 A 與 D，B、C 與 E 間無顯著差異；200 mmol·L-1鹽濃度下的B、C、D、E 間無顯著差異。由此可知，隨鹽濃度的升高，各混合鹽堿處理間E+醉馬草發(fā)芽指數(shù)差異減小且在高濃度下（≥150 mmol·L-1）顯著低于E+對照組。表明高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）下，不同混合鹽堿脅迫均對E+醉馬草的種子萌發(fā)具有顯著抑制作用。E-醉馬草在混合鹽堿A、B 處理下的50 mmol·L-1的發(fā)芽指數(shù)高于CK 組且無顯著差異。且在不同混合鹽堿處理下，隨鹽濃度的升高，E-醉馬草發(fā)芽指數(shù)呈下降的趨勢，除50 mmol·L-1時C＞D，E-醉馬草發(fā)芽指數(shù)從大到小依次為：A＞B＞D＞C＞E。50 和100 mmol·L-1鹽濃度下A、B 處理間呈現(xiàn)出顯著差異；150 mmol·L-1濃度下A、B、C 與D 之間無顯著性差異；200 mmol·L-1濃度下除A 與B 之間，其他處理均呈現(xiàn)出顯著差異。表明中低鹽濃度對E-醉馬草發(fā)芽指數(shù)無顯著抑制，而高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）下，不同混合鹽堿脅迫均對E-醉馬草的種子萌發(fā)具有顯著抑制作用。與E+對照組相比，A 處理下的E+醉馬草在高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時發(fā)芽指數(shù)顯著降低，較對照組分別降低27.92%、42.69%、68.86%；B 處理下的E+醉馬草在中高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時發(fā)芽指數(shù)顯著降低，較對照組分別降低57.46%、70.76%、91.08%；C 處理下（≥100 mmol·L-1）的E+醉馬草在中高鹽濃度處理下發(fā)芽指數(shù)顯著降低，分別降低79.68%、83.92%、95.47%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，D處理下的E+醉馬草發(fā)芽指數(shù)顯著降低，分別降低33.63%、36.26%、61.11%、88.30%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E+醉馬草發(fā)芽指數(shù)顯著降低，分別降低74.56%、93.13%、93.27%，在200 mmol·L-1時，種子停止萌發(fā)。由此可知，A、B、C 處理下，中高鹽濃度可顯著抑制E+醉馬草種子萌發(fā)；低鹽濃度可顯著抑制D、E 處理下E+醉馬草種子萌發(fā)。A 處理下的E-醉馬草較E-對照組，其發(fā)芽指數(shù)在中高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）時顯著降低，分別下降62.20%、69.44%；B 處理下的E-醉馬草在中鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時發(fā)芽指數(shù)顯著降低，分別降低55.50%、68.50%、86.73%；鹽濃度在100 mmol·L-1及以上時，C 處理下的E-醉馬草發(fā)芽指數(shù)顯著降低，分別降低71.98%、82.44%、96.92%；鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，D 處理下（鹽濃度≥50 mmol·L-1）的E-醉馬草發(fā)芽指數(shù)顯著降低，分別降低54.02%、60.46%、69.71%、91.82%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E-醉馬草發(fā)芽指數(shù)顯著降低，分別降低79.49%、91.02%、92.23%，在200 mmol·L-1時，種子停止萌發(fā)。中鹽濃度可顯著抑制A、B、C 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)；低鹽濃度可顯著抑制D、E 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)。此外，不同混合鹽脅迫下的E+醉馬草發(fā)芽指數(shù)高于E-，且當(dāng)兩者處于A、B、C 處理的中高鹽濃度時，E+醉馬草發(fā)芽指數(shù)顯著高于E-；兩者處于D、E 處理的低鹽濃度時，E+醉馬草發(fā)芽指數(shù)顯著高于E-。

由表4 可知，在任一混合鹽堿脅迫處理下，E+和E-醉馬草種子的活力指數(shù)均隨鹽濃度的升高呈下降趨勢。除50 mmol·L-1鹽濃度下的B 處理E+醉馬草活力指數(shù)大于D 處理外，不同混合鹽堿處理下，同一鹽濃度的E+醉馬草活力指數(shù)從大到小依次為：A＞B＞D＞C＞E。E+醉馬草在混合鹽堿A、B 處理下的50 mmol·L-1的活力指數(shù)高于CK 組且無顯著差異；在50 mmol·L-1濃度下，除A 與 B 之間，其余處理均呈顯著性差異；100 mmol·L-1鹽濃度下，除B 與D 之間，其余處理均呈顯著性差異；150 和200 mmol·L-1鹽濃度下，各處理之間均呈現(xiàn)顯著性差異。E-醉馬草在混合鹽堿A、B 處理下的50 mmol·L-1的活力指數(shù)高于CK 組且無顯著差異，不同混合鹽堿處理下，隨鹽濃度的升高，E-醉馬草活力指數(shù)呈下降的趨勢，且E-醉馬草活力指數(shù)同E+。與E+對照組相比，A 處理下的E+醉馬草在高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）時活力指數(shù)顯著降低，較對照組分別降低40.61%、78.70%；B處理下的E+醉馬草在中高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時活力指數(shù)顯著降低，較對照組分別降低67.57%、84.33%、96.01%；C 處理下的E+醉馬草在中高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）處理下活力指數(shù)顯著降低，分別降低85.70%、91.69%、98.89%；鹽濃度在50 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E+醉馬草活力指數(shù)顯著降低，分別降低56.45%、66.52%、87.01%、97.64%；鹽濃度在50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E+醉馬草發(fā)活力指數(shù)顯著降低，分別降低88.22%、98.63%、98.27%，在200 mmol·L-1時，種子停止萌發(fā)。由此可知，A 處理下，高鹽濃度可顯著抑制E+醉馬草種子萌發(fā)；中鹽濃度可顯著抑制B、C 處理下E+醉馬草種子萌發(fā)；低鹽濃度即可顯著抑制D、E 處理下E+醉馬草種子萌發(fā)。A 處理下的E-醉馬草較E-對照組，其活力指數(shù)在中高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）時顯著降低，分別下降65.56%、70.98%；B 處理下的E-醉馬草在中鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時活力指數(shù)顯著降低，分別降低64.87%、79.21%、93.38%；鹽濃度在50 mmol·L-1及以上時，C 處理下的E-醉馬草活力指數(shù)顯著降低，分別降低76.35%、80.25%、91.17%、98.76%；鹽濃度在100 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E-醉馬草活力指數(shù)顯著降低，分別降低78.44%、88.84%、97.55%；鹽濃度在50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E-醉馬草活力指數(shù)顯著降低，分別降低94.26%、97.79%、98.23%，在200 mmol·L-1時，種子停止萌發(fā)，活力指數(shù)降至0。中鹽濃度可顯著抑制A 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)；低鹽濃度可顯著抑制B、C、D、E 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)。此外，不同混合鹽脅迫下的E+醉馬草活力指數(shù)高于E-，且當(dāng)兩者處于A、B 處理的中高鹽濃度時，E+醉馬草活力指數(shù)顯著高于E-；兩者處于C、D、E 處理的低鹽濃度時，E+醉馬草活力指數(shù)顯著高于E-。

綜上可知，不同混合鹽堿脅迫下，E+醉馬草的種子活力狀況優(yōu)于E-。相較中性鹽（NaCl、Na2SO4）比例較高的 A、B、D 組，堿性鹽（NaHCO3、Na2CO3）比例較高的 C、D 組對種子活力的抑制作用尤為明顯，其中堿性鹽Na2CO3對種子活力的危害最為嚴(yán)重。

表4 混合鹽堿脅迫對種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響Table 4 The effect of complex saline-alkali treatment on seed germination index and vigor index

2.1.3 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草種子平均發(fā)芽時間的影響 由圖1 和圖2 可知，任一混合鹽堿脅迫處理下，E+和E-醉馬草種子的平均發(fā)芽時間均隨鹽濃度的升高呈上升趨勢。與發(fā)芽率、發(fā)芽勢相反，不同混合鹽堿脅迫處理下，同一鹽濃度的E+和E-醉馬草平均發(fā)芽時間從大到小依次皆為：E＞C＞D＞B＞A。除E+醉馬草的100 mmol·L-1中鹽濃度及E-醉馬草的150 mmol·L-1中高鹽濃度外，其余鹽濃度下堿性鹽比例較高的C、E 組其平均發(fā)芽時間皆顯著高于中性鹽比例較高的A、B、D 組。綜上可知，無論攜菌與否，相較中性鹽比例較高的A、B、D 組，堿性鹽比例較高的C、E 組對醉馬草種子萌發(fā)的抑制作用更為明顯，其中堿性鹽Na2CO3對種子萌發(fā)的抑制最為強(qiáng)烈。

2.2 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草幼苗生長的影響

圖1 混合鹽堿脅迫對E+醉馬草種子平均發(fā)芽時間的影響Fig. 1 The effect of complex saline-alkali treatment on MGT of E+ drunken horse grass

由表5 可知，在任一混合鹽堿脅迫處理下，E+和E-醉馬草幼苗長度和胚根長度均隨鹽濃度的升高呈下降趨勢。E+/E-醉馬草在混合鹽堿A 處理下的50 mmol·L-1的幼苗長度高于CK 組且無顯著差異；E-醉馬草長度同E+隨著濃度的上升而下降且長度從大到小同E+醉馬草。與E+對照組相比，A 處理下的E+醉馬草在高鹽濃度200 mmol·L-1時幼苗長度顯著降低，較對照組降低31.32%；B 處理下的E+醉馬草在鹽濃度50 mmol·L-1時幼苗長度顯著降低，較對照組分別降低15.66%、23.94%、48.55%、55.26%；C 處理下鹽濃度50 mmol·L-1及以上的E+醉馬草在鹽濃度處理下幼苗長度顯著降低，分別降低34.68%、47.87%、67.11%、80.31%；鹽濃度在100 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E+醉馬草幼苗長度顯著降低，分別降低29.08%、48.32%、91.72%；鹽濃度在50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E+醉馬草幼苗長度顯著降低，分別降低53.69%、79.64%、85.23%，在200 mmol·L-1時，幼苗停止生長。由此可知，A 處理下，高鹽濃度可顯著抑制E+醉馬草幼苗生長；低鹽濃度可顯著抑制B、C、D、E 處理下E+醉馬草幼苗生長。A 處理下中高濃度處理的E-醉馬草較E-對照組，其幼苗長度無顯著差異；B 處理下的E-醉馬草在中鹽濃度（≥100 mmol·L-1）時幼苗長度顯著降低，分別降低22.62%、36.31%、50.60%；在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時，C 處理下的E-醉馬草幼苗長度顯著降低，分別降低36.31%、49.70%、63.39%、90.18%；鹽濃度在100 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E-醉馬草幼苗長度顯著降低，分別降低31.55%、54.46%、64.29%；鹽濃度在50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E-醉馬草幼苗長度顯著降低，分別降低72.92%、84.82%、86.90%，在200 mmol·L-1時，幼苗停止生長。中鹽濃度可顯著抑制B 處理下E-醉馬草幼苗生長；低鹽濃度可顯著抑制C、D、E 處理下E-醉馬草幼苗生長。此外，不同混合鹽脅迫下的E+醉馬草幼苗生長高于E-，且當(dāng)兩者處于A、B 處理的中高鹽濃度時，E+醉馬草苗長顯著高于E-；兩者處于C、D、E 處理的低鹽濃度時，E+醉馬草幼苗生長顯著高于E-。

與E+對照組相比，A 處理下的E+醉馬草在中高鹽濃度150 mmol·L-1及以上時胚根長度顯著降低，較對照組降低26.79%；B 處理下的E+醉馬草在鹽濃度150 mmol·L-1及以上時胚根長度顯著降低，較對照組降低35.71%、55.95%；C 處理下鹽濃度50 mmol·L-1及以上的E+醉馬草胚根長度顯著降低，分別降低40.48%、43.45%、51.79%、75.60%；鹽濃度在100 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E+醉馬草胚根長度顯著降低，分別降低23.81%、27.38%、80.36%；鹽濃度在50 mmol·L-1以上時，E 處理下的E+醉馬草胚根長度顯著降低，分別降低62.50%、80.36%、91.07%，在200 mmol·L-1時，幼苗停止生長。由此可知，A、B 處理下，高鹽濃度可顯著抑制E+醉馬草胚根生長；低鹽濃度可顯著抑制C、D、E 處理下E+醉馬草胚根生長。A 處理下的E-醉馬草較E-對照組，其胚根長度在高濃度（200 mmol·L-1）時顯著下降32.76%；B 處理下的E-醉馬草在中鹽濃度（≥50 mmol·L-1）時胚根長度顯著降低，分別降低54.02%、58.05%、62.07%；鹽濃度在100 mmol·L-1及以上時，C 處理下的E-醉馬草胚根長度顯著降低，分別降低63.79%、79.31%、91.95%；鹽濃度在100 mmol·L-1及以上時，D 處理下的E-醉馬草胚根長度顯著降低，分別降低41.95%、58.62%、59.20%；鹽濃度在50 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E-醉馬草胚根長度顯著降低，分別降低73.56%、84.48%、91.38%，在200 mmol·L-1時，幼苗停止生長。中鹽濃度可顯著抑制B、C 處理下E-醉馬草胚根生長；低鹽濃度可顯著抑制D、E 處理下E-醉馬草胚根生長。此外，不同混合鹽脅迫下的E+醉馬草胚根生長高于E-，且當(dāng)兩者處于A、B 處理的中高鹽濃度時，E+醉馬草胚根長度顯著高于E-；兩者處于C、D、E 處理的低鹽濃度時，E+醉馬草胚根生長顯著高于E-。由表5 可知，在任一混合鹽堿脅迫處理下，E+和E-醉馬草種子的根冠比均隨鹽濃度的升高呈下降趨勢。E-醉馬草在混合鹽堿A、B 處理下的 50 mmol·L-1的胚根長高于 CK 組且無顯著差異，除 150 mmol·L-1濃度下的 C 處理 E-醉馬草胚根長大于D 處理外，不同混合鹽堿處理下，隨鹽濃度的升高，E-醉馬草胚根長呈下降的趨勢。

表5 混合鹽堿脅迫對幼苗長度、胚根長度和根冠比的影響Table 5 The effect of complex saline-alkali treatment on the length of seedling，the length of radicle and root-shoot ratio

與E+對照組相比，A、B 處理下的E+醉馬草根冠比無顯著差異；C 處理下高鹽濃度200 mmol·L-1的E+醉馬草根冠比顯著降低55.56%；在鹽濃度150 mmol·L-1時，D 處理下的E+醉馬草根冠比顯著降低94.44%；在鹽濃度150 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E+醉馬草根冠比顯著降低63.89%，在200 mmol·L-1時，幼苗停止生長。由此可知，A、B 處理下鹽濃度對醉馬草根冠比無顯著影響，C、D、E 處理下，高鹽濃度可抑制E+醉馬草根冠比。A、B 處理下的E-醉馬草較E-對照組，其根冠比無顯著差異；在鹽濃度150 mmol·L-1時，C 處理下的E-醉馬草根冠比顯著降低72.50%；鹽濃度200 mmol·L-1時，D 處理下的E-醉馬草根冠比顯著降低87.50%；在鹽濃度100 mmol·L-1及以上時，E 處理下的E-醉馬草根冠比顯著降低，分別降低55.00%、60.00%，在200 mmol·L-1時，幼苗停止生長。由此可見，A、B 處理下的鹽濃度對E-醉馬草根冠比無顯著影響，C、D、E 處理下高鹽濃度可顯著抑制E-醉馬草根冠比。此外，不同混合鹽脅迫下的E+醉馬草根冠比高于E-，且當(dāng)兩者處于C、D、E 處理的高鹽濃度時，E+醉馬草根冠比顯著高于E-。

綜上可知，不同混合鹽堿脅迫下，E+醉馬草的幼苗生長狀況優(yōu)于E-。相較中性鹽（NaCl、Na2SO4）比例較高的 A、B、D 組，堿性鹽（NaHCO3、Na2CO3）比例較高的 C、D 組對幼苗生長的抑制作用尤為明顯，其中堿性鹽Na2CO3對幼苗生長的危害最為嚴(yán)重。相較于A、B 處理下，C、D、E 處理下高鹽濃度對E+和E-胚根影響比幼苗影響更為顯著。

2.3 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草幼苗生理特性的影響

2.3.1 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草POD 活性的影響 由圖3 和圖4 可知，任一混合鹽堿脅迫處理下，E+醉馬草POD 活性高于E-，且除E 處理外，E+和E-醉馬草POD 活性均隨鹽濃度的升高呈上升趨勢。推測是由于隨鹽濃度升高，E 處理嚴(yán)重破壞醉馬草幼苗的生理活動，致使其POD 表達(dá)量降低。此外，除50 mmol·L-1鹽濃度下的 A 處理醉馬草 POD 活性外，其余處理下的醉馬草POD 活性均顯著高于對照。與E+對照組相比，A 處理中高鹽濃度下的E+醉馬草POD 活性顯著升高，分別上升9.59%、16.28%、13.66%；在鹽濃度 50 mmol·L-1及以上時，B 處理下的E+醉馬草POD 顯著增加，較對照組分別升高14.53%、21.80%、23.26%、30.23%；與B 處理相同，C、D、E 處理在鹽濃度 50 mmol·L-1及以上時其 POD活性顯著上升，C 處理分別上升20.00%、23.04%、35.17%、38.66%；D 處理分別上升30.52%、42.44%、60.47%、65.99%；E 處理分別上升34.59%、24.13%、18.96%。與E-對照組比，A 處理中高鹽濃度下的E-醉馬草POD 活性顯著升高，分別上升6.76%、12.75%、15.07%；B、C、D、E 處理均在鹽濃度 50 mmol·L-1及 以 上 時 其 POD 活性顯著升高，B 處理較對照組分別增加 10.43%、16.52%、22.03%、28.12%；C 處理分別上升23.19%、28.41%、31.88%、33.62%；D 處理分別上升17.86%、17.86%、31.01%、29.57%；E 處理分別上升26.09%、22.61%、23.19%。

圖3 混合鹽堿脅迫對E+醉馬草POD 活性的影響Fig. 3 The effect of complex saline-alkali treatment on POD activity of E+ drunken horse grass

圖4 混合鹽堿脅迫對E-醉馬草POD 活性的影響Fig. 4 The effect of complex saline-alkali treatment on POD activity of E- drunken horse grass

2.3.2 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草SOD 活性的影響 由圖5 和圖6 可知，任一混合鹽堿脅迫處理下，E+醉馬草SOD 活性高于E-，且除E 處理外，E+和E-醉馬草SOD 活性均隨鹽濃度的升高呈上升趨勢。推測是由于隨鹽濃度升高，高pH 處理嚴(yán)重破壞醉馬草幼苗的生理活動，致使其SOD 表達(dá)量降低。此外，除50 mmol·L-1鹽濃度下的A 處理E-醉馬草SOD 活性外，其余處理下的醉馬草SOD 活性均顯著高于對照。與E+對照組相比，A處理下的E+醉馬草SOD 活性升高，分別上升2.53%、4.64%、4.64%、7.17%；鹽濃度在100 mmol·L-1及以上時，B 處理下的E+醉馬草SOD 活性顯著增加，較對照組分別升高10.97%、14.34%、10.97%；C、D、E 處理在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時其SOD 活性顯著上升，C 處理分別上升6.75%、11.39%、16.46%、18.99%；D 處理分別上升10.97%、20.25%、25.32%、25.32%；E 處理分別上升13.50%、9.28%、10.97%。與E-對照組比，A處理在鹽濃度100 mmol·L-1及以上的E-醉馬草SOD 活性升高，分別上升1.67%、5.00%、2.92%；B 處理下除鹽濃度50 mmol·L-1外，其余濃度的E-醉馬草SOD 活性較CK 組呈上升趨勢，分別上升0.83%、4.16% 和4.58%，150 mmol·L-1鹽濃度下的醉馬草較CK 組呈現(xiàn)明顯上升，上升6.66%。C 處理在50 mmol·L-1鹽濃度及以上的E-醉馬草SOD 活性均呈現(xiàn)明顯上升趨勢，分別上升3.75%、7.92%、12.92%、10.00%；D 處理下所有濃度的E-醉馬草SOD 活性較CK 組都呈現(xiàn)顯著上升趨勢，分別上升5.83%、13.33%、20.00%、30.63%；E 處理下除150 mmo·lL-1鹽濃度的E-醉馬草SOD 活性較CK 組都呈現(xiàn)顯著上升趨勢，分別上升9.17%、8.13%和3.13%。

圖5 混合鹽堿脅迫對E+醉馬草SOD 活性的影響Fig. 5 The effect of complex saline-alkali treatment on SOD activity of E+ drunken horse grass

圖6 混合鹽堿脅迫對E-醉馬草SOD 活性的影響Fig. 6 The effect of complex saline-alkali treatment on SOD activity of E- drunken horse grass

2.3.3 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草CAT 活性的影響 由圖7 和圖8 可知，任一混合鹽堿脅迫處理下，E+醉馬草CAT 活性高于E-，且除E 處理外，E+和E-醉馬草SOD 活性均隨鹽濃度的升高呈上升趨勢。同時，任一處理任一濃度下的醉馬草CAT 活性均顯著高于對照。與E+對照組相比，A 處理下中高鹽濃度（≥150 mmol·L-1）的E+醉馬草CAT 活性顯著升高，分別上升14.58%、12.88%；B 處理下任一鹽濃度的E+醉馬草CAT 活性顯著增加，較對照組分別升高12.88%、21.36%、27.80%、23.39%；C、D、E 處理在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時其CAT 活性顯著上升，C 處理分別上升23.05%、31.53%、41.69%、52.03%；D 處理分別上升34.24%、40.68%、49.50%、39.66%；E 處理分別上升38.64%、43.73%、34.75%。與E-對照組比，A 處理鹽濃度的E-醉馬草CAT 活性顯著升高，分別上升17.88%、23.73%、28.10%、26.28%；與A 處理相同，B 處理下鹽濃度的E-醉馬草CAT 活性較CK 組呈現(xiàn)明顯上升趨勢，分別上升18.98%、26.64%、34.67%、37.59%。C 處理下任一鹽濃度的E-醉馬草CAT 活性均呈現(xiàn)明顯上升趨勢，分別上升30.66%、45.26%、47.75%、47.81%；D 處理下任一濃度的E-醉馬草CAT 活性較CK 組都呈現(xiàn)顯著上升趨勢，分別上升43.80%、55.11%、57.66%、40.69%；E 處理下中高鹽濃度（≥100 mmol·L-1）的E-醉馬草CAT 活性較CK 組都呈現(xiàn)下降趨勢，分別下降0.73%和5.84%；150 mmol·L-1濃度的E 處理的E-醉馬草CAT 活性顯著降低，下降9.67%。

綜上可知，除E 組外，鹽濃度的升高可提高A、B、C、D 處理下醉馬草的POD、SOD、CAT 抗氧化酶的活性。并且?guī)Ь‥+）醉馬草內(nèi)POD、SOD、CAT 活性高于不帶菌（E-）。

2.3.4 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草MDA 的影響 由圖9 和圖10 可知，任一混合鹽堿脅迫處理下，E+醉馬草MDA 含量低于E-，并且任一處理任一濃度下的醉馬草MDA 含量均顯著高于對照。與E+對照組相比，A 處理下的E+醉馬草MDA 含量升高，分別上升18.24%、34.46%、41.55%、46.62%；與A 處理相同，B 處理下的E+醉馬草MDA 含量顯著增加，較對照組分別升高25.33%、36.49%、56.76%、76.35%；C、D、E 處理在鹽濃度50 mmol·L-1及以上時其 MDA 含量顯著上升，C 處理分別上升 34.29%、46.28%、65.88%、79.90%；D 處理分別上升60.81%、79.39%、98.99%、109.80%；E 處理分別上升64.53%、91.22%、111.82%。與E-對照組比，除50 mmol·L-1鹽濃度外，A 處理鹽濃度100 mmol·L-1及以上的E-醉馬草MDA 含量顯著升高，分別上升13.33%、27.78%、30.00%；與A 處理相同，B 處理下鹽濃度100 mmol·L-1的E-醉馬草MDA 含量較CK 組呈現(xiàn)明顯上升趨勢，分別上升20.56%、33.06%和50.00%。C 處理下任一鹽濃度的E-醉馬草MDA 含量均呈現(xiàn)明顯上升趨勢，分別上升25.83%、46.67%、50.28%、55.56%；D 處理下任一濃度的E-醉馬草MDA 含量較CK 組都呈現(xiàn)顯著上升趨勢，分別上升40.56%、56.11%、70.28%、78.75%；E 處理下所有鹽濃度的E-醉馬草SOD 活性較CK組都呈現(xiàn)顯著上升趨勢，分別上升58.89%、77.08%和84.17%。

圖7 混合鹽堿脅迫對E+醉馬草CAT 活性的影響Fig. 7 The effect of complex saline-alkali treatment on CAT activity of E+ drunken horse grass

圖8 混合鹽堿脅迫對E-醉馬草CAT 活性的影響Fig. 8 The effect of complex saline-alkali treatment on CAT activity of E- drunken horse grass

圖9 混合鹽堿脅迫對E+醉馬草MDA 含量的影響Fig. 9 The effect of complex saline-alkali treatment on MDA content of E+ drunken horse grass

圖10 混合鹽堿脅迫對E-醉馬草MDA 含量的影響Fig. 10 The effect of complex saline-alkali treatment on MDA content of E- drunken horse grass

2.3.5 不同混合鹽堿脅迫對醉馬草脯氨酸的影響 由圖11 和圖12 可知，任一混合鹽堿脅迫處理下，E+醉馬草脯氨酸含量高于E-，除D、E 處理下，A、B、C 處理下脯氨酸的含量隨著鹽濃度的增加而增加。與E+對照組相比，A 處理下的E+醉馬草脯氨酸含量顯著升高，分別上升38.18%、43.18%、50.26%、57.50%；與A 處理相同，B處理下的E+醉馬草脯氨酸含量顯著增加，較對照組分別升高46.55%、52.00%、57.94%、60.18%；C 處理同A、B，在任一鹽濃度下其脯氨酸含量顯著上升，分別上升70.32%、78.61%、89.97%、103.16%；D 處理下低濃度和E處理下低中鹽濃度的E-醉馬草脯氨酸含量較CK 組呈現(xiàn)顯著上升趨勢，分別上升15.03%、14.45%、12.68%和16.76%、14.52%。與E-對照組比，A 處理鹽濃度的E-醉馬草脯氨酸含量顯著升高，分別上升44.49%、47.56%、55.75%、59.31%；與A 處理相同，B 處理下的E-醉馬草脯氨酸含量較CK 組呈現(xiàn)明顯上升趨勢，分別上升51.92%、54.92%、58.82%和59.34%。與A、B 處理相同，C 處理下任一鹽濃度的E-醉馬草脯氨酸含量均呈現(xiàn)明顯上升趨勢，分別上升71.23%、78.66%、87.45%、89.96%；除150 mmol·L-1鹽濃度，D 處理下其他濃度的E-醉馬草脯氨酸含量較CK 組都呈現(xiàn)顯著上升趨勢，分別上升16.00%、8.68%和5.23%；E 處理下各鹽濃度的E-醉馬草脯氨酸含量較CK 組都呈現(xiàn)顯著上升趨勢，分別上升9.24%、10.63%和10.15%。

圖11 混合鹽堿脅迫對E+醉馬草脯氨酸含量的影響Fig. 11 The effect of complex saline-alkali treatment on proline content of E+ drunken horse grass

圖12 混合鹽堿脅迫對E-醉馬草脯氨酸含量的影響Fig. 12 The effect of complex saline-alkali treatment on proline content of E- drunken horse grass

2.4 不同混合鹽堿脅迫下醉馬草的隸屬函數(shù)值排序及耐鹽性綜合評價(jià)

模糊隸屬函數(shù)法可綜合各耐鹽性指標(biāo)，依據(jù)其隸屬函數(shù)值排序綜合評價(jià)混合鹽堿脅迫下醉馬草的耐鹽性，可避免單一指標(biāo)評價(jià)所帶來的片面性從而更加客觀真實(shí)［34］。由表6 和表7 可知，不同混合鹽堿脅迫下E+和E-醉馬草的隸屬函數(shù)值排序及耐鹽性從大到小依次為：A＞D＞B＞C＞E。表明醉馬草對中性鹽比例較高的A、B、D組耐受性較高，而對堿性鹽比例較高的C、E 組耐受性較低。此外，除A 處理外，同一混合鹽堿脅迫下E+醉馬草的隸屬函數(shù)值及耐鹽性均大于E。綜上可知，相較中性鹽，醉馬草堿性鹽耐受性較低。此外，E+醉馬草耐鹽性優(yōu)于E-。

表6 不同混合鹽堿脅迫下E+醉馬草的隸屬函數(shù)值及耐鹽性綜合評價(jià)Table 6 Subjection values and comprehensive evaluation of salt tolerance order of E+ drunken horse grass under complex salinealkali treatments

2.5 不同混合鹽堿脅迫下醉馬草的耐鹽性指標(biāo)主成分分析

由表8 可知，E+醉馬草耐鹽性指標(biāo)主成分分析的第Ⅰ主成分特征值λ1=8.395，貢獻(xiàn)率為64.576%，耐鹽性指標(biāo)所對應(yīng)的特征向量中，胚根長度和活力指數(shù)性狀數(shù)值較大，分別為0.344 和0.341，主要反映出鹽脅迫下E+醉馬草的種子活力和幼苗根系生長狀況；第Ⅱ主成分特征值λ2=2.174，貢獻(xiàn)率為16.720%，對應(yīng)的特征向量中，苗長和脯氨酸數(shù)值較大，分別為0.563 和0.454，主要反映出鹽脅迫下幼苗的生長和滲透調(diào)節(jié)作用；第Ⅲ主成分特征值λ3=1.762，貢獻(xiàn)率為13.556%，對應(yīng)的特征向量中，POD 和SOD 性狀數(shù)值較大，均為0.482，主要反映出鹽脅迫下E+醉馬草的抗氧化酶狀況。

由表9 可知，E-醉馬草耐鹽性指標(biāo)主成分分析的第Ⅰ主成分特征值λ1=9.198，貢獻(xiàn)率為70.754%，對應(yīng)的特征向量中，活力指數(shù)和胚根長度性狀數(shù)值較大，分別為0.325 和0.323，主要反映出鹽脅迫下E-醉馬草的種子活力和幼苗根系生長狀況；第Ⅱ主成分特征值λ2=1.960，貢獻(xiàn)率為15.075%，對應(yīng)的特征向量中，平均發(fā)芽時間和脯氨酸數(shù)值較大，分別為0.501 和0.475，主要反映出鹽脅迫下種子發(fā)芽速度和幼苗滲透調(diào)節(jié)作用；第Ⅲ主成分特征值λ3=1.141，貢獻(xiàn)率為8.779%，對應(yīng)的特征向量中，SOD 和發(fā)芽率數(shù)值較大，分別為0.568 和0.442，主要反映出鹽脅迫下E+醉馬草種子發(fā)芽狀況和幼苗抗氧化酶狀況。

表7 不同混合鹽堿脅迫下E-醉馬草的隸屬函數(shù)值及耐鹽性綜合評價(jià)Table 7 Subjection values and comprehensive evaluation of salt tolerance order of E- drunken horse grass under complex salinealkali treatments

表8 E+醉馬草耐鹽性指標(biāo)的主成分分析Table 8 Principal component analysis of salt tolerance index of E+ drunken horse grass

表9 E-醉馬草耐鹽性指標(biāo)的主成分分析Table 9 Principal component analysis of salt tolerance index of E- drunken horse grass

綜上可知，Ⅰ～Ⅲ主成分分別反映了E+和E-醉馬草13 個耐鹽性指標(biāo)94.852%和94.608%的信息，對醉馬草耐鹽性綜合評價(jià)的指示意義較大。因此，活力指數(shù)、苗長、胚根長、POD、SOD、脯氨酸可作為E+醉馬草耐鹽性綜合評價(jià)的主要指標(biāo)；發(fā)芽率、活力指數(shù)、平均發(fā)芽時間、胚根長、POD、SOD、脯氨酸為E-醉馬草耐鹽性綜合評價(jià)的主要指標(biāo)。

3 討論

3.1 混合鹽堿脅迫對醉馬草種子萌發(fā)的影響

種子萌發(fā)和幼苗生長是植物生長發(fā)育及適應(yīng)逆境的基礎(chǔ)，同時也是鹽脅迫下最為敏感及易遭受危害的階段。處于鹽堿脅迫下的種子常表現(xiàn)出發(fā)芽率降低、活力下降、幼苗及胚根生長受抑等現(xiàn)象，甚或嚴(yán)重時種子直接死亡。該現(xiàn)象主要是由于鹽脅迫及堿脅迫常伴隨出現(xiàn)而帶來的水分脅迫、離子失調(diào)與土壤板結(jié)等引起的［35-37］。故本試驗(yàn)對醉馬草種子萌發(fā)和幼苗生長時期進(jìn)行鹽堿脅迫，以選育西北鹽堿地區(qū)耐鹽草種。研究表明，任一混合鹽堿脅迫下醉馬草的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均隨鹽濃度的上升呈下降趨勢。平均發(fā)芽時間則隨鹽濃度的上升而延長。僅有A、B 處理低鹽濃度下E+醉馬草的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)等隨鹽濃度的上升而升高，這可能是由于種子水勢較低而鹽濃度水勢高，故從外界吸水使種子水分充盈而促進(jìn)其萌發(fā)［35］。結(jié)果表明，相較對照組，E+醉馬草處于A、B、C 處理組高鹽濃度環(huán)境時，其種子萌發(fā)被顯著抑制；而D、E 處理下的低鹽濃度環(huán)境即可顯著抑制其草種萌發(fā)。與E+醉馬草相比，A、B 處理組的中鹽濃度環(huán)境可顯著抑制E-醉馬草種子的萌發(fā)；低鹽濃度顯著抑制C、D、E 處理下E-醉馬草種子萌發(fā)。此外，任一混合鹽脅迫下的E+醉馬草發(fā)芽率、發(fā)芽勢等種子萌發(fā)指標(biāo)均高于E-，平均發(fā)芽時間低于E-，尤其是當(dāng)兩者處于堿性鹽比例較高的D、E 處理時，E+醉馬草的種子萌發(fā)狀況顯著優(yōu)于E-。并且當(dāng)醉馬草處于堿性鹽Na2CO3比例最高的D 組時，其種子在200 mmol·L-1高鹽濃度脅迫下停止萌發(fā)。由此可知，E+醉馬草鹽堿脅迫下的種子萌發(fā)狀況及耐鹽性優(yōu)于E-，說明內(nèi)生真菌可有效提高草種耐鹽性。推測是其體內(nèi)內(nèi)生真菌促進(jìn)細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)作用及提高抗氧化酶活性（如POD、SOD 等）保持其細(xì)胞完整性及水分充足，從而保證其種子萌發(fā)階段的正常進(jìn)行［35］。此外，與中性鹽相比，堿鹽（NaHCO3、Na2CO3）對種子萌發(fā)的抑制作用尤為強(qiáng)烈，其中以Na2CO3對種子萌發(fā)的抑制最為嚴(yán)重。如藜麥（Chenopodium quinoa）［29］、小麥（Triticum aestivum）［38］、辣椒（Capsicum annuum）［39］等作物研究均得出相同的結(jié)論。該現(xiàn)象可能是高 pH 環(huán)境下，種子體內(nèi)淀粉酶活性降低，種子萌發(fā)所需營養(yǎng)物質(zhì)嚴(yán)重流失所致［40］。

3.2 混合鹽堿脅迫對醉馬草幼苗生長的影響

幼苗及胚根長度下降是植物幼苗生長階段對鹽堿脅迫最直觀的響應(yīng)特征且胚根突破種皮是植物正常生長發(fā)育的關(guān)鍵所在［41］。研究表明，與種子萌發(fā)階段相同，醉馬草幼苗生長階段亦受鹽堿脅迫所抑制，任一混合鹽堿脅迫下，其苗長、胚根長度及根冠比均隨著鹽濃度的上升呈下降趨勢。Hernandez 等［42］和高凱等［43］的研究表明，鹽堿脅迫會造成幼苗和胚根生長遲緩甚至停滯、生物量下降等危害。此外，與種子萌發(fā)階段一致，E+醉馬草鹽堿脅迫下的幼苗生長狀況及耐鹽性同樣優(yōu)于E-，再次證明了內(nèi)生真菌可有效提高醉馬草對鹽堿逆境的耐受能力。較中性鹽，醉馬草幼苗生長階段的堿性鹽危害作用同樣更為強(qiáng)烈，堿性鹽中Na2CO3對幼苗生長的阻礙作用最為強(qiáng)烈。曲元剛等［44］關(guān)于玉米（Zea mays）的研究得出了相似的結(jié)論，推測這可能與高pH 環(huán)境下的植物蛋白酶合成受抑有關(guān)。吳薇等［45］的研究結(jié)果表明鹽堿逆境不是簡單的兩種環(huán)境的疊加，而是具備交互效應(yīng)?；旌消}堿環(huán)境下，pH 較低時，其脅迫對植物生長發(fā)育的影響主要由鹽濃度決定，即鹽分脅迫居主導(dǎo)作用；pH 較高時，則由堿脅迫居主導(dǎo)地位。值得一提的是，根冠比下降說明鹽堿脅迫對于胚根生長的抑制程度高于幼苗，這可能是由于胚根更早接觸鹽堿溶液并接收到鹽堿脅迫信號所致［46］。

3.3 混合鹽堿脅迫對醉馬草幼苗生理特性的影響

逆境脅迫常迫使植物體內(nèi)產(chǎn)生過多的活性氧（超氧自由基、過氧化氫、羥基自由基等），致使自由基累積過量及膜脂過氧化現(xiàn)象加劇、細(xì)胞內(nèi)重要酶類與蛋白質(zhì)失活分解、甚至DNA 解旋等一系列不良反應(yīng)的發(fā)生，從而危及植物的生長發(fā)育［47-49］。過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）等作為植物體內(nèi)重要和有效的活性氧（ROS）清除劑及保護(hù)酶，則將細(xì)胞內(nèi)過多的活性氧轉(zhuǎn)化為H2O 等無害物質(zhì)，以保護(hù)植物生長不受逆境嚴(yán)重侵害［50-51］。研究表明，POD、SOD、CAT 三者活性均在除E 處理外的任一混合鹽脅迫下，隨鹽濃度的上升而升高，而在堿性鹽Na2CO3比例較高的E 處理下，三者活性則隨鹽濃度的升高呈下降趨勢。劉海波等［52］對甜高粱（Sorghum bicolor）和春小麥抗氧化酶活性的研究得出了相似的結(jié)論。推測這可能是過高的pH 環(huán)境嚴(yán)重阻礙細(xì)胞內(nèi)酶類合成及降低酶類活性所致。此外，除E-醉馬草的CAT 活性外，A 處理中低鹽濃度下的醉馬草POD、SOD、CAT 活性均與對照組無顯著差異，說明醉馬草在中性鹽的低鹽濃度下可能主要通過滲透調(diào)節(jié)作用維持其膜系統(tǒng)穩(wěn)定，保護(hù)其不受鹽逆境侵害。除A 處理低鹽濃度下的POD 活性外，SOD、CAT 活性均在A 處理中高濃度下較對照組無顯著差異，說明醉馬草在中性鹽的中高濃度下，主要依靠POD 酶發(fā)揮作用，響應(yīng)鹽逆境，清除醉馬草體內(nèi)過多自由基以使膜系統(tǒng)免受傷害。除B 處理低鹽濃度下的E+醉馬草SOD 活性及B 處理下的E-醉馬草SOD 活性外，醉馬草POD 及CAT 活性均在B 處理下顯著高于對照組，其中E-醉馬草CAT 活性在任一處理下均顯著高于對照，說明在中性鹽比例較高而堿性鹽比例較低時，主要由醉馬草的POD 和CAT 酶發(fā)揮協(xié)同作用以抵御鹽害。除此之外，各鹽堿脅迫在任一鹽濃度下的POD、SOD、CAT 活性均顯著高于對照，說明此時三者協(xié)同作用以減緩鹽害對于膜系統(tǒng)的傷害。此外，混合鹽脅迫下的E+醉馬草POD、SOD、CAT 活性均高于E-，本研究結(jié)論與緱小媛［8］在2007 得出的一致，并做出了內(nèi)生真菌可有效提高醉馬草幼苗內(nèi)抗氧化酶活性的推斷。

丙二醛（MDA）為膜脂過氧化過程最重要的產(chǎn)物之一，它的出現(xiàn)將加劇膜系統(tǒng)損傷并加速細(xì)胞衰老［53］。因此，MDA 常作為植物抗逆生理研究的重要指標(biāo)，用以反映植物受逆境損傷程度及植物抗逆性能。研究結(jié)果表明，除A 處理低鹽濃度下的E+醉馬草MDA 含量外，隨鹽濃度的提高，任一鹽脅迫下的醉馬草MDA 含量均呈上升趨勢且顯著高于其對照組，并呈E＞D＞B＞C＞A 的大小排列。表明隨鹽濃度的升高，幼苗受膜脂過氧化作用傷害的程度加重，且堿性鹽Na2CO3比例越高，MDA 含量越高，對生物膜結(jié)構(gòu)及膜透性的損傷也就越大。此外，不同混合鹽脅迫下的E+醉馬草MDA 含量均低于E-，說明內(nèi)生真菌的存在可有效降低醉馬草幼苗細(xì)胞膜的損傷從而提高醉馬草耐鹽性，這與Wang 等［54］的研究結(jié)論一致。

鹽分逆境對植物的危害常表現(xiàn)為水分脅迫，外界與細(xì)胞間不當(dāng)?shù)臐B透差迫使細(xì)胞失水，嚴(yán)重時甚至發(fā)生質(zhì)壁分離、細(xì)胞死亡等現(xiàn)象。植物細(xì)胞則通過積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（如脯氨酸、可溶性糖等）以保持適宜細(xì)胞滲透勢，消除不當(dāng)滲透差，防止細(xì)胞過度失水及植物萎蔫，從而達(dá)到減緩鹽害的目的［55］。脯氨酸作為其中最重要和有效的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，具有響應(yīng)迅速、存在穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。此外，其還可與胞內(nèi)化合物形成聚合物，類似親水膠體以防水分散失；亦可作為分子伴侶，穩(wěn)定細(xì)胞蛋白結(jié)構(gòu)并保持膜系統(tǒng)的完整性［56］。研究表明，任一鹽脅迫下的醉馬草脯氨酸含量均顯著高于對照。此外，A、B、C 處理下的醉馬草脯氨酸含量隨鹽濃度的上升而升高。D、E 處理下的脯氨酸含量則隨鹽濃度的上升無顯著差異甚至呈下降趨勢。這可能是與高pH 環(huán)境嚴(yán)重降低了細(xì)胞活性使其滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成受抑有關(guān)。鹽脅迫下E+醉馬草的脯氨酸含量高于E-，說明內(nèi)生真菌的存在可提高脯氨酸含量，促進(jìn)滲透調(diào)節(jié)作用，增強(qiáng)其植物耐鹽性。這與李珍等［34］的研究結(jié)論相一致。

3.4 不同混合堿鹽脅迫下醉馬草的隸屬函數(shù)值排序及耐鹽性綜合評價(jià)

植物耐鹽性是由多種因素間的交互影響及協(xié)同作用而決定的，因此，選取單一指標(biāo)進(jìn)行耐鹽種質(zhì)材料的篩選與評定具有相當(dāng)?shù)木窒扌浴Ｒ虼吮狙芯坎捎媚：`屬函數(shù)及主成分分析法綜合評定醉馬草耐鹽性。隸屬函數(shù)值排序表明，醉馬草在不同混合鹽堿脅迫下的耐鹽性為A＞D＞B＞C＞E，且除B 處理外，任一鹽脅迫下的E+醉馬草隸屬函數(shù)值及耐鹽性均高于E-。表明醉馬草對堿性鹽，尤其是Na2CO3的耐受程度低于中性鹽，內(nèi)生真菌可提高醉馬草耐鹽性。此外，主成分分析表明，評價(jià)E+醉馬草耐鹽性的主要指標(biāo)為活力指數(shù)、苗長、胚根長度、POD、SOD、脯氨酸；評價(jià)E-醉馬草耐鹽性的主要指標(biāo)為發(fā)芽率、活力指數(shù)、平均發(fā)芽時間、胚根長度、POD、SOD、脯氨酸。

4 結(jié)論

對帶菌（E+）醉馬草和不帶菌（E-）醉馬草的種子萌發(fā)和幼苗生長時期采用不同濃度混合鹽堿溶液進(jìn)行處理，采用模糊隸屬函數(shù)和主成分分析，表明活力指數(shù)、胚根長度、POD、SOD、脯氨酸是評價(jià)醉馬草耐鹽性高低的主要指標(biāo)。堿性鹽，尤其是Na2CO3對醉馬草種子萌發(fā)及幼苗生長的抑制作用強(qiáng)于中性鹽。此外，E+醉馬草抗鹽性優(yōu)于E-。內(nèi)生真菌可有效提高醉馬草幼苗抗氧化酶活性與脯氨酸含量、降低MDA 含量，增強(qiáng)其滲透調(diào)節(jié)與活性氧清除能力，降低膜質(zhì)過氧化提高醉馬草抗鹽性。