摘要:苗期耐鹽性鑒定對(duì)紫花苜蓿(Medicago sativa L.)耐鹽品種選育具有重要作用。本研究以‘大葉苜?!∕edicago sativa ‘Daye’)、‘甘農(nóng)三號(hào)’(Medicago sativa ‘Gannong No.3’)和‘阿爾岡金’(Medicago sativa ‘Algonquin’)3個(gè)紫花苜蓿品種為實(shí)驗(yàn)材料,以NaCl含量為0,0.3%,0.6%和1.0%等濃度的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行鹽脅迫處理,研究各苜蓿幼苗生理指標(biāo)的變化及耐鹽性差異,旨在為不同品種紫花苜蓿耐鹽性選育及鹽堿地利用提供依據(jù)。結(jié)果表明:隨著鹽脅迫濃度的增加,3種紫花苜蓿幼苗的根系活力逐漸下降,葉綠素含量先增加后降低,細(xì)胞膜透性、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛含量均隨鹽脅迫的增加而增加。0.6%~1.0%鹽濃度的營(yíng)養(yǎng)液用于鑒定紫花苜蓿幼苗耐鹽性較為合理。主成分分析和隸屬函數(shù)法對(duì)3個(gè)苜蓿品種苗期耐鹽性的綜合評(píng)價(jià)表明‘大葉苜?!哪望}性最強(qiáng),其次是‘阿爾岡金’,最后是‘甘農(nóng)三號(hào)’。
關(guān)鍵詞:鹽脅迫;苜蓿品種;幼苗;生理特性;綜合評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):S541""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""""""" 文章編號(hào):1007-0435(2025)02-0516-08
Effects of Salt Stress on Physiological Characteristics of Alfalfa Seedlings and Evaluation of Salt Tolerance at Seedling Stage
LI Chun-yan1,2, ZHANG Ran-ran1, ZHU Hai-yan1, YOU Dong-mei1, HU Hai-yan1,
LI Zong-zhen1, RONG Yu-ping2*
(1.Weifang University of Science and Technology,Shouguang,Shandong Provice 262700, China;
2.College of Grassland Science and Technology,China Agricultural University,Beijing 100193,China)
Abstract:The identification of salt tolerance at seedling stage plays an important role in the breeding of salt-tolerant alfalfa varieties. In this study, three alfalfa varieties ‘Daye’, ‘Gannong No.3’ and ‘Algonkin’ were subjected to nutrient solution treatments with NaCl concentrations of 0%, 0.3%, 0.6%, and 1.0%. The physiological index changes and differences in salt tolerance among the alfalfa seedlings were investigated, aiming to provide a foundation for breeding salt-tolerant varieties and utilizing saline-alkali land across different alfalfa cultivars. The results indicated that with the escalation of salt stress concentration, the root activity of the three alfalfa seedlings decreased gradually, the chlorophyll content initially increased and then decreased, and the contents of cell membrane permeability, proline, soluble sugar, and malondialdehyde increased along with the increase of salt stress. It was rational to assess the salt tolerance of alfalfa seedlings using nutrient solution with a salt concentration ranging from 0.6% to 1.0%. The comprehensive evaluation of salt-tolerance of three alfalfa varieties at seedling stage by principal component analysis and membership function method showed that the salt-tolerance of ‘Daye’ was the strongest,followed by ‘Algonquin’ and ‘Gannong No.3’.
Key words:Salt stress;Alfalfa;Seedling;Physiological characteristics;Comprehensive evaluation
鹽漬化土壤可通過(guò)鹽脅迫抑制種子萌發(fā)、減緩生理代謝、阻礙養(yǎng)分吸收等方式來(lái)妨礙作物繁殖和生長(zhǎng),且高濃度的鹽脅迫通過(guò)離子毒害和植物組織缺水致使植物死亡,威脅區(qū)域農(nóng)業(yè)持續(xù)與健康發(fā)展[1-2]。土壤鹽堿化已成為全球面臨的重大挑戰(zhàn)[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)的鹽堿化土地約1億公頃,占全國(guó)總耕地面積的10%,近年來(lái)鹽堿地面積仍在不斷擴(kuò)大[4]。如何合理、有效地利用鹽漬化土壤,成為未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展亟待解決的重要課題[5]。
培育耐鹽堿植物對(duì)解決土壤鹽堿化問(wèn)題、提高鹽堿地利用率、改善鹽堿 地土壤結(jié)構(gòu)特性具有重要意義[6]。牧草是鹽堿地生態(tài)植被的重要組成成分,對(duì)鹽堿地生態(tài)修復(fù)有著重要的作用[7]。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是栽培歷史最為悠久、種植范圍最廣的牧草之一,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,其葉片具有排鹽機(jī)制,表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽堿性[8],是修復(fù)和利用鹽漬化土壤的首選植物[9]。紫花苜蓿品種在不同的生育期對(duì)鹽脅迫的耐性具有顯著差異,萌發(fā)期和幼苗期是其對(duì)鹽脅迫較為敏感的時(shí)期[10-11]。一直以來(lái),相關(guān)學(xué)者對(duì)苜蓿生長(zhǎng)敏感期耐鹽性的研究做了很多工作,且取得了很多的研究成果。李雪等[12]通過(guò)研究不同品種紫花苜蓿種子在不同鹽濃度處理下多個(gè)萌發(fā)指標(biāo)的變化,對(duì)其耐鹽性進(jìn)行了分類和篩選。張則宇等[13]對(duì)59份紫花苜蓿進(jìn)行耐鹽性鑒定,通過(guò)綜合評(píng)價(jià)將試驗(yàn)苜蓿品種分為成5類并通過(guò)相關(guān)性和灰色關(guān)聯(lián)篩選出部分苜蓿苗期耐鹽性鑒定指標(biāo)。余如剛等[9]采用盆栽沙培法對(duì)20種紫花苜蓿幼苗進(jìn)行鹽脅迫,通過(guò)測(cè)定其形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)并運(yùn)用多種分析方法進(jìn)行評(píng)價(jià),篩選出了耐鹽品種,并建立了紫花苜蓿苗期耐鹽性評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型。熊雪等[14]在均勻鹽和不均勻鹽脅迫下對(duì)6個(gè)紫花苜蓿品種的形態(tài)和生理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,綜合分析得到,均勻和不均勻鹽脅迫下各品種的耐鹽性差異較大,并對(duì)不同品種間耐鹽性差異進(jìn)行了比較。已有研究大部分是利用盆栽法對(duì)不同苜蓿品種進(jìn)行耐鹽性鑒定,而利用水培法進(jìn)行的相關(guān)研究報(bào)道較少。鑒于此,本研究主要采用水培法探究不同濃度鹽脅迫對(duì)苜蓿幼苗生理性狀的影響。試驗(yàn)用不同濃度的氯化鈉溶液對(duì)苜蓿屬3種紫花苜蓿品種的幼苗進(jìn)行鹽處理,研究各品種在不同濃度鹽脅迫下生理生化指標(biāo)的變化情況及耐鹽性差異,為不同品種紫花苜蓿的進(jìn)一步選育和利用提供基礎(chǔ)資料。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
供試植物材料為3種不同品種紫花苜蓿種子,其中2種為地方品種:‘大葉苜?!∕edicago sativa ‘Daye’)、‘甘農(nóng)三號(hào)’(Medicago sativa ‘Gannong No.3’),具有抗性強(qiáng),適應(yīng)性好的特點(diǎn);另1種為進(jìn)口品種:‘阿爾岡金’(Medicago sativa ‘Algonquin’),是產(chǎn)量較高的苜蓿品種。全部種子凈度達(dá)到97%,發(fā)芽率大于80%。
將3種苜蓿的種子先在加水硬質(zhì)塑料盒中培養(yǎng)發(fā)芽,待到3~4天長(zhǎng)出幼根和幼苗之后將其移動(dòng)到Hoagland’s(霍格蘭氏)營(yíng)養(yǎng)液中,并在培養(yǎng)箱中培養(yǎng),培養(yǎng)條件:溫度25℃,光照12 h,光照強(qiáng)度5000 lx,黑暗12 h,相對(duì)濕度70%~80%。鹽處理前每4天換一次營(yíng)養(yǎng)液,以保持一定的養(yǎng)分含量。長(zhǎng)到4~5葉時(shí)換上含化學(xué)純NaCl為0.3%(B1)、0.6%(B2)和1.0%(B3)的營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行處理,以不加NaCl的營(yíng)養(yǎng)液作(ck)為對(duì)照,每個(gè)處理重復(fù)3次。處理后的營(yíng)養(yǎng)液每2天換一次,使處理液的鹽濃度穩(wěn)定。處理1周后測(cè)定其細(xì)胞膜相對(duì)透性、葉綠素含量、根系活力、可溶性糖含量、丙二醛含量、脯氨酸含量。
1.2 測(cè)定指標(biāo)
1周后采集各苜蓿幼苗葉片、根進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定:細(xì)胞膜相對(duì)透性主要通過(guò)郝再彬等[15]方法測(cè)定;葉綠素用SPAD502型葉綠素測(cè)定儀測(cè)定;根系活力采用TTC法[15];丙二醛采用硫代巴比妥酸法[16];可溶性糖采用蒽酮比色法測(cè)定[16];脯氨酸采用酸性茚三酮比色法[16]。
1.3 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)通過(guò)Microsoft Excel 2013處理和分析,并用SPSS27軟件進(jìn)行單因素方差分析、主成分分析并計(jì)算隸屬函數(shù)值。
(1)耐鹽系數(shù)
指標(biāo)耐鹽系數(shù)(SC)=處理值/對(duì)照值
式中:處理值為不同濃度鹽脅迫下各個(gè)指標(biāo)測(cè)定值的平均值,對(duì)照值為未加鹽的營(yíng)養(yǎng)液中的幼苗各個(gè)指標(biāo)測(cè)定值的平均值。
(2)隸屬函數(shù)值u(Xj)
u(Xj)=(X_j-X_min)/(X_max-X_min )"""" (1)
u(Xj)=(X_max-X_j)/(X_max-X_min )""" (2)
式中:用模糊數(shù)學(xué)法對(duì)耐鹽系數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,Xj表示第j個(gè)因子得分,而Xmin表示第j個(gè)因子得分的最小值,Xmax為第j個(gè)因子得分的最大。指標(biāo)與耐鹽性呈現(xiàn)正相關(guān)用隸屬函數(shù)公式(1)計(jì)算隸屬函數(shù)值,指標(biāo)與耐鹽性成負(fù)相關(guān)用反隸屬函數(shù)公式(2)計(jì)算隸屬函數(shù)值。
(3)各綜合指標(biāo)權(quán)重
W_j=V_j/(∑_(j=1)^mV_J ˙" )
式中:Wj表示第j個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度即權(quán)重,Vj代表經(jīng)主成分分析所得各品種第j個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。
(4)隸屬函數(shù)值(D值)
D=∑_(i=1)^n[u(X_j )×W_j ]
式中:D值代表各品種在鹽脅迫下綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)所得的耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值。
2 結(jié)果與分析
2.1 氯化鈉處理對(duì)苜蓿幼苗細(xì)胞膜透性和丙二醛含量(MDA)的影響
3個(gè)苜蓿品種隨著鹽脅迫濃度的增加,細(xì)胞膜透性、MDA均呈增加趨勢(shì)(圖1)。其中,在鹽濃度為0.3%營(yíng)養(yǎng)液處理下,與對(duì)照相比,‘大葉苜?!汀兽r(nóng)三號(hào)’的細(xì)胞膜透性分別增加了145.8%和45.7%(Plt;0.05)。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)液鹽濃度提高到0.6%和1.0%時(shí),3種苜蓿的細(xì)胞膜透性在兩種脅迫濃度下均顯著高于對(duì)照(Plt;0.05)。在鹽濃度為0.3%和0.6%的營(yíng)養(yǎng)溶液中,‘甘農(nóng)三號(hào)’的丙二醛含量均與對(duì)照差異顯著(Plt;0.05),分別增加了32.3%和43.4%,其它兩種苜蓿幼苗的丙二醛含量與對(duì)照差異均不顯著。當(dāng)鹽濃度達(dá)到1.0%時(shí),各個(gè)品種幼苗的丙二醛含量與對(duì)照相比分別增加125.6%,90.8%和52.7%,差異達(dá)顯著水平(Plt;0.05)。
2.2 氯化鈉處理對(duì)苜蓿幼苗葉綠素含量的影響
由圖2可知,‘大葉苜?!汀兽r(nóng)三號(hào)’的幼苗在0.3%鹽濃度營(yíng)養(yǎng)液中葉綠素含量相對(duì)于對(duì)照略有增加。但隨著鹽脅迫加強(qiáng),各個(gè)苜蓿品種的葉綠素含量逐漸降低。在鹽濃度為0.6%的營(yíng)養(yǎng)液中,‘甘農(nóng)三號(hào)’和‘阿爾岡金’的葉綠素含量與對(duì)照相比分別降低了17.6%和17.9%(Plt;0.05),而當(dāng)鹽脅迫濃度達(dá)到1.0%時(shí),全部苜蓿品種幼苗的葉綠素含量均顯著低于對(duì)照,降幅分別為59.70%,45.7%和42.6%(Plt;0.05)。
2.3 氯化鈉處理對(duì)苜蓿幼苗根系活力的影響
由圖3可知,從整體上看,隨著鹽脅迫濃度的增加,各個(gè)苜蓿品種幼苗的根系活力均逐漸減小。在鹽濃度為0.3%的營(yíng)養(yǎng)液中,‘阿爾岡金’的根系活力相比對(duì)照略有增加,增幅為4.2%,而‘大葉苜?!汀兽r(nóng)三號(hào)’苜蓿幼根活力相較于對(duì)照分別降低了23.9%和24.0%,呈顯著差異(Plt;0.05)。當(dāng)鹽脅迫濃度為0.6%時(shí),與對(duì)照相比,各苜蓿根系活力分別降低了51.8%,65.6%和38.6%(Plt;0.05)。鹽脅迫濃度達(dá)到1.0%時(shí),與對(duì)照相比,各苜蓿幼苗的根系活力下降,降幅分別為65.9%,86.5%和60.8%,均達(dá)到顯著水平(Plt;0.05)。
2.4 氯化鈉處理對(duì)苜蓿幼苗可溶性糖和脯氨酸含量變化的影響
由圖4可知,隨著鹽濃度的增加,各個(gè)苜蓿品種幼苗的可溶性糖含量呈增加趨勢(shì)。在鹽濃度為0.3%,‘大葉苜?!扇苄蕴呛扛哂趯?duì)照,增幅為28.0%(Plt;0.05),‘甘農(nóng)三號(hào)’和‘阿爾岡金’苜蓿可溶性糖含量與對(duì)照差異不顯著。鹽脅迫濃度為0.6%時(shí),‘阿爾岡金’幼苗可溶性糖含量與對(duì)照差異仍不顯著,‘大葉苜?!汀兽r(nóng)三號(hào)’與對(duì)照相比差異顯著(Plt;0.05),分別增加了28.8%和35.5%。當(dāng)鹽脅迫濃度達(dá)到1.0%時(shí),3種苜蓿品種可溶性糖含量均高于對(duì)照,增幅分別為66.8%,57.8%,34.7%,差異顯著(Plt;0.05)。由表1可知,各苜蓿幼苗中脯氨酸含量也隨著鹽濃度的增加而增加。在鹽濃度為0.3%的營(yíng)養(yǎng)液中,‘大葉苜蓿’幼苗的脯氨酸含量為對(duì)照的6.4倍(Plt;0.05),‘甘農(nóng)三號(hào)’和‘阿爾岡金’的脯氨酸含量與對(duì)照相比均略有增加,差異不顯著。在鹽濃度為0.6%的營(yíng)養(yǎng)液中,‘大葉苜?!汀枌稹酌绲母彼岷孔兓^大,分別達(dá)到對(duì)照的12.1倍和8.9倍(Plt;0.05),‘甘農(nóng)三號(hào)’的脯氨酸含量與對(duì)照差異仍不顯著。當(dāng)鹽脅迫濃度達(dá)到1.0%時(shí),各個(gè)苜蓿品種幼苗的脯氨酸含量均急劇增加,分別增至對(duì)照的40.67,22.26和25.61 倍(Plt;0.05)。
2.5 耐鹽性綜合評(píng)價(jià)
2.5.1 鹽脅迫下不同苜蓿品種生理指標(biāo)的耐鹽系數(shù)及主成分分析 由公式(1)計(jì)算各指標(biāo)的耐鹽系數(shù),從表2可以看出在NaCl鹽脅迫下葉綠素和根系活力與對(duì)照(ck)相比均有所下降(SClt;1),細(xì)胞膜透性、MDA、可溶性糖、脯氨酸較對(duì)照均有所上升(SCgt;1)。6個(gè)測(cè)試指標(biāo)間都存在一定的相關(guān)性(表3),從而使得它們所提供的信息發(fā)生重疊。同時(shí)各指標(biāo)在苜蓿幼苗耐鹽性鑒定中所起的作用也不盡相同,所以如直接利用這些指標(biāo)進(jìn)行抗鹽性評(píng)價(jià),則不能真實(shí)、準(zhǔn)確地反映各苜蓿幼苗的耐鹽能力。對(duì)其6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析(表4),篩選出2個(gè)主成分,特征值分別為3.692,2.308,貢獻(xiàn)率分別為61.534%和38.488%,累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到100%,符合主成分分析的要求。這樣就把原來(lái)的6個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為2個(gè)綜合指標(biāo),簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)量。
2.5.2 隸屬函數(shù)分析 根據(jù)公式(2)計(jì)算各品種綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值u(Xj)(表5),公式(3)計(jì)算出兩個(gè)綜合指標(biāo)的權(quán)重分別為0.615,0.385(表5),最后由公式(4)計(jì)算得出3個(gè)苜蓿品種D值依次為‘大葉苜?!?.615),‘甘農(nóng)三號(hào)’(0.315),‘阿爾岡金’(0.385)(表5)。D值越大,耐鹽性越強(qiáng)。因此,3種苜蓿苗期耐鹽性為‘大葉苜?!痝t;‘阿爾岡金’gt;‘甘農(nóng)三號(hào)’。
3 討論
3.1 鹽脅迫對(duì)苜蓿幼苗細(xì)胞膜透性和丙二醛(MDA)含量的影響
一般來(lái)說(shuō),鹽脅迫處理后,耐鹽品種細(xì)胞膜系統(tǒng)遭到破壞程度越小,表現(xiàn)細(xì)胞膜透性小,敏感品種膜系統(tǒng)破壞嚴(yán)重,表現(xiàn)細(xì)胞膜透性大[17]。本研究中,3種苜蓿幼苗的細(xì)胞膜透性隨鹽脅迫濃度的增加而增加且均與對(duì)照差異顯著(Plt;0.05)。說(shuō)明鹽脅迫對(duì)細(xì)胞膜的破壞度較大,細(xì)胞膜透性可作為水培苜蓿耐鹽性鑒定的一個(gè)指標(biāo),這與王玉祥等[18]的研究結(jié)果相符。同時(shí),MDA也是反映細(xì)胞膜脂過(guò)氧化作用強(qiáng)弱和質(zhì)膜破壞程度的重要指標(biāo),其含量可說(shuō)明植物遭受逆境傷害的程度。MDA含量越高,質(zhì)膜傷害率越大[19]。本研究中,隨著鹽脅迫濃度的增加,各個(gè)苜蓿品種的MDA含量呈增加趨勢(shì),這與張磊等[20]在黃花苜蓿(Medicago falcata)耐鹽性研究和苗涵等[5]在冰草(Agroyron gaertn)耐鹽性鑒定中研究結(jié)果一致。在0.3%和0.6%鹽濃度脅迫下,除‘甘農(nóng)三號(hào)’和對(duì)照有差異外(Plt;0.05),其它品種與對(duì)照差異均不顯著。在1.0%鹽濃度脅迫下,3種苜蓿幼苗中MDA含量均顯著增加(Plt;0.05)。因此,在鹽脅迫達(dá)到一定程度后,MDA含量變化才能較為準(zhǔn)確地反映出膜的破壞程度。
3.2 鹽脅迫對(duì)苜蓿幼苗葉綠素含量和根系活力的影響
葉綠素是光合作用的關(guān)鍵色素,它直接反映光合效率及植物同化能力的大小[21]。鹽脅迫下,植物細(xì)胞色素系統(tǒng)遭到破壞,導(dǎo)致葉綠素含量降低[22-24]。葉綠素含量的降低,影響了色素蛋白復(fù)合體的功能,削弱葉綠體對(duì)光能的吸收,光合速率降低,從而影響了生長(zhǎng)[25]。本試驗(yàn)中,在低濃度鹽溶液(0.3%)脅迫下‘大葉苜?!汀兽r(nóng)三號(hào)’葉綠素含量均有所升高,可能是苜蓿通過(guò)增加葉綠素含量提高光合效率,緩解在鹽脅迫中造成的損傷,這與王苗苗等[26]在燕麥(Avena sativa)中研究一致。后隨著鹽濃度的升高(0.6%~1.0%),各個(gè)苜蓿葉綠素含量逐漸下降,說(shuō)明0.6%以上的鹽濃度已明顯破壞植物細(xì)胞色素系統(tǒng)。植物根系是最早感知外界鹽濃度的器官,是吸收水分和礦質(zhì)離子的最主要的部位。鹽脅迫通過(guò)抑制植物的根長(zhǎng)、根系活力等影響植物的生長(zhǎng)[27]。根系活力是衡量根系功能的主要指標(biāo)之一[28]。本試驗(yàn)中整體上隨著鹽脅迫濃度的升高,3種紫花苜蓿根系活力逐漸下降,但各個(gè)品種對(duì)不同濃度鹽脅迫的反映程度有差異。在0.3%鹽濃度脅迫下,‘阿爾岡金’的根系活力要高于對(duì)照,這可能是低濃度脅迫對(duì)植物根系的“引發(fā)作用”[21,29]。
3.3 鹽脅迫對(duì)苜蓿幼苗細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響
脯氨酸、可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)在穩(wěn)定質(zhì)膜、保護(hù)質(zhì)膜的完整性、參與多種生理生化代謝過(guò)程中發(fā)揮著重要作用[30]。隨著鹽脅迫增強(qiáng),3種材料脯氨酸含量和可溶性糖含量均呈升高趨勢(shì)。這與李珍等[31]研究結(jié)果一致。在一定鹽濃度范圍內(nèi),鹽脅迫強(qiáng)度越大,積累量越多,脯氨酸含量變化敏感度更高。當(dāng)鹽脅迫濃度在0.6%和1.0%時(shí),大部分試驗(yàn)材料脯氨酸積累量高于對(duì)照,差異顯著(Plt;0.05)。李磊等[32-33]研究中均把脯氨酸作為植物抗鹽的生理指標(biāo)。但在鹽濃度為0.3%和0.6%脅迫下,3種苜蓿中可溶性糖含量均變化不大,相互之間差異不顯著。說(shuō)明3種苜蓿的可溶性糖含量變化在0.3%和0.6%鹽濃度脅迫下并沒(méi)有完全響應(yīng),相對(duì)于脯氨酸含量變化響應(yīng)要滯后。而鹽脅迫濃度達(dá)到1.0%時(shí),3種苜??扇苄蕴呛颗c對(duì)照相比呈顯著差異(Plt;0.05)。脯氨酸含量的變化脅迫響應(yīng)要比可溶性糖早,其產(chǎn)生的滲透調(diào)節(jié)作用要先于可溶性糖,作為滲透調(diào)節(jié)指標(biāo)更為敏感,這與景欣等[34]在植物耐鹽研究中的結(jié)果一致。
3.4 苜蓿材料耐鹽性綜合評(píng)價(jià)
植物的耐鹽性是一個(gè)受多種因素影響的較為復(fù)雜的綜合性狀[35]。在植物耐鹽性評(píng)價(jià)中,各單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)程度不同,依據(jù)任何一個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)均不能準(zhǔn)確、直觀地評(píng)價(jià)其耐鹽性,因此要進(jìn)行多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)其耐鹽性強(qiáng)弱[36]。主成分分析、隸屬函數(shù)法等多元分析法已成為作物耐鹽性品種篩選的一種可靠、有效的方法[9]。本研究用主成分分析法將6個(gè)指標(biāo)的耐鹽性系數(shù)值轉(zhuǎn)換成2個(gè)綜合指標(biāo),然后運(yùn)用隸屬函數(shù)法求出各品種的耐鹽綜合評(píng)價(jià)值(D值),根據(jù)D值大小進(jìn)行耐鹽性排序,三種苜蓿苗期耐鹽性為‘大葉苜?!痝t;‘阿爾岡金’gt;‘甘農(nóng)三號(hào)’。選擇不同的耐鹽指標(biāo)可能得出不同的結(jié)果[31],因此,下一步可對(duì)更多品種的苜蓿在可溶性蛋白、抗氧化保護(hù)酶等方面做進(jìn)一步補(bǔ)充研究,以更加全面地分析不同品種紫花苜蓿耐鹽性生理。
3.5 關(guān)于水培苜蓿幼苗耐鹽鑒定適宜濃度問(wèn)題
本研究中選用0.3%,0.6%,1.0%共3個(gè)NaCl鹽濃度對(duì)3種水培苜蓿幼苗進(jìn)行脅迫處理,0.3%NaCl處理中,均有2個(gè)品種的丙二醛、葉綠素、可溶性糖、脯氨酸含量4個(gè)指標(biāo)與對(duì)照差異不明顯,說(shuō)明0.3%NaCl處理對(duì)水培苜蓿幼苗脅迫偏低,不能充分反映各苜蓿品種在鹽脅迫下的指標(biāo)變化情況。在0.6%NaCl脅迫下,2個(gè)及以上苜蓿品種的5個(gè)指標(biāo)(細(xì)胞膜透性、葉綠素含量、根系活力、可溶性糖、脯氨酸含量)均與對(duì)照差異顯著(Plt;0.05)。1.0%NaCl脅迫下,各苜蓿品種的所有指標(biāo)均與對(duì)照差異顯著(Plt;0.05),說(shuō)明在水培苜蓿幼苗耐鹽性鑒定中,0.6%~1.0%NaCl處理能夠較好地反映各苜蓿品種的指標(biāo)變化情況,為其耐鹽性評(píng)價(jià)做基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
設(shè)置鹽濃度為0.3%,0.6%和1.0%的營(yíng)養(yǎng)液對(duì)3種苜蓿幼苗進(jìn)行耐鹽性鑒定,試驗(yàn)所測(cè)大多數(shù)生理指標(biāo)的變化較為敏感,特別是鹽濃度為0.6%~1.0%時(shí),其脅迫作用更強(qiáng)。鹽濃度為0.6%~1.0%的營(yíng)養(yǎng)液對(duì)苜蓿耐鹽性鑒定較為合理。主成分分析和隸屬函數(shù)法對(duì)3個(gè)苜蓿品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)得出3種材料耐鹽大小依次為‘大葉苜?!痝t;‘阿爾岡金’gt;‘甘農(nóng)三號(hào)’,為紫花苜蓿耐鹽品種的選育及鹽堿地利用提供了一定依據(jù)。
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