23份紫花首蓿材料萌發(fā)期的耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

doi：10.11733/j.issn.1007-0435.2025.07.020

引用格式：，等.23份紫花苜蓿材料萌發(fā)期的耐鹽性綜合評(píng)價(jià)[J].草地學(xué)報(bào)，2025，33（7）：2249—2261 ZENG Yi，YUAN Jia-miao，YANG Jing，et al.Comprehensive Evaluation of Salt Toleranceof 23 Alfalfa Materials during Seeds Germination Stage[J].Acta Agrestia Sinica，2O25，33（7） ：2249-2261

中圖分類(lèi)號(hào)：S332.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2025）07-2249-13

Comprehensive Evaluation of Salt Tolerance of 23 Alfalfa Materials during Seeds Germination Stage

ZENG Yi，YUAN Jia-miao，YANG Jing，WANG Yu-xiang （KeyLaboratoadoudostucatDsetgieboat ResourcesandEcoogofXinjangCollgeofrassandIdustryXinjangAgriculturalUnversity，Urumi，Xijang83oina）

Abstract：To explore salt tolerance of alfalfa during seeds germination period，18 alfalfa（Medicago satiua L.） germplasm resources and 5cultivated varieties were used to study the effects of NaClsolution with diferent conductivity（Electrical，EC）values on seeds germination rate，germination potentialand germination index during sed germination period.The salt resistance of the test materials was evaluated by principal component analyses and membership function.The results showed that the germination response ofdiferent alfalfa materials showed differenttrends，and the performance of the indexeswas quite different.The23 materials were evaluvated comprehensively by using salt tolerance coeficient and comprehensive evaluation D value and systematic cluster analysis.Based on D value，the 23 materials could be divided into 5categories：ClassIwith 4 materials with D value of O.76O，category 8 materials with D value of 0.67O，category 6 materials with D value of 0.536，category 4 materials with a D value of O.43O.Class Vwith only1 material with D value of O.241.Among the 23 materials tested，A1Z 003，A1Z O16，A1Z 005，etc.；A1Z 001，A1Z 006，A1Z 015，etc. Through principal component and correlation analysis，germination rate，germination potential and germination index can be selected as the main indicators of salt tolerance during seeds germination period.This study can provide a theo retical reference for the breeding of saline-alkali tolerant alfalfa varieties.

Keywords：Germination;Salt stress;Conductivity;Membership function

土壤鹽漬化是危害生態(tài)環(huán)境發(fā)展的全球性問(wèn)題，同時(shí)也是中國(guó)生態(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長(zhǎng)期平穩(wěn)發(fā)展需要處理的主要問(wèn)題，嚴(yán)重影響區(qū)域農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1-3]。隨著全球人口的不斷增長(zhǎng)和城市化步伐的加速，對(duì)蔬菜、水果以及糧食的需求日益增加，這無(wú)疑增加了對(duì)耕地資源的依賴和壓力。生態(tài)環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)也日益嚴(yán)峻，特別是土壤鹽堿化的問(wèn)題正在逐漸加劇[4-5]。新疆作為中國(guó)鹽堿地較為集中的區(qū)域之一，其土壤鹽堿化問(wèn)題日益嚴(yán)重6，且受到了多種因素的影響，如地形、氣候、水土特性以及人類(lèi)活動(dòng)等。鹽脅迫是一種廣泛存在的非生物脅迫，它對(duì)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育有著顯著的負(fù)面影響。這種脅迫是通過(guò)滲透和離子毒害對(duì)植物進(jìn)行生長(zhǎng)抑制、發(fā)育障礙、種子萌發(fā)受阻等迫害[。因此，耐鹽植物的深入挖掘及耐鹽品種的選育和評(píng)價(jià)，是未來(lái)鹽堿土地農(nóng)業(yè)規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)形式生產(chǎn)的重要基石。

紫花苜蓿（MedicagosatiuaL.）是多年生豆科牧草，因其蛋白含量高、抗逆性強(qiáng)、分布廣泛等特點(diǎn)被譽(yù)為\"牧草之王\"[8-9]，因具有產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富、適口性好是發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)質(zhì)飼料，因此在畜牧業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用[10]。紫花苜蓿不僅在低溫[11]、干旱[12]等脅迫下均具有很強(qiáng)的抗逆性，還具有一定的耐鹽堿性，故其在世界范圍內(nèi)廣泛分布。在我國(guó)，紫花苜蓿主要分布在華北、東北及西北等地區(qū)[13]，這些地區(qū)的土壤鹽堿化問(wèn)題較為嚴(yán)重，通過(guò)種植紫花苜蓿，不僅可以提供高質(zhì)量的飼料資源，還可以有效改善土壤環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，紫花苜蓿的種植和利用是鹽堿地改良和生態(tài)恢復(fù)的重要策略之一，且苜蓿生長(zhǎng)可以利用土壤中的鹽，從而減少土壤中的鹽分含量，達(dá)到改善土壤鹽堿的效果[14]。

目前，有研究已針對(duì)國(guó)內(nèi)收集、保存的紫花苜蓿種質(zhì)資源開(kāi)展了一些耐鹽性的綜合評(píng)價(jià)。張則宇等[15]通過(guò)對(duì)59份紫花苜蓿種質(zhì)在萌發(fā)期的耐鹽性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，成功篩選出5個(gè)具有較強(qiáng)耐鹽性的品種，將發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)確定為評(píng)估紫花苜蓿種質(zhì)萌發(fā)期耐鹽性的主要指標(biāo)。石嘉琦等[16]通過(guò)對(duì)16個(gè)紫花苜蓿品種在萌發(fā)期進(jìn)行耐鹽性評(píng)價(jià)，對(duì)比5個(gè)鹽溶液濃度下不同品種紫花苜蓿發(fā)芽指標(biāo)的變化差異，篩選出強(qiáng)耐鹽的2個(gè)紫花苜蓿品種，分別是‘甘農(nóng)5號(hào)'和‘WL377HQ’。陳小芳等[17研究了7種不同濃度NaC1處理對(duì)23個(gè)苜蓿品種萌發(fā)期耐鹽性的影響，發(fā)現(xiàn) 1.2% 為適宜的NaCl處理濃度，并通過(guò)隸屬函數(shù)和聚類(lèi)分析篩選出1個(gè)強(qiáng)耐鹽苜蓿品種。本研究通過(guò)對(duì)新疆不同地區(qū)的紫花首蓿種質(zhì)進(jìn)行種子萌發(fā)的耐鹽性綜合評(píng)價(jià)，旨在為選育耐鹽紫花苜蓿提供理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

以18份紫花苜蓿種質(zhì)資源和5份育成品種共23份為供試材料，于2022年在新疆各地區(qū)采收獲得，期間保存于 4^°C 冰箱中，材料的編號(hào)及來(lái)源信息如表1所示。

1. 2 試驗(yàn)方法

1.2.1育苗及鹽脅迫處理配置電導(dǎo)率（Electrical，EC）為 10mS^?cm^-1，15mS^?cm^-1，20mS^?cm^-1 的NaCl溶液，對(duì)照組（CK）用蒸餾水（EC為 0.27mS^?cm^-1） 。挑選籽粒飽滿的不同紫花苜蓿種子各100粒，經(jīng)酒精消毒后用蒸餾水沖洗 4～5 次，用濾紙擦干表面水分，均勻擺放在充分潤(rùn)濕兩層濾紙的培養(yǎng)Ⅲ（90mm×90mm×15mm） 中。每血分別加入 6mL 不同EC值的鹽溶液及蒸餾水，共4個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3個(gè)重復(fù)。在完成種子擺放后進(jìn)行稱(chēng)重并記錄下每個(gè)培養(yǎng)血的重量，是為了后續(xù)能夠根據(jù)每日蒸發(fā)和種子吸收的情況，適時(shí)補(bǔ)充適量水分，從而確保脅迫處理下種子所處的溶液濃度維持穩(wěn)定。將培養(yǎng)Ⅲ置于PGX-8OA光照培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)溫度為 25^°C ，光周期為黑暗 8h/ 光照 16h ，光照強(qiáng)度為108μmol?m^-2?S^-1 。每天觀察發(fā)芽種子數(shù)并記錄。試驗(yàn)周期為7d，具體實(shí)驗(yàn)處理見(jiàn)表2。

1.2.2測(cè)定指標(biāo)及方法根據(jù)《國(guó)家種子檢驗(yàn)規(guī)程》18每天觀察并記錄種子的發(fā)芽情況，其中種子發(fā)芽的定義是胚根伸長(zhǎng)至種子長(zhǎng)度的一半。進(jìn)一步計(jì)算并分析發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)以及活力指數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)。計(jì)算公式如下：

發(fā)芽率（Germination rate，GR）： _GR=G7/N× $100 ＼% ＼textcircled { ＼times } ＼textcircled { ＼times } ＼textcircled { ＼times } ＼textcircled { ＼times }$ 為第7天發(fā)芽種子數(shù)，N為供試種子數(shù)）。

發(fā)芽勢(shì)（Germinationpotential，GP）： GP=G3/ N×100%（G3 為第3天發(fā)芽種子數(shù)）。

發(fā)芽指數(shù)（Germinationindex，GI）： GI= ∑Gt/Dt（Dt 表示相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)， Gt 為與 Dt 相對(duì)應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù)）。

活力指數(shù)（Vigorindex，VI）： GI× S（S表示平均主根長(zhǎng)）。

表123份紫花首蓿種質(zhì)資源編號(hào)及來(lái)源

Table1Number and source of 23 alfalfa germplasm resources

表2試驗(yàn)處理

Table2Experimental treatments

胚根長(zhǎng)（Radiclelength，RL）和胚軸長(zhǎng)（Hypocotyllength，HL）：在種子萌發(fā)1周后，從每個(gè)培養(yǎng)皿中選取10株生長(zhǎng)狀況相似的芽苗，使用游標(biāo)卡尺對(duì)這些芽苗的胚根和胚軸長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算不同處理?xiàng)l件下芽苗的平均長(zhǎng)度。

芽苗鮮重（Freshweight，F(xiàn)W）和干重（Dryweight，DW）：先使用吸水紙去除10株芽苗的表面水分，然后使用電子天平測(cè)量其鮮重，之后將這些芽苗置于 60^°C 的烘箱中進(jìn)行干燥直至達(dá)到恒定重量，最終得到的重量即為芽苗的干重。重復(fù)這一過(guò)程三次，取平均值作為芽苗的鮮重和干重。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

計(jì)算耐鹽系數(shù)公式[8.15]為：耐鹽系數(shù) = （不同鹽濃度下的平均測(cè)量值/對(duì)照組的測(cè)量值） ×100% 。

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法來(lái)處理耐鹽系數(shù)，確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性。同時(shí)通過(guò)應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)的隸屬度公式，將測(cè)定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為隸屬度值，以便于進(jìn)一步分析。隸屬函數(shù)公式為：

U（X_ijk）=（X_ijk-X_min）/（X_max-X_min）

在公式（1）中， U（X_ijk） 表示第 i 個(gè)品種在第 j 個(gè)脅迫濃度下，第 k 個(gè)指標(biāo)的隸屬度值。這里， X_max 和X_min 分別代表該指標(biāo)達(dá)到的最大值與最小值。

在確定權(quán)重和綜合評(píng)價(jià)D值19的過(guò)程中，采用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)法。先通過(guò)公式（2）來(lái)確定每個(gè)耐鹽性指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù) V_j° 之后利用公式（3）對(duì)這些系數(shù)進(jìn)行歸一化處理，最終得出各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù) W_j 。

W_j=V_j/ΣV_j

種質(zhì)耐鹽綜合評(píng)價(jià)D值的計(jì)算公式為：

數(shù)據(jù)分析通過(guò)SPSS23.0軟件完成，其中包括顯著性檢驗(yàn)（當(dāng) Plt;0.05 時(shí)認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義）、相關(guān)性分析以及主成分分析，以Excel2011進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯總和整理，以O(shè)rigin2021進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1鹽脅迫對(duì)紫花苜蓿材料種子萌發(fā)的影響

2.1.1種子的發(fā)芽率隨著鹽脅迫濃度的增加，23份材料的發(fā)芽率變化趨勢(shì)不一（表3）。A1Z011，A1Z015在 N10 的鹽脅迫下，其發(fā)芽率均顯著高于

CK對(duì)照組；A1Z016，A1Z018在N10和N15的鹽脅迫下，其發(fā)芽率均顯著高于CK對(duì)照組，只有在N2O鹽溶液下，顯著低于CK對(duì)照組。其余材料的發(fā)芽率隨著鹽溶液濃度的增加而顯著降低。在CK對(duì)照組中， AlZ001 的發(fā)芽率顯著高于A1Z011，兩者相差 30% ；在N10鹽脅迫下，A1Z017的發(fā)芽率最高為 94.33% ， A1Z010 的發(fā)芽率顯著低于A1Z017，為 65.67% ；在N15鹽脅迫下， A1Z017 的發(fā)芽率顯著高于A1Z011，兩者相差 36.66% ；在N20鹽脅迫下， A1Z002 的發(fā)芽率顯著低于 A17008 ，兩者相差 49% （表3）。根據(jù)23份材料發(fā)芽率耐鹽系數(shù)變化分析。

2.1.2種子的發(fā)芽勢(shì)根據(jù)23份材料發(fā)芽勢(shì)的耐鹽系數(shù)變化分析，A1Z008，A1Z014，A1Z018的耐鹽系數(shù)較高（表4）。從23份材料種子的發(fā)芽勢(shì)結(jié)果分析，在N10鹽脅迫下，A1Z011，A1Z014，A1Z015的發(fā)芽率顯著高于CK對(duì)照組； A1Z 016 和A1Z018在N10和N15鹽脅迫下，其發(fā)芽率均顯著高于CK對(duì)照組。在CK對(duì)照組中， A1Z001 的發(fā)芽率為 98% ，顯著高于其他22份材料；在N1O鹽脅迫下， A1Z017 的發(fā)芽率顯著高于A1Z010，兩者相差 28.66% ；在 N15 鹽脅迫下，A1Z017的發(fā)芽率仍為最高的 93.33% ， A1Z011 的發(fā)芽率顯著低于 A1Z017 ，為 56.67% ；在N20鹽脅迫下， A1Z 008 的發(fā)芽率顯著高于 A1Z002 ，兩者相差 49% （表5）。

2.1.3種子的發(fā)芽指數(shù)根據(jù)23份材料種子發(fā)芽指數(shù)的耐鹽系數(shù)變化分析（表4），A1Z008，A1P023，A1P020，A1Z006的耐鹽能力較強(qiáng)。從23份材料種子的發(fā)芽指數(shù)分析，A1Z002，A1Z007，A1Z011，A1Z013，A1Z014，A1Z015在N10鹽脅迫下的發(fā)芽指數(shù)顯著高于CK對(duì)照組；A1Z016，A1Z018的發(fā)芽指數(shù)在N10和N15鹽脅迫下均顯著高于CK對(duì)照組；A1Z017的發(fā)芽指數(shù)在N15鹽脅迫下顯著高于CK對(duì)照組和N10處理組（表6）。在CK對(duì)照組中， A1Z004 的發(fā)芽指數(shù)為56.81，顯著高于其他22份材料；在N10鹽脅迫下，A1Z015和A1Z017的發(fā)芽指數(shù)顯著高于A1Z010；在N15鹽脅迫下，A1Z011的發(fā)芽指數(shù)顯著低于A1Z017，兩者相差24.68；在N20鹽脅迫下，A1Z008的發(fā)芽指數(shù)顯著高于 A1Z001 ，兩者相差31.60。

2.1.4種子的活力指數(shù)依據(jù)23份材料種子活力指數(shù)的耐鹽系數(shù)變化分析（表4），除了材料A1Z016，A1Z017，A1Z018，A1Z021這四個(gè)材料在N1O鹽脅迫下的活力指數(shù)比CK對(duì)照組略有增高外，其他各材料的活力指數(shù)均隨著鹽脅迫濃度的升高而降低。在CK對(duì)照組時(shí)的 A1Z008 活力指數(shù)顯著高于同處理?xiàng)l件下的其他材料；在N10鹽脅迫下，A1Z007的活力指數(shù)超過(guò)2000，顯著高于A1Z010；在N15鹽脅迫下，A1Z017的活力指數(shù)為1710.25，顯著高于A1Z001的633.78；在N20鹽脅迫下， A1Z 015 的活力指數(shù)顯著低于同處理下其他各材料，且各個(gè)材料活力指數(shù)均不超過(guò)700（表7）。

2.1.5芽苗的胚根長(zhǎng)度根據(jù)23份材料芽苗的胚根長(zhǎng)度耐鹽系數(shù)分析（表4），A1P019，A1Z016，A1Z017，A1P022的耐鹽系數(shù)較高。各個(gè)材料芽苗的胚根長(zhǎng)度隨著鹽濃度的增高而降低（表8）。A1Z008在CK對(duì)照組和N10鹽脅迫下的胚根長(zhǎng)度均顯著高于其他材料，分別是 55.26mm 和45.07mm ；在CK對(duì)照組中， A1P019 的胚根長(zhǎng)度顯著低于 A17008 ；在N15鹽脅迫下， A1Z007 的胚根長(zhǎng)度顯著高于A1Z010，兩者相差 13.91mm ；在N2O鹽脅迫下，整體胚根長(zhǎng)度均在 20mm 以下，且A1Z015的胚根長(zhǎng)度顯著低于A1P019，兩者相差13.86mm 。

表7鹽脅迫對(duì)種子活力指數(shù)的影響

Table7Effects of salt stress on seed vigor index

表8鹽脅迫對(duì)芽苗胚根長(zhǎng)度的影響

Table8Effects of salt stress on radiclelength

2.1.6芽苗的胚軸長(zhǎng)度根據(jù)23份材料芽苗的胚軸長(zhǎng)度耐鹽系數(shù)分析（表4），A1Z003，A1Z008，

A1Z012，A1Z002的耐鹽系數(shù)較高，說(shuō)明鹽脅迫對(duì)不同材料的各個(gè)指標(biāo)產(chǎn)生了不同的影響。各個(gè)材料芽苗的胚軸長(zhǎng)度均隨著鹽濃度的增高而降低（表9）。在CK對(duì)照組時(shí)， A1P020 的胚軸長(zhǎng)度顯著高于A1Z011，兩者相差 5.42mm ；在N10鹽脅迫下，A1Z004 的胚軸長(zhǎng)度顯著高于A1Z006，兩者相差5.83mm ；在N15鹽脅迫下， A17015 的胚軸長(zhǎng)度顯著低于A1P020，兩者相差 6.62mm ；在N20鹽脅迫下， A17012 的胚軸長(zhǎng)度顯著高于A1Z015，兩者相差11. 53mm ○

2.1.7芽苗的鮮重根據(jù)23份材料芽苗的鮮重耐鹽系數(shù)分析（表4），A1Z010，A1Z001，A1Z007，A1Z004的耐鹽系數(shù)較高。不同紫花苜蓿材料芽苗的鮮重均隨著鹽脅迫濃度的升高而降低。在CK對(duì)照組時(shí)， A12008 的鮮重顯著高于A1Z010，兩者相差 148.97mg ;在N10鹽脅迫下， A1Z013 的鮮重顯著低于 A17008 ，兩者相差 154.17mg ;在N15鹽脅迫下， A1Z007 的鮮重顯著高于A1Z014，兩者相差101.06mg ;在N20鹽脅迫下， A1Z 018 的鮮重顯著低于A1Z007，兩者相差 113.47mg （表10）。

2.1.8芽苗的干重各個(gè)材料芽苗的干重均隨著鹽脅迫濃度的升高而降低。在CK對(duì)照組時(shí)，A1Z008的干重顯著高于其他材料的干重，為 72.09mg ：在N10鹽脅迫下， A1Z 018 的芽苗干重顯著低于A1Z008，兩者相差 30.76mg ；在N15鹽脅迫下，A1Z007 的芽苗干重顯著高于A1Z014，兩者相差19.82mg ;在N20鹽脅迫下，A1Z018的芽苗干重顯著低于A1Z007，兩者相差 22.91mg （表11）。

2.2鹽脅迫下不同紫花首蓿材料的綜合性評(píng)價(jià)

2.2.1主成分分析為了篩選23份紫花苜蓿材料的耐鹽性，對(duì)表4中的耐鹽性指標(biāo)進(jìn)行主成分分析（表12），在主成分分析的數(shù)據(jù)降維計(jì)算過(guò)程中，若某個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率超過(guò) 80% ，則認(rèn)為該成分具有顯著的代表性。依據(jù)表4的分析結(jié)果，從8個(gè)單一指標(biāo)中提取出3個(gè)主成分，它們的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了82. 38% 。其中，第1主成分具有最高的特征值，貢獻(xiàn)率為 37.73% ，而GR，GP和GI這三個(gè)指標(biāo)在該主成分中具有顯著的特征向量值（表13），均超過(guò)0.80，表明它們是該主成分的主要影響因子。第2主成分的貢獻(xiàn)率為 28.83% ，F(xiàn)W，RL，DW和VI這四個(gè)指標(biāo)的特征向量絕對(duì)值較大，均超過(guò)了0.60。第三個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率則為 15.83% ，DW，VI和RL具有絕對(duì)值較大的特征向量，均在O.50以上。3個(gè)主成分特征值總合達(dá)到6.59，說(shuō)明這3個(gè)主成分已經(jīng)能代表所測(cè)指標(biāo)在不同材料間的絕大部分信息。

表10鹽脅迫對(duì)芽苗鮮重的影響

TablelO Effect of salt stress on fresh weight of shoots 單位：mg

表11鹽脅迫對(duì)芽苗干重的影響

Table11 Effects of salt stress on dry weight of shoots

表12各指標(biāo)主成分分析的特征值和方差貢獻(xiàn)率

Table l2 Characteristeristic value and variance contribution rate in principal component analysis

表13各指標(biāo)主成分分析矩陣和特征向量

Table13ThePCA matrix and eigenvectors for each indicator

2.2.2相關(guān)性分析用23份紫花苜蓿材料萌發(fā)期的8個(gè)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，其結(jié)果如表14所示。GR與GP，GI，GP與GI，VI與RL，F(xiàn)W與DW均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)（ Plt;0.01） 關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均達(dá)0.75以上；RL與FW呈現(xiàn)顯著正相關(guān) （Plt;0.05） ，其他各指標(biāo)均有一定的正相關(guān)或負(fù)相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)系數(shù)較小。

2.2.3耐鹽性綜合評(píng)價(jià)在研究鹽脅迫對(duì)紫花苜蓿品種的形態(tài)特征影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，這8項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)受到不同程度的影響，表明單一指標(biāo)難以全面反映NaC1鹽脅迫對(duì)種子萌發(fā)的作用。通過(guò)對(duì)23份紫花苜蓿材料綜合分析各指標(biāo)計(jì)算得到的耐鹽性指數(shù)、隸屬函數(shù)以及綜合D值的變動(dòng)（表15）可知，在鹽脅迫條件下，23份紫花苜蓿材料的綜合評(píng)價(jià)D值呈現(xiàn)出從高到低的排列順序： AIP022gt; AIP 020gt; A1Z016gt; A1Z 003gt; A1Z 008gt; A1Z 007gt; A1Z 018gt;A1P 023gt; A1P 021gt; A1Z 011gt;A1Z 014gt; A1Z005gt; A1Z017gt;A1Z013gt;A1Z 002gt; A1Z 009gt;A1Z 004gt; A1Z 012gt; A1Z 006gt; A1Z 001gt; A1P019gt; A1Z015gt;A1Z010。

2.2.4聚類(lèi)分析及耐鹽等級(jí)將耐鹽性D值為作為參照，采用Ward法對(duì)23份紫花苜蓿材料進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)分析[20]，在閾值1.7處，可將23份材料分為5類(lèi)（圖1），并根據(jù)5類(lèi)材料的平均D值將其劃分為極強(qiáng)、強(qiáng)、中等、弱、極弱5個(gè)等級(jí)（表16）。第I類(lèi)群包括4個(gè)材料，占材料總數(shù)的 17.39% ，為極強(qiáng)耐鹽材料；第Ⅱ類(lèi)群包括8個(gè)材料，占材料總數(shù)的 34.78% ，為強(qiáng)耐鹽材料；第Ⅲ類(lèi)群包括6個(gè)材料，占材料總數(shù)的 26.09% ，為中等耐鹽材料；第V類(lèi)群包括4個(gè)材料，占材料總數(shù)的 17.39% ，為弱耐鹽材料；第V類(lèi)群只有1個(gè)材料，占總數(shù)的 4.35% ，為極弱耐鹽材料，即敏鹽材料。

表14種子萌發(fā)指標(biāo)的相關(guān)性分析

Tablel4 Correlation analysis of seed germination indicators

表15不同紫花首蓿材料各指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)

Table15 Comprehensive evaluation of various indexes ofdifferent alfalfa materials

圖1基于D值的23份紫花苜蓿材料耐鹽性系統(tǒng)聚類(lèi)圖

Fig.1Cluster plot of salt tolerance system of 23 alfalfa materialsbased on D value

3討論

3.1鹽脅迫對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)的影響

鹽脅迫對(duì)植物最普遍、最顯著的影響是抑制生長(zhǎng)[21-22]，抑制程度不僅取決于鹽脅迫水平，也取決于植物的抗鹽能力和鹽脅迫時(shí)間[23]，且鹽脅迫程度越高，受抑制現(xiàn)象越明顯[24-25]。種子萌發(fā)期是植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，其耐鹽性決定種子出苗的質(zhì)量以及植物后期的生長(zhǎng)狀況[26]。鹽脅迫抑制植物種子的萌發(fā)，具體表現(xiàn)為發(fā)芽率降低，活力下降，胚根、胚芽生長(zhǎng)受到抑制[27-28]。這與本試驗(yàn)中隨著鹽濃度的增加供試材料的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及其他各指標(biāo)逐漸降低的結(jié)果一致。細(xì)胞膜的滲透調(diào)節(jié)功能在低鹽濃度下得到提高，其滲透調(diào)節(jié)的能力越強(qiáng)，植物進(jìn)行吸水的能力越大，可提高其抵抗惡劣環(huán)境的能力[29-30]。因此，本試驗(yàn)中較低濃度的鹽脅迫對(duì) 2/3 紫花首蓿材料的部分指標(biāo)表現(xiàn)出促進(jìn)作用[31]。如A1Z015-A1Z018的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率在低鹽濃度中均比CK表現(xiàn)顯著。但是，隨著鹽脅迫濃度的增加，大部分材料種子生長(zhǎng)變緩或不生長(zhǎng)，且隨著鹽脅迫濃度的增加度，對(duì)種子的生長(zhǎng)抑制就越強(qiáng)。

本研究中，不同材料在同種鹽脅迫下及同種材料在不同鹽脅迫下均呈現(xiàn)出顯著差異，這與程貝等[32]的研究結(jié)果一致，在鹽脅迫試驗(yàn)過(guò)程中，不同品種的紫花苜蓿在同種鹽溶液中的發(fā)芽率出現(xiàn)差異說(shuō)明供試材料對(duì)鹽脅迫環(huán)境的耐受度不同。王曉春等[33]對(duì)在鹽脅迫下15個(gè)紫花苜蓿品種種子萌發(fā)進(jìn)行研究，結(jié)果表明：當(dāng)NaC1體積分?jǐn)?shù)低于0.6% 時(shí)，大多數(shù)的紫花苜蓿品種能保持較高的發(fā)芽能力，說(shuō)明鹽脅迫對(duì)這些品種的萌發(fā)影響不大，而當(dāng)NaCl體積分?jǐn)?shù)為 0.2% 時(shí)對(duì)大多數(shù)紫花苜蓿材料的萌發(fā)產(chǎn)生了促進(jìn)作用，有10個(gè)品種的發(fā)芽勢(shì)顯著高于對(duì)照組。彭湖34在對(duì)紫花苜蓿不同品種的實(shí)驗(yàn)分析中，觀察到低濃度鹽溶液 （50mmol?L^-1） 對(duì)這些植物的發(fā)芽和生長(zhǎng)過(guò)程產(chǎn)生了顯著的促進(jìn)效果。然而隨著鹽溶液濃度的逐步增加至85，120和 170mmol?L^-1 時(shí)，紫花苜蓿對(duì)鹽脅迫的敏感性增加，因此造成植物發(fā)芽率降低和生長(zhǎng)速度減緩的現(xiàn)象。因此得出發(fā)芽率、相對(duì)株高、相對(duì)根長(zhǎng)以及單株鮮重隨著鹽脅迫濃度的升高而顯著下降。Bouzid等[35]發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿種子在鹽脅迫的較高濃度下可以萌發(fā)但長(zhǎng)勢(shì)不好，而在低鹽分中則有最高的發(fā)芽率。本研究中，大部分材料在N10鹽脅迫下，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均比對(duì)照高，這與前人研究的低鹽促進(jìn)紫花苜蓿的萌發(fā)與生長(zhǎng)情況一致[36]。

3.2紫花首蓿耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

植物耐鹽性的強(qiáng)弱是對(duì)多重因素所控制的綜合反應(yīng)的結(jié)果，不同品種間的耐鹽機(jī)制不同，表型也存在較大差異[37]。用單一的指標(biāo)很難全面準(zhǔn)確地反映材料的耐鹽能力，因此應(yīng)使用多項(xiàng)指標(biāo)對(duì)植物的耐鹽性38進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本研究在對(duì)23份紫花首蓿材料進(jìn)行耐鹽性評(píng)價(jià)的過(guò)程中，采用了包括GR，GP，GI在內(nèi)的8個(gè)萌發(fā)形態(tài)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)有些材料受鹽脅迫在某一指標(biāo)下表現(xiàn)較好但在其他指標(biāo)上表現(xiàn)不好，如A1Z018的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)均較高，但其鮮、干重則較低；A1Z0O1的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率較低，但其鮮、干重則較高，這說(shuō)明單一指標(biāo)的耐鹽性評(píng)價(jià)機(jī)制與綜合評(píng)價(jià)D值的耐鹽性評(píng)價(jià)結(jié)果相比存在顯著差異性，所以在苜蓿耐鹽性評(píng)價(jià)中選擇多個(gè)指標(biāo)對(duì)材料進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)是非常必要的[39]。本研究通過(guò)隸屬函數(shù)法和耐鹽系數(shù)D值對(duì)23份紫花苜蓿材料賦予8個(gè)萌發(fā)指標(biāo)以權(quán)重，通過(guò)主成分、相關(guān)性得出綜合D值的排序，利用D值對(duì)供試材料進(jìn)行耐鹽性綜合評(píng)價(jià)，彌補(bǔ)了單一指標(biāo)對(duì)不同材料間評(píng)價(jià)出現(xiàn)差異性的缺點(diǎn)，解決了多個(gè)指標(biāo)無(wú)法進(jìn)行整合評(píng)價(jià)的問(wèn)題。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)可以發(fā)現(xiàn)供試材料中部分種質(zhì)比現(xiàn)有育成品種呈現(xiàn)出更高的耐鹽性，這可能與種質(zhì)采集地點(diǎn)位于新疆鹽堿地區(qū)有關(guān)，考慮其由于環(huán)境因素提高了其耐鹽性的原因，因此產(chǎn)生野生種質(zhì)優(yōu)于已育成品種的特異性狀。

4結(jié)論

本研究以綜合評(píng)價(jià)D值為主，在對(duì)23份紫花苜蓿材料的耐鹽性評(píng)價(jià)中，運(yùn)用了主成分分析、隸屬度函數(shù)和相關(guān)性分析等方法，根據(jù)其在不同鹽脅迫下發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)、胚根和胚軸長(zhǎng)度、芽苗鮮重和干重所呈現(xiàn)變化趨勢(shì)的差異性，運(yùn)用綜合評(píng)價(jià)D值將23份紫花苜蓿材料分為5類(lèi)，即極強(qiáng)耐鹽材料4個(gè)（A1Z003，A1Z016，A1P020等）、強(qiáng)耐鹽材料8個(gè)（A1Z005，A1Z007，A1Z008等）、中等耐鹽材料6個(gè)（A1Z002，A1Z004，A1Z009等）、弱耐鹽材料4個(gè)（A1Z001，A1Z006，A1Z015等）和1個(gè)（A1Z010）極弱耐鹽材料。其中， A1Z003 和A1Z016材料可與育成品種‘首蓿王'和‘新牧5號(hào)'并列為極強(qiáng)耐鹽材料，說(shuō)明其可作為后續(xù)耐鹽育種選種的基礎(chǔ)材料。

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（責(zé)任編輯彭露茜）