PEG—6000模擬干旱脅迫下3種西北廣植紫花苜蓿萌發與抗旱性綜合評價研究

曾澤堂 羅永忠 柳佳

摘 要：采用聚乙二醇（PEG-6000）模擬干旱，研究了不同干旱脅迫環境對3種西北地區廣泛種植的紫花苜蓿（Medicago sativa）——甘農一號（Medicago varia cv.Gannong NO.1）、牧歌（Medicago sativa L.cv.Ameri Graze 40）、新疆大葉（Medicago sativa L.）的萌發和部分保護酶活性及葉片相對含水率的影響。結果表明，隨著PEG濃度升高（PEG濃度5%～25%），3種紫花苜蓿的發芽率、發芽指數、活力指數、發芽勢皆明顯降低，葉片相對含水率基本無顯著變化，保護酶活性變化各不相同。利用隸屬函數法分析得出，3種紫花苜蓿種子萌發期抗旱性強弱次序為甘農一號>新疆大葉>牧歌。

關鍵詞：PEG-6000；紫花苜蓿；干旱脅迫；萌發；抗旱性；綜合評價

文章編號： 1005-2690（2018）04-0107-02 中圖分類號： S541.9 文獻標志碼： B

在抗旱性方面，Dooernbos和Kassam（1979）給出了作物反應因子的表達式，Fiseher和Mauerr（1978）提出敏感指數S與旱地產量的關系，蘭巨生[1]（1994）論證了抗旱指數Rl在抗旱鑒定中的實用性。袁志偉和孫小妹[2]對抗旱性鑒定指標，包括形態指標、萌發和生長指標、生理生化指標等作了綜合分析。植株的根、莖、葉等形態器官都可用來估測品種的抗旱能力[3，4]。種子萌發是種子植物生活史中的關鍵階段，也是進行植物抗旱性研究的重要時期[5]。

紫花苜蓿是世界上栽培最廣泛的優良豆科牧草，是中國種植面積最大的人工牧草。近年來已經開展了應用PEG模擬干旱對紫花苜蓿及其他植物種子萌發影響的相關研究，本試驗就利用不同濃度的PEG-6000溶液對3種紫花苜蓿種子——甘農一號、牧歌、新疆大葉進行水分脅迫處理，模擬紫花苜蓿品種在干旱脅迫下的種子萌發特性、幼苗部分保護酶活性，比較評價3種紫花苜蓿萌發期及幼苗生長初期的抗旱性。這對進一步認識干旱條件下紫花苜蓿的適應性和生長狀況具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 供試材料

新疆大葉、牧歌、甘農一號，以下稱為X、M、G。

1.2 種子萌發和幼苗培養

挑選各紫花苜蓿品種優質種子，用75%乙醇浸種消毒2 h，之后用蒸餾水沖洗4～5遍，放至陰暗處自然干燥20 h。將其接種到不同培養皿中培養，培養皿中倒入等體積質量濃度依次為0（CK）、5%、10%、15%、20%、25%的 PEG-6000溶液以浸透種子，用電子天平稱量培養皿重量并記錄。培養皿（直徑為90 mm、底部鋪有兩層濾紙），每個處理設3次重復，每個重復有100粒種子。處理于14 h 光照/10 h 黑暗（光照強度為 7 200 lx）、光照期間溫度為 25 ℃、黑暗期間溫度為 20 ℃、相對濕度為40%的條件下萌發。由于PEG-6000具有不揮發性，每天8：00 AM稱量培養皿重量，計算損失水分，補充損失水分以保持相應處理PEG濃度。種子萌發后，置于光照強度為7 200 lx、濕度為60%的人工智能氣候培養箱，15（8 h）～ 25 ℃（16 h）變溫處理。每天觀察種子發芽情況，并記錄發芽種子數。以有根、芽長等于種子長的1/2為發芽標準，連續7 d不再有種子發芽為發芽結束期。當幼苗長至3～4葉期時，測定葉片相對含水量、SOD、CAT。

1.3 種子萌發及幼苗生理生化指標測定

（1）根據《種子生物學研究指南》，計算種子發芽率、發芽勢和發芽指數。

（2）生理生化指標的測定。

（3）SOD活性測定采用氮藍四唑光化還原法。

（4）CAT酶活性按李柏林等的方法修改。

（5）葉片含水量=（葉片鮮重+葉片干重）/葉片鮮重×100%。

1.4 抗旱性綜合評價方法

采用模糊數學隸屬法對3種目標種子萌發期及幼苗生長初期進行抗旱性綜合評價。

1.5 數據處理

采用Excel 2013統計數據及作圖分析，差異性分析采用SPSS 22.0。

2 結果與分析

各指標最大值、最小值、均值及綜合評價平均值D見表1。

由綜合評價均值得出3種紫花苜蓿的抗旱性次序：甘農一號>新疆大葉>牧歌，甘農一號與新疆大葉的抗旱性相差不大，牧歌稍弱于前兩者。

參考文獻：

[ 1 ] 蘭巨生.農作物綜合抗旱性的評價[J].中國農學通報，1994，10（05）：34-35.

[ 2 ] 袁志偉，孫小妹.作物抗旱性鑒定指標及評價方法研究進展[J].甘肅農業科技，2012（11）：36-39.

[ 3 ] 陳寶書.牧草飼料作物栽培學[M].北京：中國農業出版社，2001.

[ 4 ] 耿華珠.中國苜蓿[M].北京：中國農業出版社，1995.

[ 5 ] 王贊，李源，吳欣明，等.PEG滲透脅迫下鴨茅種子萌發特性及抗旱性鑒定[J].中國草地學報，2008，30（01）：50-54.

（收稿日期：2018-03-06）