李珍，云嵐，2，3*，石子英，王俊，張晨，郭宏宇，盛譽

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學草原與資源環(huán)境學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學牧草種質(zhì)創(chuàng)新與育種研究所，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011；3.草地資源教育部重點實驗室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010011)

土地鹽堿化嚴重影響農(nóng)業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)演變成一個全球性的環(huán)境難題，制約著全球農(nóng)業(yè)的發(fā)展，目前，全球的鹽漬土面積大約為10億hm2[1]，我國鹽漬土總面積達到3600萬hm2，占我國可利用土地面積的4.88%，我國耕地中鹽漬化面積也達到了920.9萬 hm2[2]。目前對鹽堿地改良和利用的主要措施是培育栽植耐鹽堿作物。因此，發(fā)掘更多的耐鹽堿植物，尤其耐鹽堿的優(yōu)良牧草，不僅可以充分利用土地發(fā)展畜牧業(yè)，同時又可以美化環(huán)境、防風固沙，是耐鹽堿研究的重要內(nèi)容之一[3]。

新麥草屬(Psathyrostachys)我國分布有4個種。其中的新麥草(Psathyrostachysjuncea)又名俄羅斯野黑麥(Russian wildrye)，屬禾本科多年生短根莖叢生下繁禾草[4]，新麥草分蘗多、葉量大,具稠密的須根系，耐鹽堿性較強[5-8]，是優(yōu)良的放牧型禾草，是新麥草屬中唯一具有飼用價值的草種[9]。毛培春等[10]通過對不同禾本科牧草種子萌發(fā)期進行鹽脅迫，測定相對發(fā)芽率，胚根胚芽比，耐鹽指數(shù)等指標，評價其結(jié)果表明新麥草的耐鹽性較強，在改良鹽堿地方面有很好的應用前景。杜麗霞等[11]比較了不同種類鹽溶液對新麥草種子萌發(fā)特性和生理特性的影響。目前，有關(guān)鹽脅迫對牧草種子萌發(fā)及幼苗影響的研究中，對于新麥草耐鹽性的研究并不多見。而多年生牧草在鹽堿地上建植成功與否，主要取決于種子在土壤表層濃度較高的鹽脅迫環(huán)境下的發(fā)芽能力以及幼苗期的成活能力。因此本研究以前期在鹽堿地初步種植成功的6份新麥草種質(zhì)為材料，在種子萌發(fā)期進行耐鹽篩選，并對篩選出的種苗在三葉期后分析比較其耐鹽性，確定新麥草材料的耐鹽極限及耐受范圍，以期為新麥草耐鹽品種選育以及在鹽堿地上的成功建植提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究選取2016年在呼和浩特市土左旗海流鹽堿地初步建植成功并生長良好的6個新麥草試驗材料，其中200801和200802為國內(nèi)登記品種蒙農(nóng)4號新麥草和山丹新麥草，其他材料由美國國家植物種質(zhì)庫(NPGS)提供(表1)。海流地處北緯40°38′，東經(jīng)111°28′，以砂壤和輕壤為主，有機質(zhì)含量較低，平均含氮0.228 g·kg-1，pH值為8.4～10.2，全鹽量為0.27 g·kg-1，存在一定的鹽堿化[12]。收獲種子時以上材料在鹽堿地生長第3年。

表1 新麥草種質(zhì)材料及來源Table 1 P. juncea germplasm and sources

1.2 試驗方法

將2018年收獲的6個新麥草材料種子，分別用70%的酒精消毒10 min，蒸餾水沖洗干凈，進行NaCl溶液單鹽處理。以0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%的NaCl濃度分別代表10.3、13.7、17.1、20.5、23.9、27.3、30.7和34.1 mmol·L-1的NaCl溶液，分別處理6種材料種子，并以蒸餾水為對照，在雙層濾紙的培養(yǎng)皿中進行發(fā)芽。每個培養(yǎng)皿100粒，分別加10 mL不同濃度的NaCl溶液，置于光暗周期分別為12 h，晝夜溫度為25和18 ℃的恒溫培養(yǎng)箱，每天觀察種子發(fā)芽情況及生長狀況。

將在1.8%和2.0%高濃度NaCl處理下萌發(fā)的種苗各16株移栽到育苗缽中培育，材料生長到三葉期后，按照0～60 cm土層中每1 kg土壤含鹽6～10 g的中度鹽漬化土地標準[13]。每穴培育基質(zhì)加入0.8 g NaCl形成0.6%的中度鹽漬化環(huán)境。其中8株進行鹽脅迫處理，另外8株為對照，處理7 d后取新麥草葉片測定生理指標。通過生長和生理指標綜合分析6個新麥草材料的耐鹽性。

1.3 種子發(fā)芽指標及測定方法

種子發(fā)芽指標測定參照《國際種子檢驗規(guī)程》[14]，包括發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和根芽比。發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；發(fā)芽勢=發(fā)芽達到高峰期時發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；發(fā)芽指數(shù)GI=∑(Gt/Dt)，Gt：在時間為t天的發(fā)芽個數(shù)，Dt：至t天的發(fā)芽天數(shù)[15]；活力指數(shù)：VI=GI×S,GI為發(fā)芽指數(shù)，S為根長芽長之和(cm)[16]；根芽比=根長/種苗長度。

1.4 幼苗期生理指標及測定方法

相對生長速度：以處理后第10天平均株高與處理前的高度差表示；采用相對電導率法測定質(zhì)膜透性；用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[17]；采用茚三酮染色法測定游離脯氨酸(free proline)含量[18]；采用硫代巴比妥酸比色法測定丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量；采用氮藍四唑光化還原法測定超氧化物歧化酶(SOD)活性；采用愈創(chuàng)木酚法測定過氧化物酶(POD)活性；采用紫外吸收法測定過氧化氫酶(CAT)活性[19]。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

用模糊隸屬函數(shù)法[20]對6種新麥草萌發(fā)期和苗期的耐鹽性分別進行綜合評價。參照田小霞等[21]的方法計算耐鹽隸屬函數(shù)值，單項指標耐鹽系數(shù)=不同濃度處理下的平均測定值/對照測定值。

采用Microsoft Excel 2003進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計并作圖，利用SAS 9.0 對數(shù)據(jù)進行方差分析(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽濃度對新麥草種子萌發(fā)的影響

新麥草6個品種的種子發(fā)芽勢隨濃度的升高呈明顯的下降趨勢。除200801、531826，其余4個品種新麥草的發(fā)芽率隨濃度的增加而下降。531826品種在濃度為1.0%時才出現(xiàn)明顯的下降趨勢，在濃度為1.8%時的發(fā)芽率仍能達到50%以上。統(tǒng)計前5 d的發(fā)芽勢，200801、200802、565051前5 d的發(fā)芽勢較高，當鹽濃度達到1.2%時，新麥草的發(fā)芽勢幾乎為0。種子的活力指數(shù)隨鹽濃度的增加呈下降趨勢。在0.6%鹽濃度下，新麥草種子的活力指數(shù)已顯著低于未處理對照(P<0.05)，其中200802在低的鹽濃度下下降幅度最大。200801的活力指數(shù)不同濃度鹽脅迫下均高于其他5個新麥草品種。565051、595289、531826，3個品種的新麥草從1.2%鹽濃度開始，種子的活力指數(shù)下降趨勢大致相同。當鹽濃度達到2.0%時，6個品種的新麥草種子活力指數(shù)均低于20%。200801、531826、595289新麥草品種的根芽比隨鹽濃度的增加呈增加趨勢。其余3個品種隨鹽濃度的增加，根芽比有下降的趨勢。其中，在2.0%鹽脅迫下595289的根芽比最大，其余5個品種則無顯著差異(圖1)。

2.2 鹽脅迫對新麥草苗期相對生長速度的影響

苗期經(jīng)中度鹽脅迫后，新麥草的相對生長速率明顯降低(圖2)。除200801外，各品種均為未經(jīng)篩選幼苗生長速度最快，其中595289經(jīng)NaCl篩選后與未經(jīng)篩選幼苗差異最大，其他品種差異相對較小。200801未經(jīng)篩選幼苗在鹽脅迫下，生長速度較低，經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選的幼苗反而較快且二者基本相似。高鹽濃度篩選出的幼苗，生長速度受到較大影響。中度鹽脅迫下10 d內(nèi)未經(jīng)篩選幼苗最多生長0.7 cm左右，經(jīng)2.0%NaCl篩選后幼苗最多僅生長0.4 cm。200802經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選與未經(jīng)篩選的差異顯著(P<0.05)。

2.3 鹽脅迫對新麥草質(zhì)膜透性的影響

新麥草幼苗中度鹽脅迫下，電導率均比未脅迫對照有所上升。多數(shù)材料未經(jīng)萌發(fā)期篩選的幼苗在中度鹽脅迫下電導率雖有升高但與對照差異不顯著，萌發(fā)期經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選的新麥草幼苗電導率顯著高于未經(jīng)篩選幼苗，且中度鹽脅迫后上升幅度相對更大，如565051、200802和200801經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗脅迫后電導率均顯著高于對照(P<0.05)。其他材料與未脅迫對照差異不顯著。前期經(jīng)2.0%NaCl篩選的幼苗和經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗中度鹽脅迫后有些差異不顯著，如565051、595289和200802；有些經(jīng)2.0%NaCl篩選的幼苗電導率顯著高于經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗，如200801和502572；材料531826則較為特殊，中度鹽脅迫下表現(xiàn)為經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗電導率顯著高于經(jīng)2.0%NaCl篩選的幼苗(圖3)。

圖1 種子萌發(fā)期各指標隨鹽濃度增加的變化Fig.1 Change of the index with the increase of salt concentration in seed germination

2.4 鹽脅迫對新麥草滲透調(diào)節(jié)特性的影響

圖2 相對生長速度差值隨鹽濃度變化曲線Fig.2 Curve of relative growth rate difference with salt concentration

新麥草中度鹽脅迫下，所有材料的可溶性糖含量均比未脅迫的對照增加。除200802，未經(jīng)萌發(fā)期篩選的幼苗在中度鹽脅迫下可溶性糖含量升高但與對照差異不顯著(P>0.05)。萌發(fā)期經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選的新麥草幼苗可溶性糖含量均高于未經(jīng)篩選幼苗。中度脅迫后的可溶性糖含量增加較多，如595289經(jīng)1.8%、2.0%NaCl篩選的幼苗與對照有顯著差異，531826、502572經(jīng)2.0%NaCl篩選后可溶性糖分別較對照增加0.54、0.48倍，且與對照存在顯著差異。前期經(jīng)2.0%NaCl篩選的幼苗和經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗中度鹽脅迫后部分品種差異顯著，如200801、502572、531826。

6個品種新麥草中度鹽脅迫后脯氨酸含量較對照增加。未經(jīng)萌發(fā)期篩選的幼苗在中度鹽脅迫下脯氨酸含量增加且均與對照差異顯著，萌發(fā)期經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選的新麥草幼苗脯氨酸含量顯著高于未經(jīng)篩選幼苗，如200802、200801。中度鹽脅迫后脯氨酸含量上升幅度相對減小，其中，595289、502572、200802這3個品種在經(jīng)2.0%NaCl篩選后增加較大，分別較未經(jīng)篩選的對照增加1.98、1.45、2.94倍，且3個品種與對照存在顯著差異，其余品種變化較小，無顯著差異。比較經(jīng)1.8%與2.0%NaCl篩選后的幼苗，未脅迫時脯氨酸含量僅595289材料在兩者之間有顯著差異。中度鹽脅迫后經(jīng)過篩選的幼苗脯氨酸含量顯著升高，595289、200802、200801材料均達到差異顯著水平(圖4)。

2.5 鹽脅迫對新麥草丙二醛含量的影響

中度鹽脅迫時，新麥草的丙二醛含量較對照增加，但變化不大。所有材料未經(jīng)萌發(fā)期篩選的幼苗在中度鹽脅迫下丙二醛含量升高但與對照差異不顯著。萌發(fā)期經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選的新麥草幼苗丙二醛含量均高于未經(jīng)篩選幼苗的丙二醛含量，僅200801變化較大且與對照差異顯著(P<0.05)。中度鹽脅迫后丙二醛含量上升幅度相對更大。中度鹽脅迫下，經(jīng)2.0%NaCl篩選后，565051、595289、531826的丙二醛含量分別較對照增加0.7、0.4、0.5倍，200802增加最明顯，較對照增加0.72倍，呈顯著差異。前期經(jīng)2.0%NaCl篩選的幼苗和經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗中度鹽脅迫后多數(shù)差異不顯著，僅595289和200802有顯著差異。無論是否經(jīng)過鹽脅迫，595289材料幼苗中丙二醛含量整體高于其他材料(圖5)。

圖3 不同新麥草品種在鹽脅迫下的相對電導率Fig.3 Relative electrical conductivity of different cultivar of P. juncea under salt stress (%) CK為未經(jīng)NaCl處理對照、1.8表示經(jīng)1.8%濃度NaCl篩選后幼苗、2.0表示經(jīng)2.0%NaCl篩選后幼苗；A表示幼苗期未受鹽脅迫；B表示幼苗期受中度鹽脅迫。不同小寫字母表示同一品種不同處理間在P<0.05水平差異顯著。下同。CK is the control without NaCl treatment, 1.8 is the seedlings screened with 1.8% NaCl, 2.0 is the seedlings screened with 2.0% NaCl, A is not affected by salt stress at the seedling stage, and B is the moderate salt at seedling stage stress. Different lowercase letters indicate that the difference between different treatments of the same cultivar at P<0.05 is significant. The same below.

2.6 鹽脅迫對新麥草抗氧化酶的影響

新麥草幼苗中度鹽脅迫下，抗氧化酶較未經(jīng)篩選的對照降低。多數(shù)材料未經(jīng)萌發(fā)期篩選的幼苗在中度鹽脅迫下POD活性有所升高，且部分材料與對照有顯著差異(P<0.05)。如565051、595289、200802。萌發(fā)期經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選的新麥草幼苗POD活性均顯著低于未經(jīng)篩選幼苗的POD活性，且中度鹽脅迫后POD活性降低，中度鹽脅迫后，POD經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗與CK均有顯著差異。未經(jīng)萌發(fā)期篩選的新麥草在中度鹽脅迫下POD達到最大，分別為對照的1.28、1.28、1.14、1.04、1.05、1.1倍。前期經(jīng)2.0%NaCl篩選的幼苗和經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗中度鹽脅迫后有些差異不顯著，如595289、200802及200801。未經(jīng)萌發(fā)期篩選的幼苗在中度鹽脅迫下SOD活性升高，且多數(shù)材料與對照無差異顯著性。萌發(fā)期經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選的新麥草幼苗SOD活性均顯著低于未經(jīng)篩選幼苗的SOD活性，且中度鹽脅迫后SOD活性降低。除565051、531826以外，其余4種新麥草SOD活性在CK達到最大，分別為對照的1.03、1.01、1.04、1.09倍；經(jīng)1.8%、2.0%NaCl篩選的幼苗保護酶有一定的降低，經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗的SOD活性分別為對照的0.95、0.98、0.98、0.89倍；595289的SOD活性在1.8%、2.0%鹽篩選后與CK均有顯著差異。前期經(jīng)2.0%NaCl篩選的幼苗和經(jīng)1.8%NaCl篩選的幼苗中度鹽脅迫后除502572、531826均差異不顯著。多數(shù)材料未經(jīng)萌發(fā)期篩選的幼苗在中度鹽脅迫下CAT活性有所升高，且6份材料與對照均有顯著差異。萌發(fā)期經(jīng)1.8%和2.0%NaCl篩選的新麥草幼苗CAT活性均顯著低于未經(jīng)篩選幼苗，中度鹽脅迫后CAT活性降低。未經(jīng)萌發(fā)期篩選的新麥草在中度鹽脅迫下CAT達到最大，其中200801、200802的CAT活性較對照增加了0.25、0.11倍。前期經(jīng)2.0%和1.8%NaCl篩選的幼苗中度鹽脅迫后均有顯著差異。6份材料中CAT活性最大的是200802，經(jīng)過中度鹽脅迫處理后200802的CAT活性依舊最高(圖5)。

圖4 不同新麥草品種在鹽脅迫下的可溶性糖、脯氨酸含量Fig.4 Soluble sugar and proline content of different cultivar of P. juncea under salt stress

圖5 不同新麥草品種在鹽脅迫下的丙二醛含量及抗氧化酶的活性Fig.5 Malondialdehyde content and anti-oxidative enzyme activities of different cultivar of P. juncea under salt stress

2.7 新麥草耐鹽性評價隸屬函數(shù)值及排序

模糊隸屬函數(shù)法廣泛應用在品種抗逆性評價上，隸屬函數(shù)法避免了利用單一指標進行抗逆性評價所帶來的片面性，它能綜合所有指標，根據(jù)隸屬值對不同品種進行抗逆性排序，使評定結(jié)果更客觀全面地接近實際情況[22]。新麥草種子萌發(fā)期不同品種間不同指標的隸屬函數(shù)值見表2，其萌發(fā)期耐鹽性綜合評價順序為：200801>200802>565051>595289>531826>502572。新麥草幼苗期不同品種不同指標的耐鹽性不同(表3)，6種新麥草苗期耐鹽能力的排序為：200801>200802>595289>565051>531826>502572。

表2 新麥草萌發(fā)期耐鹽性隸屬函數(shù)及排序Table 2 Membership functions and sorting of P. juncea during germination

表3 新麥草苗期耐鹽性隸屬函數(shù)及排序Table 3 The subordination function and ordering of young P. juncea seedlings

2.8 新麥草耐鹽指標的主成分分析

主成分分析可以在損失較少信息的前提下把多項指標轉(zhuǎn)化為較少的綜合指標[21]。對6個新麥草品種的14個單項指標的耐鹽系數(shù)進行主成分分析，前4個主成分的貢獻率分別為36.05%、26.86%、16.79%、11.80%，累計貢獻率達到91.49%，這4個相互獨立的綜合指標基本代表了原始的14個單項指標(表4)。

表4 新麥草耐鹽評價指標的主成分分析Table 4 Principal component analysis of salt tolerance index of P. juncea

注：X1～X14分別為根長、芽長、根芽比、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、相對生長速度、活力指數(shù)、POD、SOD、CAT、MDA、可溶性糖、電導率、游離脯氨酸。

Note:X1-X14indicate root length, shoot length, root bud ratio, germination rate, germination index, relative growth rate, vigor index, POD, SOD, CAT, MDA, soluble sugar, relative electric conductivity, and free proline.

第Ⅰ主成分的特征根λ1=5.047，貢獻率為36.05%，對應特征向量中，數(shù)量較大的性狀為發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率，相關(guān)系數(shù)分別為0.387、0.357，主要反映的是新麥草的發(fā)芽情況。

第Ⅱ主成分的特征根λ2=3.76，貢獻率為26.86%，對應特征向量中，數(shù)量較大的性狀為POD、CAT，相關(guān)系數(shù)分別為0.386、0.375，主要反映的是新麥草鹽脅迫下抗氧化酶的情況。

第Ⅲ主成分的特征根λ3=2.35，貢獻率為16.79%，對應特征向量中，數(shù)量較大的性狀除POD外，為MDA，相關(guān)系數(shù)是0.550，是新麥草膜質(zhì)過氧化情況評價的最重要指標。

第Ⅳ主成分的特征根λ4=1.652，貢獻率為11.8%，對應特征向量中，數(shù)量較大的性狀為脯氨酸、可溶性糖，相關(guān)系數(shù)分別為0.514、0.505，主要反映的是新麥草的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。由于前4個主成分反映了原來14個單項指標91.49% 的信息，對新麥草的耐鹽性作用較大，因此發(fā)芽指數(shù)、POD、MDA、脯氨酸可以作為新麥草耐鹽性篩選與評價的主要指標。

3 討論

3.1 鹽脅迫對新麥草萌發(fā)期的影響

大量研究表明，不同植物在不同的生育期抗鹽堿的能力也會有所不同。鹽脅迫抑制植物的生長，濃度高時，造成植物代謝的紊亂，生長受阻，整個生育期都有不同程度的影響。杜麗霞等[11]研究認為鹽脅迫最敏感的時期是在種子的萌發(fā)和幼苗的生長階段。本試驗設置在以上兩個時期對新麥草進行NaCl脅迫處理，以篩選和評價耐鹽種質(zhì)材料。種子萌發(fā)期進行多個濃度的鹽脅迫，整體新麥草的發(fā)芽率、發(fā)芽勢均呈下降趨勢，同時發(fā)芽時間隨著脅迫濃度的升高而延長。只有200801、531826的發(fā)芽率在低的鹽濃度下有上升趨勢。這可能與不同品種的耐鹽程度以及對逆境的響應有關(guān)。這與陳新等[23]的結(jié)論基本一致。試驗結(jié)果表明，在低NaCl濃度下，可提高部分新麥草種子發(fā)芽率，但當鹽濃度達到1.4%時，發(fā)芽勢均降為0。本試驗將根芽比作為了篩選耐鹽性的一個指標。鹽脅迫降低了胚根和胚芽的長度，并且鹽濃度越高，胚根和胚芽受抑制越明顯，這與汪霞等[24]對不同鹽脅迫下黑麥草的研究結(jié)論一致。鹽脅迫后，新麥草不同品種的根長、芽長都有所減小。本研究中新麥草的根芽比在低濃度NaCl時有降低的趨勢，而隨鹽濃度增高根芽比呈上升趨勢。胚根的吸水能力減弱，胚芽生長受到明顯抑制。活力指數(shù)是體現(xiàn)種子萌發(fā)整齊度的指標，在相同鹽脅迫強度下種子的活力指數(shù)越高，說明耐鹽性越強[25]。本試驗中，種子的活力指數(shù)隨鹽濃度的增加呈下降趨勢。當鹽濃度達到2.0%時，6個品種的新麥草活力指數(shù)均降到20%以下，說明隨著脅迫強度增加，種子生長受到嚴重抑制，而不同品種耐鹽性有一定差異。

3.2 鹽脅迫對新麥草幼苗期的影響

植物細胞膜對維持細胞的環(huán)境和代謝起著重要的作用。經(jīng)中度鹽脅迫下，新麥草的生長速率降低，說明其生長受到了抑制，經(jīng)2.0%NaCl篩選后降低的最大，因此，當前期鹽濃度過高情況下，對新麥草的影響較大。在本試驗中，中度鹽脅迫下，新麥草的相對電導率有所增加，但不同品種間存在差異。經(jīng)1.8%NaCl篩選后，各材料葉片相對電導率都顯著增加；經(jīng)2.0%NaCl篩選的幼苗，200802、531826相對電導率降低；說明在中度鹽脅迫下，隨前期篩選的鹽濃度升高，細胞內(nèi)的電解質(zhì)包括鹽類等出現(xiàn)了外滲的情況，細胞受到的傷害逐漸增大，這與辛慧慧等[26]對披堿草屬(Elynus)3種牧草耐鹽能力研究結(jié)果相一致，電導率之間的差異反映出新麥草不同品種在不同濃度鹽脅迫下細胞膜受到不同程度的損傷，從而表現(xiàn)出不同的耐鹽能力。

在鹽脅迫條件下，植物體內(nèi)會積累一些滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，脯氨酸、可溶性糖是重要的滲透調(diào)節(jié)劑，可以使細胞保持適當?shù)臐B透勢[11]。本試驗中，可溶性糖和Pro含量均經(jīng)中度鹽脅迫下較未處理對照增加，這可能與二者作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和信號物質(zhì)的雙重功能相關(guān)。但可溶性糖的增加幅度較小，可能是由于大部分的可溶性糖用于滲透調(diào)節(jié)，從而維持植株的正常生長。但有個別品種在經(jīng)NaCl篩選后大量積累，在逆境條件下，可溶性糖積累越多，植物的抗逆性就越強。595289、200802的可溶糖含量在1.8%NaCl篩選后，積累較多，明顯高于對照，這可能是新麥草的抗鹽性增強，Pro在未經(jīng)中度鹽脅迫下，經(jīng)1.8%NaCl篩選后上升幅度不大，說明此時幼苗受鹽脅迫的程度不大，當達到2.0%NaCl篩選時，增加較快，其原因是高的鹽濃度促進了脯氨酸的大量積累，脯氨酸作為新麥草滲透脅迫保護因子，降低細胞內(nèi)的滲透勢，從而保護細胞的結(jié)構(gòu)，使其在逆境條件下能夠正常生長。

丙二醛是膜脂過氧化重要的最終產(chǎn)物，其含量的高低可以反映出細胞膜過氧化損傷的程度和作物對逆境條件的抵抗能力[27]。本試驗中，中度鹽脅迫下，丙二醛的含量較對照增加。經(jīng)1.8%NaCl篩選后，除200801品種外，其余5個品種葉片中丙二醛含量增加較緩慢，說明此時葉片中的膜脂過氧化程度比較弱，這與李源等[28]以紫花苜蓿(Medicagosativa)為材料得出的結(jié)果相同。200801增加較快，較其他濃度有顯著差異性，其原因是該品種在未經(jīng)中度鹽脅迫下，1.8%NaCl篩選時，體內(nèi)的丙二醛含量迅速積累，導致膜質(zhì)過氧化，損傷生物膜結(jié)構(gòu)，改變膜的通透性,使細胞內(nèi)的離子平衡失調(diào)，生長受到抑制。200801的丙二醛能夠大量積累，說明新麥草苗期細胞膜傷害程度大。

POD、SOD、CAT是植物抵抗脅迫的保護酶。本研究中，SOD、POD、CAT在中度鹽脅迫下，未處理的對照各種酶的活性提高，使得耐鹽品種在脅迫下減少對膜系統(tǒng)傷害。經(jīng)1.8%、2.0%NaCl篩選的幼苗酶的活性出現(xiàn)下降的情況。說明新麥草在低的鹽濃度下可能通過調(diào)動滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)維持生物膜的穩(wěn)定性，使自己能夠適應逆境。劉海波等[29]研究發(fā)現(xiàn)，NaCl脅迫下，甜高粱(Sorghumbicolor)和春小麥(Springwheat)抗氧化酶活性隨鹽濃度升高呈先增加后降低的趨勢，當鹽濃度超過一定范圍時酶的活性會大幅度下降，本研究結(jié)果與此有一定的相似。在經(jīng)過中度鹽脅迫后，新麥草中SOD、POD、CAT對鹽分脅迫的響應不盡相同。除565051、531826以外，其余4種新麥草SOD活性在未處理對照時達到最大，POD、CAT活性也均在未處理對照時出現(xiàn)了最大值。在未經(jīng)中度鹽脅迫時，經(jīng)1.8%NaCl篩選后，SOD活性開始下降。565051、531826的SOD在經(jīng)過中度鹽脅迫的對照中并沒有達到最大，說明還未到達SOD活性的耐受限度，仍然具有較高的活性清除氧自由基。在經(jīng)過中度鹽脅迫下的對照的SOD、CAT、POD活性均高于未經(jīng)鹽脅迫的對照，但經(jīng)1.8%、2.0%NaCl篩選后，POD、CAT的含量都低于對照，說明新麥草在鹽脅迫下具有較好的清除活性氧能力，輕度鹽脅迫下主要靠3種保護酶協(xié)同作用來清除植物體內(nèi)多余的自由基，共同抵御鹽害，在中度鹽脅迫下主要靠SOD清除氧自由基。

植物的耐鹽性是由多種因素相互作用而構(gòu)成一個較為復雜的綜合性狀，選擇不同的耐鹽指標可能得出不同的結(jié)果。由于植株的形態(tài)特征可以直觀地看出耐鹽性的好壞，因此，新麥草的萌發(fā)期和幼苗期可以評價綜合耐鹽性。主成分分析的結(jié)果顯示，鹽脅迫下新麥草的發(fā)芽情況是評價耐鹽性強弱的主要決定因素。其次是抗氧化酶和膜質(zhì)過氧化性。研究中篩選出萌發(fā)期的耐鹽排序為：200801>200802>565051>595289>531826>502572，幼苗期耐鹽排序為：200801>200802>595289>565051>531826>502572。結(jié)果表明，幼苗期耐鹽的材料在苗期不一定表現(xiàn)為耐鹽，原因是萌發(fā)期和苗期的耐鹽機理不同。新麥草在萌發(fā)期時是由于種子浸水后使種皮吸水膨脹，從而使更多的氧透過種皮進入種子內(nèi)部，其原因是植物體抵抗?jié)B透脅迫；幼苗期的耐鹽機理多為拒Na+機理，這與前人的研究結(jié)果一致[3]。本研究僅對新麥草萌發(fā)期和幼苗期進行了初步的耐鹽性篩選，對新麥草耐鹽育種最終歸結(jié)為植物產(chǎn)量的高低，因此還需進行全生育期田間指標的測定。

4 結(jié)論

對6個新麥草品種的萌發(fā)期和幼苗期采用不同濃度NaCl溶液進行鹽處理，對其進行耐鹽性綜合評價。通過對各指標進行隸屬函數(shù)和主成分分析，結(jié)果表明鹽脅迫下發(fā)芽相關(guān)指標是評價耐鹽性強弱的主要因素，其次是抗氧化酶和膜質(zhì)過氧化性。種子萌發(fā)期和幼苗期的耐鹽性不完全相同，兩個時期耐鹽性均較強的品種為200801和200802；502572、531826這兩個品種在兩個時期的耐鹽性均相對較弱，這些材料生長后期的耐鹽性及生產(chǎn)性能還需后續(xù)進一步的研究確定。