李竹月 翟麗華 商 行 王春露 王懌卓 孫嘉蔓 張麗輝，3 趙驥民*

1.長春師范大學生命科學學院，長春 130000；2.吉林省長春市凈月區(qū)華岳學校初中部，長春 130000；3.長白山歷史文化與族群遷徙吉林省重點實驗室，長春 130032

紫花苜蓿（Medicago sativaL），豆科（Fabaceae），苜蓿屬（Medicago），雙子葉草本植物。由于其蛋白質含量較高，同時還含有葉黃素、維生素等成分，賦予其“草原之王”的稱號，具有株高較低、葉形態(tài)呈橢圓形的特點，且分布范圍較廣，其中我國主要分布于東北、西北等地區(qū)[1]。黑麥草（Lolium perenneL），禾本科（Poaceae），黑麥草屬（Lolium），多年或一年生草本植物，其莖長高達50～80 cm，根柔但耐受，且生長迅速，廣泛分布于克什米爾、巴基斯坦、歐洲等溫熱性地帶[2-3]。

作為飼料工業(yè)的高品質牧草也可為畜牧業(yè)和奶業(yè)提供優(yōu)質資源，且近幾年有關牧草產(chǎn)品也大量流入市場，所以探究牧草的優(yōu)質性，其在不同光照強度下的表型可塑性無疑成為主要研究內(nèi)容之一。植物的形態(tài)可塑性是指在不同環(huán)境因素下能夠通過改變自身的表現(xiàn)形態(tài)來適應新環(huán)境的能力。目前，國內(nèi)外學者對紫花苜蓿及黑麥草的研究主要集中在不同植物激素、施肥、水分下表現(xiàn)出的適應性[1，4-5]，而有關不同光環(huán)境對其的影響并無研究。對不同光環(huán)境下紫花苜蓿和黑麥草的表型及生理生化特征進行研究，可為優(yōu)質牧草的培育提供方法，且可初步揭示在光逆境下2種牧草的適應策略。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

紫花苜蓿種子，黑麥草種子，土壤，沙子，遮陽網(wǎng)。

1.2 儀器及試劑

烘箱、分光光度計、水浴鍋、乙醇溶液、丙酮溶液、蒽酮溶液、酸性茚三酮、活性炭、乙酸及甲苯。

1.3 試驗方法

1）將黑土壤和沙子等比混合盛放于花盆中，澆水浸透并放置溫室大棚24 h，分別將10個紫花苜蓿、黑麥草種子均勻種植于每個花盆中，培土，每24 h定期澆水。

2）使用遮光網(wǎng)控制光線，設置4個梯度遮光度，即100%NS（自然光，T1）、35.6%NS（T2）、14.5%NS（T3）、3.7%NS（T4）。遮陽棚在距地面20 cm 左右封閉，以保持地表空氣循環(huán)，使遮陽棚內(nèi)外的表面溫度一致。當幼苗長出4 片真葉，且每盆內(nèi)至少長出4 棵大小良好的幼苗時停止?jié)菜?，進行試驗數(shù)據(jù)的測定。

1.4 指標測定

1）光合色素的測量。把待測樣品分為16組，取作鮮樣的幼苗0.2 g，分別裝進用記號筆標記好刻度的試管中，經(jīng)過試驗操作測得的不同波長下的數(shù)值用作測定葉綠素含量[6]。葉綠素含量公式為：

2）可溶性糖的測定。將事先準備好的待測鮮樣分為16組，每組稱取0.05 g，同樣分裝在標記好的試管中，經(jīng)過試驗操作最后測得在620 nm 下的吸光值（OD）。

3）脯氨酸的測定方法。將分好的16 組待測樣品每組稱取0.1 g 鮮樣，放置于事先標記好的試管中，經(jīng)過試驗操作，最后測量出在520 nm 下的吸光值（OD）。

4）形態(tài)指標的測定。將待測幼苗分為16 組進行試驗，每組取1 株進行主根長、株高的測定，然后取每株植株的第3片子葉進行葉面積、周長、葉長及葉寬的測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理運用Excel 2010 以及SPSS 15.0 對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計。

2 結果與分析

2.1 幼苗形態(tài)特征的變化

由表1可知，紫花苜蓿的主根長、周長、葉長及葉長/葉寬均呈現(xiàn)出相同趨勢（即先減小后增大再減?。?，株高、葉寬、葉面積呈現(xiàn)出相同趨勢（即先增大再減?。赥1 處理下主根長最高，T2 處理下株高、葉面積最高，T3 處理下葉長、葉寬、周長均達到最高，T4處理下主根長、株高、葉面積均達到最低。由此可見，在光照強度減弱的條件下，紫花苜蓿會出現(xiàn)逆生長，但光照條件太弱反而會抑制其生長，并且在T3處理下長勢最好，表現(xiàn)出較強的適應性。

表1 不同光強下紫花苜蓿的形態(tài)變化

由表2可知，黑麥草的主根長、葉長、周長、葉面積均呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，株高表現(xiàn)出先增大再減小的趨勢，葉寬呈現(xiàn)先減小再增加的趨勢，在T1 處理下主根長、葉長、周長、葉面積達到最高，T2 處理下株高、根長最高，T3處理下長寬比達到最高，表明在T1 處理下黑麥草長勢最好，表現(xiàn)出較強的適應性。

表2 不同光強下黑麥草的形態(tài)變化

2.2 幼苗生理指標的變化

由圖1可知，紫花苜蓿的脯氨酸含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，T2 處理下含量最高；黑麥草體內(nèi)脯氨酸含量呈現(xiàn)先降低后升高再降低的趨勢，也在T2 處理下達到最高，由此可見，不同光照強度下2種牧草體內(nèi)的脯氨酸均呈現(xiàn)出一定的抗逆性。

圖1 不同光強下黑麥草和紫花苜蓿幼苗脯氨酸含量

由圖2可知，紫花苜蓿和黑麥草的可溶性糖含量均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，并且黑麥草可溶性糖含量始終高于紫花苜蓿，可見在光照脅迫下2 種牧草先增加可溶性糖含量，以此保持植物機體的正常生理功能；但光照脅迫過強，使得2種牧草體內(nèi)的可溶性糖不再增加而是下降，并在T2處理下達到最大，表現(xiàn)出最高的適應性。

圖2 不同光強下黑麥草和紫花苜蓿幼苗脯可溶性糖含量

由圖3可知，在光照強度逐漸降低的條件下光合色素含量呈上升趨勢，同時黑麥草的葉綠素含量始終高于紫花苜蓿，表明黑麥草光合速率也高于紫花苜蓿。在T4 處理下二者葉綠素含量最高，可見2種牧草在高強度的光照脅迫下可通過提高葉綠素含量來吸收更多光[7-8]，以此對遮蔭環(huán)境做出適應，且在T4 處理下葉綠素含量達到最高，2 種牧草對環(huán)境作出最高的適應性。

圖3 不同光強下黑麥草和紫花苜蓿幼苗葉綠素含量

3 結 論

紫花苜蓿和黑麥草形態(tài)變化程度均隨光照強度減弱而逐漸減弱，在T3處理下紫花苜蓿形態(tài)變化程度最大，在T1 處理下黑麥草形態(tài)變化程度最大；隨光照強度減弱，葉綠素含量T1＜T2＜T3＜T4，2 種牧草均在T4處理下達到最高；可溶性糖含量均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，紫花苜蓿在T2 處理下達到最高，黑麥草在T3 處理下達到最高；脯氨酸含量也呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，紫花苜蓿脯氨酸含量在T2處理下達到最高，黑麥草脯氨酸含量在T3處理下達到最高。