王江銀，徐婉寧，蘇 洋，張 博

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院/新疆草地資源與生態(tài)重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830052）

王江銀，徐婉寧，蘇 洋，等.PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 份苜蓿材料萌發(fā)期抗旱性鑒定與比較［J］.畜牧與飼料科學(xué)，2023，44（2）：81-91.

西北地區(qū)占據(jù)我國一半以上的干旱和半干旱地區(qū)［1］，干旱少雨、氣候干燥的生態(tài)環(huán)境抑制植物發(fā)芽和生長［2］。水分缺失會降低種子的發(fā)芽率，減緩甚至終止種子的生長發(fā)育。植物的抗旱性通常由種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)、根芽比、發(fā)芽指數(shù)等多項指標反映，通過對植物的萌發(fā)指標進行綜合評價，從而比較抗旱性差異［3-8］。

種子萌發(fā)是種子植物生活史中的關(guān)鍵階段，也是開展作物抗旱性研究的重要時期［9］。種子萌發(fā)期的生長情況對后期的生長發(fā)育起決定性作用［10］，因此，對植物種子萌發(fā)期抗旱性進行研究具有現(xiàn)實意義。聚乙二醇-6000（PEG-6000）模擬干旱脅迫廣泛應(yīng)用于牧草及其他植物種子萌發(fā)期的研究中，可作為判斷植物整體抗旱性的依據(jù)。PEG-6000 是一種高分子聚合物，具有很強的親水性，能夠奪取水分，可影響植物輸導(dǎo)組織的功能，對植物造成干旱脅迫，常作為水分脅迫劑應(yīng)用于室內(nèi)模擬干旱［11］。目前國內(nèi)外利用PEG-6000 模擬干旱脅迫的方法對各類植物種子萌發(fā)的影響研究較多［12-16］。魯富寬等［17］為了探究紫花苜蓿種子對干旱脅迫的耐受力，利用不同濃度的PEG-6000模擬干旱脅迫，研究紫花苜蓿不同滲透勢下的干旱脅迫對種子萌發(fā)情況及脅迫解除后種子復(fù)萌情況的影響。尚金程等［18］以紫苜蓿、野苜蓿、花苜蓿種子為材料，采用不同濃度PEG-6000 （0、5%、10%、15%和20%）對3 種苜蓿屬種子進行處理，驗證其抗旱性并對抗旱性強弱進行順序。郝俊峰等［19］通過對國內(nèi)外11 份苜蓿材料種子進行PEG-6000 模擬干旱脅迫處理，對萌發(fā)指標進行方差分析，篩選差異顯著的指標；在主成分分析的基礎(chǔ)上，利用加權(quán)隸屬函數(shù)對供試種子的抗旱性進行綜合評價。前人的研究對象大多為紫花苜蓿不同材料或黃花苜蓿不同材料，但是將不同紫花苜蓿和黃花苜蓿材料一起比較的還較少。

該研究選取3 份紫花苜蓿種質(zhì)材料和2 份黃花苜蓿種質(zhì)材料，利用PEG-6000 進行模擬干旱脅迫試驗，對干旱脅迫下5 份苜蓿種質(zhì)材料萌發(fā)期的耐旱性進行多維度綜合評價，揭示不同品種紫花苜蓿和黃花苜?？购敌詮娙醪⒑Y選抗旱種質(zhì)，為選育適合在新疆維吾爾自治區(qū)半干旱地區(qū)種植的苜蓿品種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的5 份苜蓿材料均由新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供，其中，紫花苜蓿材料有新牧4 號、中苜3 號和歌納，3 個材料均由我國培育。黃花苜蓿材料有A-17 和D-23，均為野生種質(zhì)資源。供試材料信息見表1。

表1 供試材料信息

1.2 試驗方法

選擇成熟、飽滿、大小均一的5 個不同品種苜蓿種子為材料，參照《國際種子檢驗規(guī)程》第八章第一節(jié)［20-21］，先浸泡24 h，用75%酒精對種子進行消毒處理30 s，處理完用蒸餾水沖洗干凈，并用濾紙吸干種子表面水分。模擬干旱脅迫試驗采用潔凈的一次性培養(yǎng)皿（內(nèi)徑90 mm）進行。

采用紙上發(fā)芽法［22］，在培養(yǎng)皿中放入雙層直徑為90 mm 的濾紙，分別加入等量的、濃度分別為5%、10%、15%、20%（電子天平稱取5、10、15、20 g PEG-6000，溶于蒸餾水中，容量瓶定容至100 mL）的PEG-6000 溶液，以蒸餾水為對照組（CK）。5 份苜蓿材料各設(shè)置5 個處理 （5%、10%、15%、20%PEG-6000 組，CK 組），每個處理4 個重復(fù)，每個培養(yǎng)皿有序放置50 粒苜蓿種子，試驗周期為10 d（2022 年4 月1—10 日）。試驗開始前將加入等量不同濃度PEG-6000 的培養(yǎng)皿在電子天平上稱取重量并記錄，并用蒸餾水補足損失的水分以保證PEG-6000 的濃度。將培養(yǎng)皿放入智能氣候培養(yǎng)箱（光照/黑暗時間為12 h/12 h）中進行萌發(fā)［23］。

1.3 測定指標

試驗共進行10 d，并于每天14：00 記錄種子萌發(fā)情況，統(tǒng)計每日發(fā)芽數(shù)、總發(fā)芽數(shù)并計算以下指標：發(fā)芽率［24］、發(fā)芽勢［24］、發(fā)芽指數(shù)［25］、活力 指數(shù)［14］、根芽比、抗旱指數(shù)、相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽指數(shù)、相對活力指數(shù)。

發(fā)芽率 （%，GR）=發(fā)芽終期全部發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100。發(fā)芽勢（%，GP）=前4 天內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100。發(fā)芽指數(shù)（GI）=Σ（Gt/Dt），Gt 為t d 之內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Dt 為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)?；盍χ笖?shù)（VI）=發(fā)芽指數(shù)（GI）×幼苗芽長。根芽比=根長/芽長?？购抵笖?shù)=PEG-6000 脅迫下種子發(fā)芽指數(shù)/對照組種子發(fā)芽指數(shù)。相對發(fā)芽勢（%）=（處理組發(fā)芽勢/對照組發(fā)芽勢）×100。相對發(fā)芽率（%）=（處理組發(fā)芽率/對照組發(fā)芽率）×100。相對發(fā)芽指數(shù)（%）=（處理組發(fā)芽指數(shù)/對照組發(fā)芽指數(shù)）×100。相對活力指數(shù)（%）=（處理組活力指數(shù)/對照組活力指數(shù)）×100。

1.4 抗旱性綜合評價方法

利用隸屬函數(shù)法對5 個苜蓿品種抗旱性進行綜合評價，隸屬函數(shù)值的計算參考王亞楠等［26］報道的方法。

1.5 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2016 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行初步整理，應(yīng)用SPSS 26.0 統(tǒng)計學(xué)軟件對相同PEG-6000濃度處理下不同品種苜蓿材料以及相同品種苜蓿材料不同PEG-6000 濃度處理下的各項指標進行單因素方差分析，采用LSD 法進行組間均數(shù)多重比較；抗旱性綜合評價時，對發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、根芽比和抗旱指數(shù)進行雙因素方差分析。采用Origin 2021 軟件作圖。P＜0.05 為差異顯著，P>0.05 為差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 PEG-6000 模擬干旱脅迫下苜蓿種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的變化

由圖1 可知，當(dāng)PEG-6000 處理濃度為0 時（CK 組），5 個苜蓿材料的發(fā)芽率均不存在顯著差異（P＞0.05）。在5%、10%、15%的PEG-6000 處理濃度下，5 個苜蓿材料中新牧4 號的發(fā)芽率較高。在5%處理濃度下，新牧4 號和A-17 的發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于D-23，但與中苜3 號和歌納差異不顯著（P＞0.05），并且D-23 與中苜3 號和歌納差異也不顯著（P＞0.05）。在10%處理濃度下，新牧4號的發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于歌納和D-23，但與中苜3 號和A-17 差異不顯著（P＞0.05），并且歌納和D-23 與中苜3 號和A-17 差異不顯著 （P＞0.05）。在15%處理濃度下，新牧4 號、中苜3 號和歌納的發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于A-17 和D-23，D-23 的發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于A-17，新牧4號與中苜3 號和歌納的發(fā)芽率不存在顯著差異（P＞0.05）。在20%處理濃度下，中苜3 號、歌納和D-23 的發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于A-17，與新牧4號的差異不顯著（P＞0.05）。

圖1 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的發(fā)芽率

新牧4 號材料在CK 組以及5%、10%處理組的發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于15%、20%處理組。中苜3 號材料CK 組的發(fā)芽率顯著 （P<0.05）高于10%處理組，與5%、15%、20%處理組的發(fā)芽率差異不顯著（P＞0.05）。歌納材料10%處理組與其他組之間的發(fā)芽率均存在顯著差異（P<0.05）。A-17材料CK 組的發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于15%、20%處理組，CK 組、20%處理組的發(fā)芽率與5%、10%處理組的發(fā)芽率均不存在顯著差異（P＞0.05）。D-23 材料CK 組、20%處理組的發(fā)芽率均顯著 （P<0.05）高于5%、10%、15%處理組，且5%處理組和10%處理組的發(fā)芽率差異不顯著（P＞0.05）。

由圖2 可知，在CK 組中，中苜3 號的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）低于其他4 個苜蓿材料，而其他4個苜蓿材料的發(fā)芽勢則不存在顯著差異 （P＞0.05）。在5%處理濃度下，新牧4 號和D-23 的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）高于A-17，且新牧4 號顯著（P<0.05）高于D-23，新牧4 號、D-23 的發(fā)芽勢與中苜3 號、歌納的發(fā)芽勢差異不顯著（P＞0.05）。在10%處理濃度下，新牧4 號、D-23、歌納的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）高于A-17，新牧4 號顯著（P<0.05）高于歌納和D-23，新牧4 號、D-23、歌納的發(fā)芽勢與中苜3 號差異不顯著（P＞0.05）。在15%處理濃度下，A-17 和D-23 的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）低于其他3 個苜蓿材料，且D-23 的發(fā)芽勢顯著 （P＞0.05）高于A-17。在20%處理濃度下，A-17 的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）低于其他4 個材料，且其他4個材料之間不存在顯著差異（P＞0.05）。

圖2 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的發(fā)芽勢

新牧4 號材料CK 組以及5%、10%處理組的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）高于15%、20%處理組。中苜3 號材料不同處理組的發(fā)芽勢均不存在顯著差異（P＞0.05）。歌納材料10%處理組的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）低于其他4 個處理組，其他4 個處理組之間的發(fā)芽勢則不存在顯著差異（P＞0.05）。A-17 材料15%處理組的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）低于其他4 個處理組，CK 組的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）高于5%和10%處理組，5%和10%處理組的發(fā)芽勢不存在顯著差異 （P＞0.05），20%處理組與CK 組以及5%、10%處理差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料15%處理組的發(fā)芽勢顯著（P<0.05）低于CK 組以及10%、20%處理組，10%、15%處理組與5%處理組均不存在顯著差異（P＞0.05）。

2.2 PEG-6000 模擬干旱脅迫下苜蓿種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的變化

由圖3 可知，在CK 組中，中苜3 號和A-17的發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）低于新牧4 號和D-23，歌納的發(fā)芽指數(shù)與A-17 差異不顯著（P＞0.05）。在5%處理組中，A-17、D-23 的發(fā)芽指數(shù)顯著 （P<0.05）低于其他3 個材料，其他3 個材料之間的發(fā)芽指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。在10%處理組中，除新牧4 號與中苜3 號的發(fā)芽指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）外，新牧4 號的發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他3 個材料。在15%處理組中，A-17 的發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）低于其他4 個材料，3 個紫花苜蓿材料之間發(fā)芽指數(shù)差異不顯著（P＞0.05），D-23 的發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）高于A-17。在20%處理組中，A-17 的發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）低于其他4 個苜蓿材料，其他4 個苜蓿材料之間發(fā)芽指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。

圖3 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的發(fā)芽指數(shù)

不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下，新牧4號材料CK 組和10%處理組的發(fā)芽指數(shù)顯著 （P<0.05）高于15%、20%處理組，5%處理組的發(fā)芽指數(shù)與20%處理組差異不顯著（P＞0.05）。中苜3 號材料5 個處理組的發(fā)芽指數(shù)差異均不顯著 （P＞0.05）。歌納材料CK 組的發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他4 個處理組，且5%、15%和20%處理組的發(fā)芽指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。A-17 材料CK組的發(fā)芽指數(shù)顯著 （P<0.05）高于其他4 個處理組，5%處理組的發(fā)芽指數(shù)與10%、15%的差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料CK 組和20%處理組的發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他3 個處理組，CK 組的發(fā)芽指數(shù)與20%處理組差異不顯著（P＞0.05）。

由圖4 可知，在CK 組中，新牧4 號的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他4 個材料，其他4 個材料之間活力指數(shù)均不存在顯著差異（P＞0.05）。在5%處理組中，新牧4 號和中苜3 號的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他3 個材料，歌納的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于A-17。在10%處理組中，3 個紫花苜蓿材料的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于黃花苜蓿材料，3 個紫花苜蓿之間活力指數(shù)差異不顯著（P＞0.05），2 個黃花苜蓿之間活力指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。在15%處理組中，中苜3 號的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于新牧4 號、A-17、D-23，新牧4號和中苜3 號的活力指數(shù)與歌納差異不顯著（P＞0.05）。在20%處理組中，中苜3 號的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于A-17，中苜3 號、新牧4 號、歌納、D-23 之間活力指數(shù)均不存在顯著差異（P＞0.05）。

圖4 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的活力指數(shù)

新牧4 號材料CK 組的活力指數(shù)顯著 （P<0.05）高于其他4 個處理組，其他4 個處理組的活力指數(shù)之間差異不顯著（P＞0.05）。中苜3 號CK 組的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于5%、10%處理組，15%、20%處理組的活力指數(shù)與其他3 個處理組差異不顯著（P＞0.05）。歌納材料CK 組的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于5%、20%處理組，15%處理組的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于5%處理組。A-17 材料CK 組的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他4 個處理組，而15%、20%處理組的活力指數(shù)與5%、10%處理組差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料CK 組和20%處理組的活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他3個處理組，CK 組與20%處理組不存在顯著差異（P＞0.05），其他3 個處理組之間也不存在顯著差異（P＞0.05）。

2.3 PEG-6000 模擬干旱脅迫下苜蓿種子相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢的變化

由圖5 可知，在CK 組中，5 個苜蓿材料的相對發(fā)芽率均無顯著差異 （P＞0.05）。在5%處理組中，新牧4 號、中苜3 號、A-17 的相對發(fā)芽率顯著（P＜0.05）高于D-23，歌納的相對發(fā)芽率與其他4個材料差異不顯著（P＞0.05）。在10%處理組中，新牧4 號的相對發(fā)芽率顯著 （P＜0.05）高于歌納和D-23，中苜3 號、A-17 的相對發(fā)芽率與其他3 個材料差異不顯著（P＞0.05）。在15%處理組中，A-17和D-23 的相對發(fā)芽率顯著（P＜0.05）低于其他3個苜蓿材料，其他3 個苜蓿材料之間相對發(fā)芽率差異不顯著（P＞0.05）。在20%處理組中，中苜3號、歌納、D-23 的相對發(fā)芽率顯著（P＜0.05）高于A-17，新牧4 號的相對發(fā)芽率與其他4 個材料差異不顯著（P＞0.05）。

圖5 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的相對發(fā)芽率

不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下，新牧4號材料CK 組、5%處理組的相對發(fā)芽率顯著 （P<0.05）高于15%、20%處理組。中苜3 號材料5 個處理組的相對發(fā)芽率差異均不顯著（P＞0.05）。歌納材料10%處理組的相對發(fā)芽率顯著（P<0.05）低于其他4 個處理組，其他4 個處理組之間相對發(fā)芽率差異不顯著（P＞0.05）。A-17 材料CK 組的相對發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于15%、20%處理組；5%、10%處理組的相對發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于15%處理組，與CK 組差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料CK 組、20%處理組的相對發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于其他3 個處理組，5%、10%處理組的相對發(fā)芽率顯著（P<0.05）高于15%處理組，CK 組與20%處理組差異不顯著（P＞0.05），5%處理組與10%處理組差異不顯著（P＞0.05）。

由圖6 可知，在CK 組中，5 個苜蓿材料的相對發(fā)芽勢均無顯著差異（P＞0.05）。在5%、15%處理組中，A-17 和D-23 的相對發(fā)芽勢顯著 （P<0.05）低于其他3 個材料，其他3 個材料之間相對發(fā)芽勢差異不顯著（P＞0.05）。在10%處理組中，新牧4 號的相對發(fā)芽勢顯著（P<0.05）高于歌納、A-17、D-23，中苜3 號的相對發(fā)芽勢與新牧4 號、歌納、D-23 差異不顯著（P＞0.05）。在20%處理組中，A-17 的相對發(fā)芽勢顯著（P<0.05）低于其他4 個材料，其他4 個材料之間相對發(fā)芽勢差異不顯著（P＞0.05）。

圖6 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的相對發(fā)芽勢

不同濃度PEG-6000 處理下，新牧4 號材料CK 組以及5%、10%處理組的相對發(fā)芽勢顯著（P<0.05）高于15%、20%處理組，CK 組、5%、10%處理組的相對發(fā)芽勢差異不顯著（P＞0.05），15%處理組的相對發(fā)芽勢與20%處理組差異不顯著 （P＞0.05）。中苜3 號材料5 個不同處理組的相對發(fā)芽勢差異均不顯著（P＞0.05）。歌納材料10%處理組的相對發(fā)芽勢顯著 （P<0.05）低于其他4 個處理組，其他4 個處理組之間相對發(fā)芽勢差異不顯著（P＞0.05）。A-17 材料CK 組的相對發(fā)芽勢顯著（P<0.05）高于5%、10%、15%處理組，20%處理組的相對發(fā)芽勢與CK 組以及5%、10%處理組差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料CK 組、20%處理組的相對發(fā)芽勢顯著（P<0.05）高于5%、10%、15%處理組，5%處理組的相對發(fā)芽勢與10%、15%處理組差異不顯著（P＞0.05）。

2.4 PEG-6000 模擬干旱脅迫下苜蓿種子相對發(fā)芽指數(shù)、相對活力指數(shù)的變化

由圖7 可知，在CK 組中，5 個苜蓿材料的相對發(fā)芽指數(shù)均無顯著差異（P＞0.05）。在5%、15%處理組中，A-17 和D-23 的相對發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）低于其他3 個材料，A-17 的相對發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）低于D-23，而其他3 個材料之間相對發(fā)芽指數(shù)差異均不顯著（P＞0.05）。在10%處理組中，新牧4 號、中苜3 號的相對發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他3 個材料，而其他3 個材料之間也存在顯著差異（P<0.05）。在20%處理組中，A-17 的相對發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）低于其他4 個材料，其他4 個材料之間相對發(fā)芽指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。

圖7 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的相對發(fā)芽指數(shù)

新牧4 號材料CK 組以及5%、10%處理組的相對發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）高于15%、20%處理組，CK 組、5%處理組、10%處理組的相對發(fā)芽指數(shù)差異不顯著（P＞0.05），15%處理組的相對發(fā)芽指數(shù)與20%處理組差異不顯著（P＞0.05）。中苜3 號材料5 個不同處理組的相對發(fā)芽指數(shù)差異均不顯著（P＞0.05）。歌納材料CK 組的相對發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）高于5%、10%、15%處理組，且CK 組的相對發(fā)芽指數(shù)與20%處理組差異不顯著 （P＞0.05），5%處理組的相對發(fā)芽指數(shù)與15%處理組差異不顯著（P＞0.05）。A-17 材料CK 組的相對發(fā)芽指數(shù)顯著（P<0.05）高于5%、10%、15%、20%處理組，5%處理組的相對發(fā)芽指數(shù)與10%、15%處理組差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料CK 組和20%處理組的相對發(fā)芽指數(shù)顯著 （P<0.05）高于5%、10%、15%處理組，10%處理組的相對發(fā)芽指數(shù)與5%、15%處理組差異不顯著（P＞0.05）。

由圖8 可知，在CK 組中，5 個苜蓿材料的相對活力指數(shù)均無顯著差異（P＞0.05）。在5%處理組中，中苜3 號的相對活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于A-17、D-23，新牧4 號和歌納的相對活力指數(shù)與其他3 個材料均不存在差異顯著 （P＞0.05）。在10%、20%處理組中，5 個苜蓿材料的相對活力指數(shù)均無顯著差異（P＞0.05）。在15%處理組中，中苜3 號和歌納的相對活力指數(shù)均顯著（P<0.05）高于其他3 個材料，中苜3 號的相對活力指數(shù)與歌納差異不顯著（P＞0.05），其他3 個材料之間相對活力指數(shù)差異也不顯著（P＞0.05）。

圖8 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的相對活力指數(shù)

不同濃度PEG-6000 處理下，新牧4 號材料CK 組的相對活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他4個處理組，其他4 個處理組之間相對活力指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。中苜3 號材料5 個不同處理組的相對活力指數(shù)均無顯著差異（P＞0.05）。歌納材料CK 組的相對活力指數(shù)顯著 （P<0.05）高于5%、20%處理組，10%、15%處理組的相對活力指數(shù)與其他3 個處理組差異不顯著（P＞0.05）。A-17材料CK 組的相對活力指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他4 個處理組，10%處理組與5%、15%、20%處理組的相對活力指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料CK 組和20%處理組的相對活力指數(shù)顯著 （P<0.05）高于其他3 個處理組，其他3 個處理組之間相對活力指數(shù)差異不顯著（P＞0.05），CK 組的相對活力指數(shù)與20%處理組差異也不顯著（P＞0.05）。

2.5 PEG-6000 模擬干旱脅迫下苜蓿種子根芽比和抗旱指數(shù)的變化

由圖9 可知，在CK 組中，新牧4 號材料的根芽比顯著（P＜0.05）高于A-17，而新牧4 號和A-17 的根芽比與其他3 個材料差異不顯著 （P＞0.05）。在5%處理組中，新牧4 號、中苜3 號材料的根芽比顯著（P＜0.05）高于D-23，歌納和A-17的根芽比與其他3 個材料差異不顯著 （P＞0.05）。在10%處理組中，中苜3 號、歌納的根芽比顯著（P＜0.05）高于A-17、D-23，新牧4 號的根芽比與其他4 個材料差異均不顯著（P＞0.05）。在15%處理組中，中苜3 號的根芽比顯著（P＜0.05）高于其他4 個材料，新牧4 號、歌納的根芽比顯著（P＜0.05）高于A-17，而D-23 材料的根芽比與新牧4號、歌納、A-17 差異均不顯著（P＞0.05）。在20%處理組中，D-23 的根芽比顯著（P＜0.05）高于其他4個材料，其他4 個材料之間根芽比差異均不顯著（P＞0.05）。

圖9 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的根芽比

不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下，新牧4號材料CK 組的根芽比顯著（P<0.05）高于5%處理組，CK 組和5%處理組與其他3 個處理組的差異不顯著（P＞0.05）。中苜3 號材料10%、15%處理組的根芽比顯著（P<0.05）高于5%處理組，CK 組和20%處理組的根芽比與其他3 個處理組差異不顯著（P＞0.05）。歌納材料10%處理組的根芽比顯著（P<0.05）高于5%、15%、20%處理組，10%處理組的根芽比與CK 組差異不顯著（P＞0.05），20%處理組的根芽比與5%、15%處理組差異也不顯著 （P＞0.05）。A-17 材料20%處理組根芽比顯著（P<0.05）高于其他4 個處理組，其他4 個處理組之間根芽比差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料20%處理組的根芽比顯著（P<0.05）高于其他4 個處理組，而CK組、5%處理組的根芽比與10%、15%處理組差異不顯著（P＞0.05）。

由圖10 可知，在CK 組中，5 個苜蓿材料的抗旱指數(shù)均無顯著差異（P＞0.05）。在5%和15%處理組中，紫花苜蓿材料的抗旱指數(shù)顯著（P＜0.05）高于黃花苜蓿材料，其中2 個黃花苜蓿材料的抗旱指數(shù)差異顯著（P＜0.05），而3 個紫花苜蓿材料的抗旱指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。在10%處理組中，新牧4 號、中苜3 號的抗旱指數(shù)顯著（P＜0.05）高于其他3 個材料，其他3 個材料的抗旱指數(shù)也存在顯著差異（P＜0.05）。在20%處理組中，A-17 的抗旱指數(shù)顯著（P＜0.05）低于其他4 個材料，其他4個材料的抗旱指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。

圖10 不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下5 個苜蓿材料的抗旱指數(shù)

不同濃度PEG-6000 模擬干旱脅迫下，新牧4號材料CK 組、5%、10%處理組的抗旱指數(shù)顯著（P<0.05）高于15%、20%處理組，CK 組以及5%、10%處理組的抗旱指數(shù)差異不顯著（P＞0.05），15%處理組的抗旱指數(shù)與20%處理組差異不顯著（P＞0.05）。中苜3 號材料5 個處理組的抗旱指數(shù)差異均不顯著（P＞0.05）。歌納材料CK 組的抗旱指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他4 個處理組，5%、15%、20%處理組的抗旱指數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。A-17 材料CK 組的抗旱指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他4 個處理組，5%處理組的抗旱指數(shù)與10%、15%處理組差異不顯著（P＞0.05）。D-23 材料CK 組和20%處理組的抗旱指數(shù)顯著（P<0.05）高于其他3 個處理組，CK 組和20%處理組的抗旱指數(shù)差異不顯著（P＞0.05），10%處理組的抗旱指數(shù)與5%、15%處理組差異不顯著（P＞0.05）。

2.6 不同苜蓿種質(zhì)材料種子抗旱性能綜合評價

如表2 所示，對不同濃度PEG-6000 處理下不同苜蓿材料萌發(fā)期的發(fā)芽指標進行雙因素方差分析，結(jié)果表明，與不同苜蓿材料抗旱性直接相關(guān)的發(fā)芽指標在不同濃度PEG-6000 處理下均有極顯著（P<0.01）變化，且在不同品種間也存在極顯著（P<0.01）變化，不同PEG-6000 濃度和不同苜蓿材料二者之間的交互作用對紫花苜蓿和黃花苜蓿的發(fā)芽指標都有極顯著（P<0.01）影響。

表2 不同PEG-6000 濃度和苜蓿材料發(fā)芽指標的雙因素方差分析

利用隸屬函數(shù)法對不同苜蓿種質(zhì)材料的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)、抗旱指數(shù)、根芽比進行綜合評價，得到5 個苜蓿材料的抗旱指標隸屬函數(shù)值（見表3）。根據(jù)隸屬函數(shù)值的均值進行排序，得出5 個苜蓿材料的種子萌發(fā)期抗旱性強弱依次為歌納>A-17>新牧4 號>D-23＞中苜3 號。

表3 不同苜蓿材料發(fā)芽指標隸屬函數(shù)值及耐旱性綜合評價

3 討論

植物的抗旱性受多種復(fù)雜因素的影響，不同品種植物種子對同一干旱水平的抗性反應(yīng)不一定相同［27］。在該研究中，5 種不同苜蓿材料種子的某些發(fā)芽指標存在顯著的種間差異，可能是由于種子的成熟度不盡相同。大量研究表明，利用不同濃度的PEG-6000 溶液模擬干旱脅迫對不同牧草的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、抗旱指數(shù)等進行研究，可初步判定植物整體的抗旱性［28-30］?；菅咆龋?2］研究發(fā)現(xiàn)，隨著PEG-6000 脅迫濃度的升高，甘農(nóng)1 號、中苜1 號、新疆大葉苜蓿、中天1 號紫花苜蓿種子的發(fā)芽率和抗旱指數(shù)不斷下降。該研究同樣采用PEG-6000 模擬自然干旱的方法對不同苜蓿材料進行干旱脅迫處理，結(jié)果表明，不同濃度的PEG-6000溶液對5 種苜蓿種子的萌發(fā)均有抑制作用，這與伏兵哲等［31］的研究結(jié)果一致。

關(guān)于紫花苜蓿和黃花苜蓿萌發(fā)期抗旱指標的選取，前人已經(jīng)做了大量的研究。該研究選取的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)、根芽比、抗旱指數(shù)等指標，均有學(xué)者做了相應(yīng)的研究［32-33］。苜蓿種子萌發(fā)過程中涉及復(fù)雜的生理生化反應(yīng)［34］，如果用單一的指標去衡量苜蓿種子萌發(fā)期抗旱性的強弱，不能準確地反映結(jié)果。隸屬函數(shù)法運用多個指標進行多維度衡量，評價結(jié)果準確性高［35-36］，被廣泛應(yīng)用于植物抗旱性評價［37-38］。

4 結(jié)論

在PEG-6000 模擬自然干旱的試驗條件下，綜合抗旱性最好的苜蓿品種為歌納，其次是A-17。