地毯草种质资源耐盐性初步评价

廖 丽，黄小辉，胡化广，白昌军，王志勇，4

（1．滩涂生物资源与环境保护重点建设实验室，江苏 盐城224051；2．海南大学农学院，海南 海口570228；3．中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带牧草研究中心，海南 儋州571737；4．海南大学热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室，海南 海口570228）

盐碱土是全球陆地分布广泛的一种土壤类型，全球盐碱地面积约9．5亿hm2。据我国第二次土壤普查资料，我国盐碱地面积约0．352亿hm2，其中盐碱耕地面积0．059亿hm2。而且，耕地次生盐碱化和草地盐碱化面积呈增加趋势［1－2］。土壤盐碱化地区植被稀少，生态系统脆弱，严重制约了当地经济的可持续发展。草坪作为园林绿化的重要组成部分，对城市环境起着保护、改善和美化的作用，然而盐胁迫是盐碱地地区限制草坪草生长的一个最主要的环境因子［3］。因此，鉴定并筛选出耐盐性强的优良草坪草野生种质资源，以应对目前耐盐草坪草种质的匮乏，尤其培育拥有自主知识产权的、优良的、抗逆性强的地毯草（Axonopus compressus）品种是国内外亟需解决的问题［4］。

野生种质资源常具有栽培物种缺乏的某些抗逆基因，可通过远缘杂交和其他技术转移至栽培物种，是抗性育种的重要基础材料［5－6］。目前，国内外学者已对大量植物开展耐盐性的研究［7－12］。许多暖季型草坪草的耐盐性存在属间及种间的抗盐性差异［13－19］。Uddin等［16］通 过 水 培 法 利 用 茎 的 相 对 生长速率为指标进行研究，结果表明，地毯草相对于其他草坪草耐盐性相对较弱。席嘉宾［12］利用土培法对15份地毯草种质的研究发现，不同株系之间的耐盐性也存在一定的差异。本研究根据多年的动态观测和黄小辉等［17］、陈静波等［14－15，18］的研究结果，从100余份地毯草种质资源中筛选出19份优良的野生地毯草种质资源，以国内外广泛种植的‘华南地毯草’品种为对照，运用水培法和叶片枯黄率对草坪草的耐盐性进行快速鉴定，并结合其他相关指标进行综合评价，研究种质间的耐盐性差异，以期为筛选优良耐盐性强的地毯草品系（种）提供理论依据。

1 材料与方法

1．1 试验地概况 试验地位于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所温室大棚（大棚四周为铁丝网，顶端为钢化玻璃，通风良好）内进行，地理坐标为19°31′N，109°34′E，海拔131m，属热带季风气候，太阳辐射强，光热充足，年平均光照时数在2 000h以上。雨量适中，年降水量900～2 200mm，平均1 815mm。由于受季风影响，全年降水分布很不均匀，干季雨季分明。5－10月为雨季，占年降水量的84%，11月－次年4月为干季，占年降水量的16%。试验期间正处于雨季，平均气温为33℃左右。

1．2 试验材料 试验所用的地毯草种质资源是多年选育的19份优良品系和1份对照品种（表1）。

1．3 试验方法

1．3．1 材料预培养 取带有3个节的地毯草，插入装有石英砂的250mL塑料杯（直径6．5cm、高9．5 cm，杯底打孔）内，每杯种4个茎段，塑料杯悬挂于有54孔且底部有铁丝支撑的泡沫板上（杯口在泡沫板的上面，杯体透过泡沫板上孔口，悬挂于泡沫板上），泡沫板放在45L大周转箱（66．5cm×45．5cm×17cm）上，周转箱内放入1／2Hoagland营养液40L，不间断通气，营养液浸没杯底，培养2个月。

1．3．2 处理方法 2个月后，将茎段小心从中取出，选取大小一致的小苗种入1．3．1所述的塑料杯中，每杯4株，所有种源进行隔离处理，以避免不同种源间根系分泌物的干扰，将种有小苗的塑料杯悬挂于有孔的泡沫板上，泡沫板放在2．5L小桶（直径17 cm、高15cm）上，每份材料每个处理单独种植一个小桶，4个重复，每桶放2L1／2Hoagland营养液，根据前期预试验［17］和 Uddin等［16］的试验研究结果，设盐处理浓度为150mmol·L－1，营养液pH值5．5～6．0，盐为 NaCl。处理前统一修剪，修剪高度为4．0cm，并沿四周修剪至杯体边缘处，杯体边缘外全部剪除。为减少盐冲击效应，盐以每天20 mmol·L－1的浓度逐渐增加，直至达到最高浓度（150mmol·L－1）后［17］，再在150mmol·L－1盐浓度下，处理28d，处理期间不间断通气，每隔7d换一次营养液，每天调节营养液pH值为5．5～6．0，补充挥发的水分。营养液用去离子水配制。

表1 供试地毯草的来源Table 1 List and sources of Axonopus compressus in this study

1．4 测定指标与方法 参考黄小辉等［17］、王志勇等［4］和陈静 波 等［13－14，18］的 方 法。在 处 理 结 束 后，选用根冠比、相对总茎长、相对总二级分枝数、坪用质量和叶片枯黄率为观测指标，除叶片枯黄率和根冠比外，各处理组测得的指标数值分别与各自的对照进行比较后进行方差分析。

1．4．1 叶片枯黄率 采用目测打分法记录各材料叶片枯黄率（LF，采用百分制，5%以下表示草坪草基本没有黄叶出现；50%表示草坪草有一半枯黄；95%以上表示基本没有绿叶而死亡）［4，17，20－22］。

1．4．2 坪用质量 采用目测法，参照美国国家草坪评比项目（The National Turfgrass Evaluation Program，NTEP）标准，以草坪的密度、质地、均一性等为指标进行评分，质量最好为9分，6分为可以接受，0分为草坪死亡。3人或3人以上打分后求平均值。

1．4．3 根冠比 将每份地毯草处理后的根系和枝叶分开剪下，105℃杀青15min，80℃烘48h后称量并记录。

1．4．4 相对总茎长 记录每份地毯草处理与对照的总匍匐茎长度。

1．4．5 相对总二级分枝数 记录每份地毯草处理与对照的总二级分枝数。

1．5 数据处理 用SPSS 16．0和Excel 2003软件进行数据处理和统计分析。

2 结果与分析

2．1 供试材料各指标间多重分析 20份供试地毯草种源间的根冠比、相对总茎长、相对总二级分枝数、坪用质量和叶片枯黄率差异显著（表2），变异范围 分 别 为 0．084～0．132、21．1% ～86．7%、36．3%～80．4%、0．90～6．95 分 和 12．5% ～92．5%，变异系数分别为9．1%、27．8%、21．9%、50．9%和39．0%。不同指标筛选潜力有所不同，对新品种选育过程中指标的筛选有较好的参考价值，尤其是针对耐盐型的新品种选育更具有指导作用。多重比较结果表明，20份材料的5个指标间存在显著或极显著差异，相对于对照品种，大部分种质耐盐性都比较强，同时也表明地毯草的耐盐性差异较大。

表3 各指标之间的相关性分析Table 3 Correlation analysis among five indexes

根据5个指标数据，初步筛选出3份盐处理对植株生长影响最小的种源（耐盐种源）A25、A64、A66和2份盐处理对植株生长影响最大的种源（敏盐种源）A5、A16作为后续试验的材料。

2．2 供试材料各指标间的相关性分析 各项指标间的相关性较高（表3），大部分指标间均极显著相关（P＜0．01），说明各项指标在不同盐度处理下总的变化趋势一致。相对总茎长、相对总二级分枝数、坪用质量和叶片枯黄率之间呈极显著负相关；而根冠比与其他4个指标间无显著相关关系。

图1 20份地毯草种质的聚类分析Fig．1 Cluster analysis of 20 Axonopus compressus germplasm

2．3 聚类分析 采用欧氏距离平均法对供试材料5个主要性状进行聚类分析（图1）。在欧氏距离10．1处，将20份优良的地毯草品系（种）分为三大类，A类包括8份，表现一般，故称之为中间型，该类型在品种选育或杂交育种上应视具体情况进行选择和利用；B类包括8份种质，该类种质相对比较耐盐，B类又可分为两个小类，其中A25、A64和A66三份耐盐性强且在盐胁迫下坪用价值高，故称之为耐盐型；C类包括4份种源，该类在盐胁迫下坪用质量较低，故称之为敏盐型，其中A5、A16表现最差（表2）。

3 讨论与结论

不同植物耐盐性各异，即便同一种植物其不同品种间也存在耐盐性差异。筛选培育耐盐品种，挖掘种质本身的耐盐能力，直接种植于盐渍土壤，是盐渍土改良利用的重要途径［23－26］。目前，关于地毯草抗逆性方面的研究甚少［12，16，27］，本研究是滩 涂生物资源与环境保护重点建设实验室研究人员经过多年筛选评比后，从其中选出优良的地毯草种源，并结合培育的品种来进行全面鉴定，选取优良的地毯草种源作为潜在的育种材料。

种质资源是育种的物质基础，草坪草育种的重要突破均与优良种质资源的发现和利用有关［4］。因此，根据前期多年观测的结果，对地毯草抗逆性进行评价的研究，发掘其优良的基因资源，对其遗传改良具有重要意义。本研究利用5个相关性状对19份优良的地毯草品系进行观测，发现同一指标中，材料间存在极显著差异（P＜0．01）。变异系数范围在9．1%～50．9%，说明地毯草种质资源间的抗逆性差异较为丰富。地毯草选系都是具有典型代表性的种质资源，它们分布在海南、广东、广西、云南等地区，这些地区在国内都具有典型生境，这个可能是地毯草种质资源耐盐性差异的原因之一。这对今后的遗传选育和改良提供了理论基础。

在不同的指标间，叶片枯黄率的变异范围最大，而根冠比的变异范围最小，其他指标处于两者之间。这可能是在盐处理过程中，部分种源的植株随时间的延长受盐伤害的程度逐渐加深，尤其是最后一周的伤害程度显著高于前一周（数据未显示），导致叶片枯黄率的差异比根冠比变异更显著。在盐处理过程中，不同种质的地毯草茎长和二级分枝数存在极显著差异（P＜0．01）。盐胁迫下分枝数的多少能较好地说明该种源密度的情况，而密度的大小是影响地毯草品种抗性选育的重要性状之一。

在评价地毯草耐盐差异中，5个指标之间存在不同程度的相关性，其中相对总茎长与相对总二级分枝数之间负相关性最大，相关系数为－0．927（P＜0．01）；而相对总茎长比率与根冠比之间相关系数仅为0．091，相关性最差。叶长枯黄率与坪用质量也高达－0．842，呈极显著负相关，表明叶片枯黄率越大，草坪草的坪用价值越低，因为绿色叶片是影响草坪坪用价值的因素之一。在草坪草营养生长过程中叶片枯黄率对其他各指标间的影响非常明显。在5个指标中，除根冠比外，其他各指标间都达到极显著相关（P＜0．01）。在实际操作过程中，叶片枯黄率和坪用价值的观测相对于相对总茎长比和相对总二级分枝数的观测更加简洁快速，对今后地毯草规模化筛选和评价具有重要的实际意义。

通过聚类分析将材料分为三大类，第一类是耐盐类型，其中A25、A64和A66表现在盐胁迫下，坪用性状较为优良，综合评价较高，这为培育具有自主知识产权的、优质的、抗逆的地毯草品种提供优良材料和试验基础；第二类种源有A8、A14、A18、A37、A38、A50、A69和A73，属中间型材料，这些材料为今后新品种的系统选育或杂交育种方面提供优质的材料或对照；第三类为敏盐类型，包括4份种源（A5、A12、A16和‘华南地毯草’），该类型在盐胁迫下，草坪坪用价值较低。而席嘉宾［12］运用土培法对不同地毯草种质进行耐盐性鉴定表明，‘华南地毯草’耐盐性较强，与本结果有所偏差，这可能是在不同的培养方法、评价指标间和耐盐的标准上存在一定差异，且采集的地毯草资源环境不同也可能导致该结果的出现［28－30］。

总之，我国幅员辽阔，生境复杂，气候条件多变，蕴藏丰富的地毯草资源。今后在本研究的基础上，需进一步利用地毯草耐盐和敏盐的极端种质资源，从生理和分子两个方面对地毯草的耐盐机理进行深入研究。

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