41份结缕草属种质资源耐盐性评价

黄春琼　刘国道　白昌军

摘 要 本研究旨在筛选耐盐种质，为培育适宜中国盐碱土种植的结缕草新品种提供优良亲本。采用土培法对来自华东地区的41份结缕草属（Zoysia）种质的耐盐性差异进行评价。处理60 d后发现20 g/L的NaCl胁迫下结缕草种源间的生长存在显著差异，其中相对根系干重、相对地上部干重、相对全株干重的变异系数分别为44.86%、31.09%和31.51%。采用隶属函数值的综合评价方法对供试材料的耐盐性划分为5个等级，处于1～3级的（耐盐型）共14个；处于第4级的（中间型）共13个；处于第5级的（敏盐型）共14个。其中，沟叶结缕草最耐盐，中华结缕草处于中间型。筛选出最耐盐的5份种质是依次是Z36、Z35、Z09、Z22 和Z05，最敏盐的5份种质依次是Z03、Z31、Z13、Z29和Z43。

关键词 结缕草；耐盐性；变异分析；综合评价；相关分析

中图分类号 S543 文献标识码 A

Abstract The purpose of the present study was to screen Zoysia germplasms of salt tolerance for breeding varieties planted in saline soils. 41 Zoysia accessions from east China were evaluated for salt tolerance using the soil culture method. Each accession was grown with 20 g/L NaCL（experimental）or without exposure to NaCl （control）. The mean dry weight of the root， shoot， and total body of the accessions relative to those of the non-treated controls were calculated after 60 d， and showed considerable diversity. Overall， the coefficients of the variation for the root， shoot， and total body weight of the salt-treated accessions relative to the non-treated controls was 44.86%， 31.09% and 31.51%， respectively. The classification based on subordinate function values revealed that 14 of the 41 accessions were tolerant to salt stress， 13 were moderately tolerant， and 14 were sensitive to salt stress. Z. matrella is the most salt tolerance， Z. sinica in the middle. The five most salt tolerance accessions were Z36， Z35， Z09， Z22 and Z05，the five most salt sensitive accessions were Z03， Z31， Z13， Z29 and Z43.

Key words Zoysia accessions； salt tolerance； variation analysis； comprehensive assessment； correlation analysis

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2017.07.013

中國盐碱地约3 000多万hm2，主要分布在内陆干旱及沿海地区[1-2]。大量盐碱地的存在缩小了耕地面积，生态环境严重受到了恶化[3]。沟叶结缕草（Zoysia matrella）、结缕草（Z. Japonica）、狗牙根 （Cynodon dactylon）、海雀稗（Paspalum vaginatum）和钝叶草（Stenotaphrum secundatum）等暖季型草坪草均被认为是比较抗盐的草坪草[4-6]。大穗结缕草（Z. Macrostachya）、沟叶结缕草和结缕草被列为盐生植物[7]，Lee等[8]认为朝鲜结缕草（Z. Koreana）和结缕草在合适的盐浓度才能更好的萌发，且朝鲜结缕草比结缕草抗盐。细叶结缕草（Z. Tenuifolia）也是抗盐性较强的一个种，而结缕草则对盐相对敏感[9]。结缕草属（Zoysia）植物的抗盐性与叶的长度和宽度有关[5]。

植物的抗盐性评价有水培法和土培法等。利用水培法对结缕草、狗牙根（Cynodon dactylon）、钝叶草（Stenotaphrum helferi）等草坪草抗盐性进行评价已有一些报道，Marcum[10]利用水培法对草坪草的耐盐机制进行了研究。Marcum等[11]、Qian等[5]、Qian等[12]和Lee等[13]分别利用水培法对狗牙根、结缕草、盐草和海雀稗的耐盐性进行了鉴定评价。陈静波等[14]利用水培法对沟叶结缕草、结缕草、狗牙根、钝叶草、假俭草（Eremochloa ophiuroides）和海雀稗的耐盐性强弱进行了评价。利用土培法进行耐盐性评价也有一些研究报道，刘一明等[15]利用土培法对盐胁迫下狗牙根、假俭草、海滨雀稗和结缕草的生长情况和生理响应进行了研究。周兴元等[16]利用土培法研究盐胁迫下假俭草、结缕草和沟叶结缕草的根、茎、叶中金属离子含量的变化情况。陈静波等[17]利用土培法研究了盐胁迫下结缕草、沟叶结缕草、狗牙根和海雀稗的生长情况。

结缕草属植物被认为是最抗盐的草坪植物之一，具有很强的根状茎和匍匐茎，是优良的暖季型草坪草。本属约10种，分布于非洲、亚洲和大洋洲的热带和亚热带地区；美洲有引种。中国现知有5种，分别是结缕草、沟叶结缕草、细叶结缕草、大穗结缕草和中华结缕草（Z. sinica）[18]。目前虽然已有一些关于结缕草属植物耐盐性相关的研究报道[6，19]，但研究材料及方法各异，测定指标也不同，研究结果也各有不同。因此，还需要系统的对本属植物的耐盐性进行评价，本研究拟采用土培法研究采自华东地区的41份结缕草属种质对盐胁迫的生长反应情况，通过测定相对地上部干重、相对根系干重及相对全株干重，并利用率属函数法对其耐盐性进行综合评价，筛选出不同耐盐类型的材料，为耐盐育种工作的进一步的开展奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为收集于华东地区的41份结缕草属野生种质资源，材料来源详见表1，其中，中华结缕草1份，沟叶结缕草2份，结缕草38份。试验材料于2004～2008年收集，保存于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种质资源圃。

1.2 方法

1.2.1 预培养方法 材料预培养方法主要参考Fu等[20]及陈静波等[21]的方法，略作调整。于2013年7月初，选取41份结缕草种质的匍匐茎，剪取生长一致带有侧芽的双节，种植于塑料花盆中（花盆直径为21 cm、高为26 cm），底部用纱网垫住，每份种质种6盆，其中3盆用作对照，3盆用作处理。盆内装入沙壤土（壤土 ∶ 河沙=1 ∶ 4）。

1.2.2 盐处理方法 预培养2个月后，进行盐（NaCl）处理，处理的NaCl浓度设为20 g/L，对照不加NaCl。开始处理时为减少盐冲击效应，用5、10、15、20 g/L NaCl逐渐增加浇灌，直至加到20 g/L NaCl后就一直用20 g/L NaCl浇灌。为了维持结缕草的正常生长，避免除了盐胁迫之外的其他迫害，视天气情况来改变浇水量和浇水次数，一般每周浇2～3次，每次每盆200～300 mL，多余的水从盆底自由流出，以减少盐分积累，盐处理60 d后结束试验。

1.2.3 测定项目与方法 处理结束后，将地上部和根系分开，洗净后，再用去离子水冲洗3次，105 ℃杀青15 min，75 ℃烘48 h，称重。计算相对地上部干重，相对根系干重和相对全株干重[22]。

1.2.4 综合评价 综合评价采用隶属函数法进行评价。Fi=（Xij-Xmin）/（Xmax-Xmin），式中，Fi为第i个材料该性状的隶属函数值。Xij为第i个材料第j个性状的平均值，Xmax和Xmin分别为该性状的最大值和最小值[23]。

1.2.5 耐盐性分级 根据平均隶属函数值大小对其进行分级，分级标准见表2。其中，1级为极端耐盐型，2级为耐盐型，3级为较耐盐型，4级为中间型，5级为盐敏感型。

1.3 数据处理与分析

采用Microsoft office Excel 2007和SAS 9.0软件进行。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对结缕草属种质的影响

盐处理后对相对地上部分干重、相对根系干重、相对全株干重的变异进行比较分析，结果见表3，由表中可知，结缕草不同种质各性状均存在广泛变异，不同性状的变异程度不同。其中，相对根系干重的变异幅度最大，变异范围为37.79%～204.21%，平均为74.17%，变异系数为44.86%；相对地上部干重变异范围为44.39%～148.62%，平均为77.15%，变异系数是31.09%；相对全株干重变异范围为43.15%～142.62%，平均为75.32%，变异系数为31.51%。相对地上部干重、相对根系干重和相对全株干重均差异极显著，除Z05、Z25、Z36和Z44外，盐处理后地上部和根系均受到不同程度的抑制，且对地上部的影响大于根系的影响。

2.2 各指标综合评价

分别计算出相对地上部干重、相对根系干重、相对全株干重的隶属函数值并计算出这几个指标的平均隶属函数值，进行综合评价，隶属函数均值越大，说明其综合评价越高，耐盐性越强。综合评价结果见表4，从表4可知，Z36（沟叶结缕草）的平均隶属函数值（0.81）最大，表明其耐盐性最强，其次是Z35（沟叶结缕草，0.78），耐盐性最差的是Z03（结缕草，0.02）。

2.3 各指标相关分析

对相对地上部干重、相对根系干重、相对全株干重与平均隶属函数值进行相關分析，从表5可以看出，这3个指标与平均隶属函数值的相关系数分别为0.465、0.346、0.477，分别达到了极显著、显著、极显著正相关水平，表明这3个指标均可用于判断结缕草种质资源受盐害的情况。

2.4 耐盐性分级

结合上述平均隶属函数值，将各种质按照表2标准进行耐盐性分级（见表4）。供试的41份种质中，处于1级的种质1份，占总数的2.44%，为极端耐盐型，即Z36；处于2级的种质共6份，占总数的14.63%，为耐盐型，按耐盐性强弱依次是Z35>Z09>Z22>Z05>Z15>Z45；处于3级的材料共7份，占总数的17.07%，为较耐盐型，依次是Z24>Z41>Z18>Z40>Z25>Z23>Z21；处于第4级的共13份，占总数的31.71%，为中间型，依次是Z19>Z30>Z32>Z12>Z16>Z33>Z02>Z28>Z39>Z06>Z14>Z42>Z34；处于第5级的共14份，占总数的34.15%，为敏盐型，依次是Z44>Z08>Z26>Z37>Z27>Z04>Z07>Z10>Z38>Z43>Z29>Z13>Z31>Z03。从中可以看出沟叶结缕草最耐盐。

3 讨论

本研究结果发现盐胁迫后结缕草属植株大部分种质的地上部分和地下部分均受到不同程度的抑制，总体而言，对地上部的影响比地下部分的影响大，这与Dudeck等[24]，陈静波等[25]分别对狗牙根和海雀稗以及结缕草、沟叶结缕草、狗牙根和海雀稗4种暖季型草坪草在盐胁迫下的表现结果一致。本研究结果还发现沟叶结缕草的耐盐性较强，这一研究结果与Qian等[5]的研究结果相一致。要更好地区分结缕草属种间耐盐性强弱，需要更多的结缕草属资源，本研究中沟叶结缕草仅2份，中华结缕草1份，后续研究可以增加更多典型材料。

利用隶属函数分析方法对植物抗逆性强弱的应用得比较广泛，席嘉宾等[26]通过计算土壤含水量、水分饱和亏、叶片保水力、脯氨酸和可溶性糖的平均隶属函数值，对采自中国不同地区的野生地毯草（Axonopus compressus）的耐旱性进行了综合评价。王赞等[27]和李培英等[28]利用隶属函数法分别对偃麦草（Elytrigia repens）和鸭茅（Dactylis glomerata）种子萌发期的抗旱性进行了研究。孙宗玖等[29]对利用隶属函数法对份偃麦草的耐盐性进行了综合评价。褚晓晴等[22]通过隶属函数法对来自中国的51份假俭草野生种质的耐铝性进行了综合评价。本研究采用平均隶属函数法对各材料的耐盐性进行综合评价，根据平均隶属函数计算结果，供试的41份种质中，处于1～3级的（较耐盐种源）共14份，占总数的34.15%，处于第4级的（中间型）共13份，占总数的31.71%，处于第5级的（盐敏感种源）共14份，占总数的34.15%。Brede等[30]，Dunn等[31]认为从野生种质资源中容易筛选到优良的抗逆育种材料，本研结果也发现，不同来源的野生结缕草资源耐盐性变异比较大，能筛选出优异耐盐种质，为培育耐盐品种奠定基础。

本研究采用土培法结合NaCl盐水灌溉的方法对41份结缕草属种质进行了耐盐性综合评价，筛选出了5份较耐盐的种质，依次是Z35、Z09、Z22、Z05和Z15，为了确保获得的种质耐盐性可靠，后期还可以利用水培法对筛选出的种质进行验证，以便更好地服务于生产。

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