22个紫花苜蓿品种种子萌发期耐盐性综合评价

宫文龙，赵桂琴，刘 欢(甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070)

22个紫花苜蓿品种种子萌发期耐盐性综合评价

宫文龙，赵桂琴，刘 欢
(甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心，甘肃 兰州 730070)

为快速、有效地鉴定紫花苜蓿(Medicagosativa)品种的耐盐性，筛选耐盐种质，在室内模拟盐分的条件下，通过培养皿纸上发芽法，用4个不同浓度(0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)NaCl溶液对22个苜蓿品种进行萌发试验，测定其发芽势、发芽率、芽长及根长，并通过打分法对其耐盐性进行综合评价。结果表明：随着盐浓度的升高，供试苜蓿品种的发芽势、发芽率、芽长及根长均呈下降趋势。低浓度盐胁迫可促进苜蓿生长，高浓度严重抑制苜蓿种子萌发。22个苜蓿品种中耐盐性最强的为三得利、新牧1号和生存者，最弱的为哥萨克721。1.2% NaCl对苜蓿品种耐盐性的鉴别力最强，22个品种的耐盐性在此浓度处理下分化最大。

苜蓿；耐盐性；萌发；综合评价

随着全球气候的变化和人为活动的影响，我国盐碱地面积已达667万hm2，并有逐步扩大的趋势，因此改良盐碱地、提高其利用率已刻不容缓[1-5]。盐碱地土壤可以通过物理方法、化学方法进行改良；也可以通过种植耐盐植物的生物改良方法进行治理[6]。苜蓿因其营养丰富、适口性好等特点被称为“牧草之王”[7]，具有一定的耐盐性，可以用于改良盐碱地。但是不同品种间耐盐性差异较大，要在改良盐碱地的同时获得一定的效益，必须筛选耐盐性强的苜蓿品种。

在植物的发育过程中，种子萌发期是对外界环境最敏感的时期，因此，可选择在这一时期进行耐盐性的鉴定、评价与筛选。目前国内外对苜蓿耐盐性研究较多，李婷婷等[8]认为，苜蓿在低盐或无盐条件下可以正常萌发，且低盐浓度有利于苜蓿的生长。韩清芳等[10]对19个苜蓿品种的种子进行耐盐性试验得出，NaCl溶液浓度为0.7%时，其幼苗根长及苗高可以作为耐盐性鉴定的指标。沈振荣等[10]则认为，盐胁迫对牧草种子萌发速度、幼苗生长势的影响大于对萌发能力的影响。龚明等[11]也报道，植物在萌发及幼苗期耐盐性最差。

虽然目前对苜蓿耐盐性研究较多，但由于不同地域土壤条件和盐碱化程度不同，适宜种植的苜蓿品种也不同。因此，对不同苜蓿品种的耐盐性鉴定还是十分必要的。试验拟采用培养皿纸上发芽法，对22个不同来源的苜蓿品种进行耐盐性鉴定与评价，以期为盐碱地改良中苜蓿品种的选择提供依据。

1 材料和方法

1.1试验材料

供试苜蓿品种共22个，均来自甘肃农业大学草业学院(表1)。试验于2014年在甘肃农业大学草业学院牧草实验室进行，试验期间室内平均温度为25℃。

1.2试验方法

由于单盐毒害比复盐大，试验设4个NaCl浓度处理，分别为0.3%、0.6%、0.9%、1.2%。采用培养皿纸上发芽法[12]，选用口径为120 mm的培养皿，内铺双层滤纸作发芽床，每皿加入5 mL盐溶液，放入籽粒大小和饱满度一致的苜蓿种子100粒，每处理3次重复。采用称重法每天及时补充蒸发的水分，使各处理盐浓度维持不变。

表1 供试苜蓿品种Table 1 Tested alfalfa varieties

1.3测定指标

(1)发芽势 盐处理后第4 d，观测每皿正常发芽种子数占供检种子数的百分率，作为发芽势。

发芽势(%)=4 d内正常发芽的种子粒数/供试种子总数×100%

相对发芽势(%)=盐处理后第4 d的种子发芽势/第4 d对照种子发芽势×100%

(2)发芽率 盐处理后第7 d，观测每皿正常发芽种子数占供检种子数的百分比，作为发芽率：

发芽率(%)=发芽终期(7 d)全部正常发芽粒数/供试种子总数×100%

相对发芽率(%)=盐处理后第7 d的种子发芽率/第7 d对照种子发芽率×100%

(3)芽长 盐处理后第7 d，用直尺测定每株苗从种子胚到最长叶叶尖的长度

相对芽长(%)=盐处理后第7 d种子芽长/第7 d对照种子芽长×100%

(4)根长 盐处理后第7 d，用直尺测定每株苗从种子胚到最长根根尖的长度

相对根长(%)=盐处理后第7 d种子根长/第7 d对照种子根长×100%

1.4数据处理方法

利用SPSS 22.0软件对数据进行方差分析。

1.5苗期综合评价方法

综合评价采用打分法[13]，根据每个燕麦品种各指标变化率的大小进行打分，打分标准是把每一种指标的最大变化率与最小变化率之间的差值均分为10个等级，每个等级为1分。在各指标中均以盐伤害最轻的品种得分最高即10分，盐伤害最重的品种得分最低即1分。以此类推，最后把各指标得分相加得到耐盐总得分，由耐盐总得分可得苗期耐盐性综合排序。

2 结果与分析

2.1盐胁迫对苜蓿相对发芽势的影响

相对发芽势可以表明苜蓿在萌发初期的活力。供试的22份苜蓿材料的相对发芽势随着盐浓度的增加呈下降趋势。在0.3%盐浓度处理下，平均相对发芽势为94.9%，说明低盐胁迫对苜蓿发芽势无明显影响。0.6%盐浓度下平均相对发芽势降至85.9%；0.9%和1.2%盐胁迫下，平均相对发芽势分别降至70.0%和49.1%(表2)。

表2 22份材料在不同盐处理下的相对发芽势(4 d)

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同

低盐胁迫下(0.3%)，皇冠9.1、荷兰向阳602、三得利、新牧1号、斯蒂等品种的相对发芽势均大于100%。当盐浓度增加至0.6%时，只有斯蒂1个品种的相对发芽势大于100%。随着盐浓度增加至0.9%，各品种相对发芽势进一步下降，其中斯蒂、麦格3号、678MF、三得利、新牧1号、生存者的相对发芽势仍然大于90.0%。最强盐胁迫下，供试材料的相对发芽势降至最低，但三得利、生存者的相对发芽势仍然在90.0%以上，而中兰1号只有11.2%。

2.2盐胁迫对苜蓿相对发芽率的影响

供试材料的相对发芽率随盐胁迫强度的增加而明显下降。低于0.9%的盐胁迫对平均相对发芽率无显著影响。最大盐胁迫下(1.2%)则大幅下降至67.2%(表3)。

不同苜蓿品种在同一盐浓度下表现各异，但趋势与4 d的相对发芽势基本一致。低盐胁迫下仍以斯蒂、新疆大叶、麦格3号、三得利等品种表现最佳。盐浓度增加到0.9%时，斯蒂、麦格3号等13个品种的相对发芽率仍达90.0%以上；飞马、DYM、绿苜1号等5个品种却低于80.0%。最强盐浓度(1.2%)下，品种间的差距进一步拉大，新疆大叶、麦格3号等5个品种的相对发芽率仍在90.0%以上，而中兰1号和哥萨克721仅为38.1%和17.7%(表3)。

表3 22份材料在不同盐处理下的相对发芽率(7d)

2.3盐胁迫对苜蓿相对芽长的影响

随着NaCl浓度的升高，各品种的相对芽长逐渐下降，盐胁迫对苜蓿发芽有抑制作用。和平均相对发芽率相比，供试苜蓿的平均相对芽长对盐胁迫更加敏感，0.6%的盐浓度就显著下降(表4)。

和发芽势、发芽率的变化趋势一致，同一盐胁迫下，品种间的相对芽长差异显著。0.3%盐浓度下，斯蒂、先驱者、麦格3号等14个品种的相对芽长大于100.0%，哥萨克721的相对芽长达到了207.9%；哥萨克721的相对芽长在0.6%的盐胁迫下仍然显著高于其他品种，为147.5%，在0.9% NaCl处理下和其他几个表现较好的品种基本无明显差异，为100.6%，但盐浓度达最大时，其相对芽长迅速降低至18.6%，是3个表现最差的品种之一。

表4 22份材料在不同盐处理下的相对芽长(7 d)

2.4盐胁迫对苜蓿相对根长的影响

盐胁迫后第7 d对22个苜蓿品种的根长进行比较，发现随着盐浓度的升高，供试材料的相对根长也呈逐渐下降的趋势(表5)。低盐胁迫下只有飞马、荷兰向阳602、巨人和中苜1号的根长受到显著抑制；其余18个材料中，15个品种的根长不仅未受到抑制，反而得到促进，相对根长大于100%。0.6% NaCl胁迫下仍有6个品种未受到抑制。最高盐浓度(1.2%)下，中苜3号、生存者、新苜1号的相对根长仍大于60.0%。

表5 22份材料在不同盐处理下的相对根长(7 d)

2.522份苜蓿品种耐盐性综合评价

盐浓度为0.9%时，22个苜蓿品种中三得利的相对发芽势最高，为98.7%，中兰1号最低，为43.7%，品种间最大差异为55.0%；盐浓度升高到1.2%时，这2个品种仍然分别为最高值和最低值，而且差异增大至82.8%。相对发芽率在0.9%的盐胁迫下，品种间最大差异发生于新疆大叶和飞马(表3)，1.2%盐胁迫下，新疆大叶和哥萨克721之间差异最大，为80.6%。相对芽长和相对根长也是以最高盐浓度下品种间差异最大(表4，5)，表明0.9%盐浓度对苜蓿品种耐盐性的鉴别力最强，22个品种的耐盐性在这个处理下分化最大，因此，使用打分法对1.2%盐浓度下22个苜蓿品种的相对发芽势、发芽率、芽长及根长进行综合评价。22个苜蓿品种中综合得分在30分以上的有7个品种，分别为三得利、新牧1号、生存者、678MF、麦格3号、斯蒂和新疆大叶。21～30分的有6个品种，分别为先驱者、817普列洛夹卡、德黑兰德804、绿苜1号、中苜3号、威廉斯709。20分以下的有9个品种，分别为荷兰向阳602、皇冠9.1、中苜1号、巨人、德国811、大叶、飞马、中兰1号、哥萨克721。根据打分法综合评价结果，22个苜蓿品种中耐盐性最强的为三得利、新牧1号和生存者，最弱的为哥萨克721(表6)。

表6 苜蓿苗期耐盐性综合评价

3 讨论

植物的耐盐性往往是由多个基因共同控制的，而且不同植物的耐盐机理也不尽相同[15]。耐盐性是一个十分复杂的过程，植物耐盐能力的大小是多种活动的综合作用[11]。苜蓿在萌发期对盐胁迫比较敏感[6]，试验在苜蓿萌发期从发芽率、发芽势、芽长和根长4个方面对苜蓿品种耐盐性进行比较研究，发现相对发芽率、发芽势随盐浓度的增加呈逐渐下降的趋势；低浓度盐胁迫对苜蓿发芽率有促进作用，这与桂枝等[15]的研究结果相似。种子发芽率和活力指数与植物本身的生物学特性有关，与所处的外界环境的关系更为密切。盐胁迫下，种子发芽率和发芽势随盐浓度的提高而显著下降，说明盐胁迫对苜蓿种子萌发速度、幼苗生长势的影响大于对萌发能力的影响，这一研究结果与王洪峰等[16]的研究结果一致。

苜蓿的相对根长和芽长随盐浓度的升高呈下降趋势，且盐浓度越高，对其影响越大。但不同品种对盐胁迫的反应不尽相同。有些品种芽的生长盐胁迫最敏感，有些品种则是根最敏感。哥萨克721的相对芽长从0.3%盐浓度下的207.9%骤降至1.2%盐胁迫下的18.6%，下降了近11倍，是所有品种中降幅最大的；但是其根长(下降了7.3倍)的变化并没有芽长那么剧烈。根长降幅最大的是皇冠7.1(下降了12倍)。在高浓度盐胁迫下苜蓿的胚根和胚芽生长均受到抑制，胚芽虽然生长缓慢，但幼叶卷状程度较小，胚芽受盐分的抑制有滞后于胚根的现象。这说明盐胁迫的浓度越高，对苜蓿胚根的影响就会越大于胚芽，使苜蓿的萌发和生长受到抑制。低浓度盐胁迫会对苜蓿种子萌发有促进作用，这可能与低盐可以促进细胞膜渗透调节有关，低盐会促进种子萌发时对Na+、Cl-的吸收。而随着盐浓度的升高，造成生理干旱，种胚吸水困难，破坏细胞膜结构，因此抑制种子的萌发[17-18]。刘卓等[19]通过综合分析法对苜蓿耐盐性进行了评价，陈托兄等[20]采用的隶属函数法分析了苜蓿耐盐品种之间的差异，但计算过程比较复杂，用时较长。本研究采用打分法对苜蓿在1.2%盐胁迫时进行综合评价，不仅比较了22个苜蓿品种耐盐性的差异，而且发现1.2%的NaCl浓度对苜蓿品种耐盐性的鉴别力最强。

4 结论

(1)低浓度盐胁迫对苜蓿萌发生长有促进作用，高浓度盐胁迫显著抑制苜蓿种子萌发，且对苜蓿根的抑制作用大于芽。

(2)通过打分法对22个苜蓿品种进行耐盐性综合排序，结果表明：30分以上的品种有7个，21～30分的有6个品种，20分以下的品种有9个。其中耐盐性最强的品种分别为三得利、新牧1号和生存者，耐盐性最弱的为哥萨克721。

(3)4个盐浓度中，1.2% NaCl对苜蓿品种耐盐性的鉴别力最强。

[1] 沙吾列·沙比汗,赛里克·都曼,张丽萍,等.20份苜蓿种质材料苗期耐盐性综合评价[J].现代农业科技,2016(8):247-250.

[2] 沙吾列·沙比汗,张荟荟,杨刚,等.12份苜蓿种质材料苗期耐盐性综合评价[J].草食家畜,2014(3):29-34.

[3] 苗丽宏,袁庆华,王瑜.41个紫花苜蓿品种苗期耐盐性评价[J].种子,2016(4):81-84.

[4] 缑锋利.NaCl胁迫下8个苜蓿品种萌发期耐盐性比较研究[J].陕西农业科学,2011(3):78-82.

[5] 李莉,贾纳提,热娜,等.五个紫花苜蓿品种耐盐性的研究[J].草食家畜,2012(3):52-56.

[6] 秦楚,张喜斌,倪星,等.十一个苜蓿品种种子萌发期的耐盐性研究[J].北方园艺,2016(13):69-74.

[7] 刘晶,才华,刘莹,等.两种紫花苜蓿苗期耐盐生理特性的初步研究及其耐盐性比较[J].草业学报,2013(2):250-256.

[8] 李婷婷,张月学,张海玲,等.18个苜蓿品种种子萌发期的耐盐性研究[J].黑龙江农业科学,2012,(04):110-113.

[9] 韩清芳.不同苜蓿品种种子萌发期耐盐性的研究[J].西北植物学报，2003,23(4):597-602.

[10] 沈振荣,杨万仁,徐秀梅.不同盐分胁迫对苜蓿种子萌发的影响[J].种子,2006(4):34-37.

[11] 龚明,刘友良,丁念诚,等.大麦不同生育期的耐盐性差异[J].西北植物学报,1994(1):1-7.

[12] 罗志娜,赵桂琴,刘欢.24个燕麦品种种子萌发耐盐性综合评价[J].草原与草坪,2012(1):34-38+41.

[13] 吕亚慈,白丽荣,李会芬,等.不同燕麦品种萌发期耐盐性的比较[J].种子,2013(12):92-94.

[14] 孟林,尚春艳,毛培春,等.偃麦草属植物种质材料苗期耐盐性综合评价[J].草业学报,2009(4):67-74.

[15] 桂枝,高建明,袁庆华.6个紫花苜蓿品种的耐盐性研究[J].华北农学报，2008(1):133-137.

[16] 王洪峰.基于AHP和PCA的松嫩草地耐盐植物适生性定量评价[D].哈尔滨：东北林业大学，2012.

[17] 朱燕芳，王延秀，陈伯鸿，等.四种苹果砧木幼苗对NaCl胁迫的生理响应，根系生长及耐盐性评价[J].甘肃农业大学学报，2017，52(2):48-53.

[18] 马琳.NaCl胁迫对牧草种子萌发与幼苗生理生化的影响及耐盐性评价[D].青岛：山东农业大学,2010.

Comprehensiveevaluationonsalttoleranceof22alfalfavarietiesingerminationstage

GONG Wen-long,ZHAO Gui-qin,LIU Huan

(CollegeofPrataculturalScience,GansuAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofGrasslandEcologySystem,MinistryofEducation,Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China)

In order to effectively identify the salt tolerance of alfalfa varieties and select salt tolerance germplasm，a simulated indoor experiment was conducted by using 0.3%,0.6%,0.9% and 1.2% NaCl solution,and 22 alfalfa cultivars at the germination stage was tested.Germination potential,germination rate,shoot length and root length were measured for comprehensive evaluation based on scoring method.The result showed that all measured parameters declined with the increase o salt concentration.Lower salinity stress could improve alfalfa growth,while higher NaCl concentration severely inhibited seed germination.Among 22 varieties,Sanditi,Xinmu No.1 and Survivor were the most salt resistant and Cossack 721 was the most sensitive.1.2% NaCl showed the greatest differentiation in terms of salt tolerance and was the best for identification.

alfalfa;salt-tolerance;germination;comprehensive evaluation

S 541

A

1009-5500(2017)05-0035-06

2017-01-24；

2017-03-03

农业部牧草种质资源保护项目(NB2130135)和燕麦荞麦产业体系(CAIS-8-C)资助

宫文龙(1994-)，男，内蒙古赤峰人，在读硕士。

E-mail：872471822@qq.com

赵桂琴为通讯作者。