不同苜蓿品种种子萌发期耐盐性的研究

（吉林省农业科学院畜牧科学分院，吉林公主岭，136100）

摘要：用0%(CK)，0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%溶液分别对15个苜蓿品种种子进行处理，通过发芽势、发芽率、幼根长和幼苗高对各品种种子萌发期耐盐性进行了研究，其品种间存在显著性差异。结果表明：用0.6%，0.8%或1.0% NaCl溶液进行苜蓿种子萌发期耐盐性鉴定较为合理。1.0% NaCl溶液处理苜蓿种子，其幼根长及其幼苗高可作为苜蓿品种种子耐盐性鉴定的指标。对15个苜蓿品种种子的发芽率、幼根长、幼苗高、半致死浓度和耐盐极限浓度5个鉴定指标进行综合分析，结果表明：宁苜1号、龙牧801号、WL-525耐盐性最强，其次是龙牧803号，耐盐性最弱的为MagnumV-wet。

关键词：苜蓿、耐盐性、发芽率、苗高、根长

我国拥有大面积的盐碱地，利用盐渍土资源，选择耐盐碱的苜蓿品种进行土地改良，是一条切实可行之路。盐碱地种植农作物产量很低，甚至不能耕种。利用耐盐、抗盐植物是进行盐碱地改良的经济有效措施。苜蓿是重要的优良牧草，苜蓿具有叶片排盐机制[1]，在豆科中的耐盐性较强，但其品种间的耐盐性差异较大[2,3,4]。苜蓿品种的耐盐鉴定是耐盐品种选育的基础，目前对苜蓿耐盐性的研究较多。王榕楷等[5]的研究认为，植物的耐盐性随个体的发育阶段而变化。Maccoy[6]认为，紫花苜蓿成株的耐盐机制调解，在生长周期中对特定的基因型而言，耐盐基因的表达是随分化水平的变化而变化，因而耐盐研究需分不同阶段。龚明等[7]也指出，植物在萌发及幼苗期耐盐性最差，其次是生殖期，而其它发育阶段对盐胁迫相对不敏感。A-khatib[4]的研究表明紫花苜蓿在发芽期、苗期对盐比较敏感，生长后期不敏感，因而在早期进行耐盐性选择是最佳时期。国内外对苜蓿耐盐性的研究主要在萌发期和幼苗期，并且在耐盐性鉴定中采取了不同的盐胁迫溶液，但目前对苜蓿耐盐性研究使用最多的还是NaCl溶液。本研究对目前国内外15个优质苜蓿品种进行种子萌发期耐盐能力的研究试验，以便为筛选具有较高耐盐性的苜蓿品种提供科学依据，对盐碱地苜蓿人工草地的开发奠定基础。

1. 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验于2006年11月～2007年3月进行，试验材料来源与吉林省农业科学院畜牧科学分院草地所，选择来源国内外的15个苜蓿种质材料，种子名录及来源见表1。

表1苜蓿种子材料名录及来源

Table 1．List of varieties and origin

品种varieties

拉丁名称

Latin name

来源

Origin

公农1号Gongnong No.1 Medicago sativa L.cv.

‘Gongnong No.1’

吉林

Jilin

公农2号Medicago sativa L.cv. 吉林Gongnong No.2 ‘Gongnong No.2’ Jilin

公农3号Gongnong No.3 Medicago sativa L.cv.

‘Gongnong No.3’

吉林

Jilin

宁苜1号Ningxia No.1 Medicago sativa L.cv.

‘Ningxia No.1’

宁夏

Ningxia

龙牧801号Longmu No.801 Medicago sativa L.cv.

‘Longmu No.801’

黑龙江

Heilongjiang

龙牧803号Longmu No.803 Medicago sativa L.cv

.‘Longmu No.803’

黑龙江

Heilongjiang

MagnumV-wet Medicago sativa L.cv.

‘MagnumV-wet’

美国

America

农宝Farmers Treasure Medicago sativa L.cv.

‘Farmers Treasure’

美国

America

竞争者Runner Medicago sativa L.cv.

‘Runner’

加拿大

Canada

WL-525 Medicago sativa L.cv

.‘WL-525’

美国

America

朝阳苜蓿Jacklin Medicago sativa L.

cv.‘Jacklin’

美国

America

大叶苜蓿Leafking Medicago sativa L.cv.

‘Leafking’

美国

America

胜利者Vector Medicago sativa L.cv

.‘Vector’

加拿大

Canada

敖汉苜蓿Aohan Medicago sativa L.cv.

‘Aohan’

内蒙古

Neimenggu

中苜1号Zhongmu No.1 Medicago sativa L.cv

.‘Zhongmu No.1’

北京

Beijing

1.2 试验方法

1.2.1试验处理盐浓度的配制

鉴于我国大部分盐碱地主要是典型的氯化物盐渍化土壤分布区，试验选用了NaCl溶液作为种子发芽的培养液，单盐毒害比复盐大，使用单NaCl溶液鉴定出苜蓿品种更耐盐，参照前人的研究，选用化学纯NaCl配置成0%(CK)，0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%5种不同处理的盐溶液。

1.2.2 发芽试验方法

根据《牧草种子检验规程》[8]进行种子萌发试验，测定种子活力，即种子发芽率、种子发芽势、苗高、根长、耐盐极限浓度和耐盐半致死浓度。

①种子发芽率（%）：在规定的条件下和时间内产生的正常幼苗数占供检种子数的百分率[9]。

②种子发芽势（%）：发芽试验的初期，规定的日期内正常发芽种子占供势种子数的百分率。

③平均苗高和根长的测定：培养皿上发芽12天后，每一重复各取10株测定，取平均值。

④耐盐极限浓度（%）测定：以发芽率达对照发芽率10%以下相对应的盐溶液浓度为种子耐盐极限浓度。

⑤耐盐半致死浓度（%）测定：以发芽率达对照发芽率50%时相对应的盐溶液浓度为种子耐盐极限浓度。

2.结果与分析

2.1不同盐浓度对各品种种子发芽率的影响

2.1.1种苗耐盐性测定

由表2可以看出，各苜蓿品种的发芽率均在一定盐浓度范围内随盐浓度升高而降低，各

浓度的相对发芽率均存在显著性或极显著性差异，在0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%五个

浓度中，15个品种的相对发芽率依次为94.32%、94.24%、86.58%、62.60%、39.46%。说明

浓度为0.6%、0.8%、1%的NaCl溶液对苜蓿发芽有抑制作用。

表2 不同浓度NaCl溶液对各品种发芽率的影响（相对发芽率）（%）

Table 2 Effects of Salt Stress on Seed Germination of Different Varieties(%)

NaCl溶液浓度（%）

consistency of the NaCl（%）

品种

varieties

0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.0

公农1号

Gongnong No.1

100 97.85bB 88.17iG 87.10fD 62.37fF 56.99aA 公农2号

Gongnong No.2 100 100aA

99.32abA

88.eD

35.35jJ 12.12kK

公农3号

Gongnong No.3 100 95.83cC

90.63ghEF

84.38gE 77.08cC 51.04dD

宁苜1号

Ningxia No.1

100 97.78bB 94.44eD 88.eD 87.78aA 54.44bcBC 龙牧801号

Longmu No.801 100 98.98abAB

97.96bcAB

94.90bcBC 65.31eE 45.92fF

龙牧803号

Longmu No.803 100 100aA 99.63aA

98.88aA

73.03dD

40.45hGH

MagnumV-wet

100 88.61fE 88.61iG 74.68iG

55.7ghGH 37.97iI

农宝

Farmers Treasure 100 94.44dC

96.67cdBC

72.22jH 26.67kK 13.33kK

竞争者

Runner 100 95.4cC

96.55cdBC

96.55bB

87.36aA 52.87cCD

WL-525

100 97.85bB

95.70deCD

94.62cBC

83.87bB 48.39eE 朝阳苜蓿Jacklin 100 84.85gF

.39hFG

60.61kI 51.52iI 7.58lL

大叶苜蓿

Leafking 100 74.47hG

91.49fgE 80.85hF 54.26hH 38.3iHI

胜利者

Vector 100 98.8abAB

96.39dBC 92.77dC 87.95aA 55.42abAB

敖汉苜蓿

Aohan 100 91.22eD

98.25abAB

93.86cdC

57.01gG 42.11gG

中苜1号100 98.76abAB 92.50fE .48eD 33.75jJ 35.01jJ

平均数

average 94.32 94.24 86.58 62.60 39.46

变异系数

CV

0.073 0.040 0.122 0.325 0.412

注：a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l 和A,B,C,D,E,F,G ,H,I,J,K,L 分别表示0.05和0.01水平的多重比较，下同。

Note: a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l and A,B,C,D,E,F,G ,H,I,J,K,L show the multiple comparison of 0.05 level and 0.01 level, the same as below.

对不同浓度NaCl 胁迫下不同苜蓿品种发芽率数据进行显著性检验，其中，在0.2%浓度下公农2号、龙牧801号、龙牧803号、胜利者和中苜1号与公农3号、MagnumV-wet 、农宝、竞争者、朝阳、大叶和敖汉之间差异性极显著；在0.4%浓度下，公农2号、龙牧803号与公农1号、公农3号、宁苜1号、MagnumV-wet 、农宝、竞争者、WL-525、朝阳、大叶、胜利者、中苜1号之间差异性及显著；在0.6%浓度下，龙牧803号与其余14个苜蓿品种差异极性显著；在1%浓度下，公农1号与胜利者差异不显著，与其余13个苜蓿品种差异极性显著。

对不同浓度NaCl 胁迫下不同苜蓿品种发芽率变异系数可知在0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%浓度下，各品种变异系数为7.3%、4.0%、12.2%、32.5%、41.2%，说明在0.6%、0.8%、1%浓度胁迫下各品种耐盐性差异增大。这三各浓度处理用作耐盐性鉴定更合理。在0.6%、0.8%、1%浓度下相对发芽率高的品种种子耐盐性强。 2.1.2 种苗半致死浓度与耐盐极限浓度

表3显示15份材料种苗耐盐性半致死浓度最大的是公农3号、宁苜1号、龙牧801号、龙牧803号、WL-525、胜利者、竞争者、敖汉，为1.0%；最小的是朝阳苜蓿，为0.6%。 表3 耐盐半致死浓度和耐盐极限浓度（%）

Table 1—3 The medial lethal dose and limit dose of the salt tolerance （%）

序号 sequence Number 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

半致死浓度 medial lethal dose 0.8 0.8 1.0 1.0 1.0 1.0 0.8 0.8 1.0 0.6 0.8 1.0 1.0 1.0 0.8 耐盐极限浓度 limit dose of the salt

tolerance

1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

2.2 不同浓度盐溶液对各品种苗高的影响

表4 不同浓度盐溶液对苗高（cm ）的影响

Table4 Effects of salt stress on seedings of different varieties(cm)

NaCl 溶液浓度（%） consistency of the NaCl （%）

品种 varieties

0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.0

公农1号 Gongnong No.1 5.13abcdAB 4.71abcABC 4.46abcABC 4.19abAB 3.84abcAB

3.53aA

公农2号

4.95abcdAB 4.66abcdABC 4.46abcABC 3.99abcAB 3.17abcdABC 3.24abAB

5.52abAB 5.12abAB 4.61abABC 4.24abAB 3.81abcAB 2.99abcAB Gongnong No.3

宁苜1号

5.35abAB 5.03abABC 4.5abcABC 4.37abA 3.87abcAB 3.15abAB Ningxia No.1

龙牧801号

5.19abcAB 4.73abcABC 4.48abcABC 4.14abAB 3.91abcAB 3.17abAB Longmu No.801

龙牧803号

5.47abAB 4.94abABC 4.81abAB 4.19abAB 3.97abAB 3.2abAB Longmu No.803

MagnumV-wet

5.27abAB 4.76abcABC 4.75abAB 4.43aA 3.55abcdAB 3.29abAB

农宝

4.96abcdAB 4.abcdABC 4.6abcABC 3.6abcdAB 2.7deBC 1.36dC Farmers Treasure

竞争者Runner 5.72aA 5.33aA 5.13aA 4.5aA 4.1aA 2.92abcAB

WL-525

4.82abcdAB 4.56abcdABC 3.86bcdABC 3.42bcdAB 3.09bcdeABC 2.06cdBC

朝阳苜蓿

4.54bcdAB 4.22bcdABC 3.94bcdABC 3.84abcdAB 3.03bcdeABC 2.13cdBC

Jacklin

大叶苜蓿

4.abcdAB 4.21bcdABC 4.14bcdABC 3.abcAB 3.56abcdAB 3.28abAB

Leafking

胜利者

4.62bcdAB 4.24bcdABC 3.92bcdABC 3.84abcdAB 3.55abcdAB 3.19abAB

Vector

敖汉苜蓿

4.26cd B 3.87cdBC 3.38dC 3.06cdB 2.96cdeABC 2.46bcABC

Aohan

中苜1号

4.21dB 3.73dC 3.63cdBC 2.94dB 2.22eC 2.11cdBC Zhongmu No.1

平均数

4.99 4.58 4.31 3.91 3.42 2.81

average

变异系数

0.090 0.099 0.112 0.121 0.158 0.222

CV

由表4可以看出，随着盐浓度的升高，各品种幼苗苗高（胚轴长）均呈下降趋势，呈现

负相关，对不同浓度NaCl胁迫下不同苜蓿品种苗高数据进行显著性检验，其中，在0%浓

度下，竞争者与敖汉、中苜1号之间差异性极显著，公农3号、宁苜1号、龙牧803号和MagnumV-wet与敖汉、中苜1号之间差异性显著；在0.2%浓度下，竞争者与敖汉和中苜1

号之间差异性极显著，公农3号、宁苜1号和龙牧803号与朝阳、大叶、胜利者、敖汉、中

苜1号之间差异性显著；在0.4%浓度下，竞争者与敖汉和中苜1号之间差异性极显著，公

农3号和MagnumV-wet与WL-525、朝阳、大叶、胜利者、敖汉和中苜1号之间差异性显

著；在0.6%浓度下，宁苜1号、MagnumV-wet和竞争者与WL-525、、敖汉、中苜1号差异

性极显著，公农1号、公农3号、龙牧801号和龙牧803号与WL-525、敖汉和中苜1号之

间差异性显著；在0.8%浓度下，竞争者与农宝和中苜1号差异性极显著，龙牧803号与敖

汉之间差异性显著；在1%浓度下，公农1号与农宝、WL-525、朝阳和中苜1号差异性显著。

在0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%各处理下，幼苗平均高度为4.99cm 、4.58cm 、4.31cm 、3.91cm 、3.42cm 、2.81cm 。其中0.2%、0.4%浓度下苗高比对照仅下降0.43cm 、0.68cm ，说明低浓度盐分对苜蓿苗高抑制不大。在各处理下，各品种苗高变异系数为9%、9.9%、11.2%、12.1%、15.8%、22.2%，其中1%浓度下各品种变异系数最大，品种间耐盐性差异较大。以此浓度下幼苗苗高作为鉴定苜蓿品种耐盐性的指标较为合理。在1%浓度处理下，幼苗生长高的品种较为耐盐。

2.3 不同浓度盐溶液对各品种根长的影响

在不同浓度盐溶液，各品种种子萌发的幼根伸长与发芽率不完全相同，随着浓度的升高，幼根伸长并未完全降低见表5。在0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%六种NaCl 溶液处理下，各品种的苜蓿平均根长为 2.95cm 、3.03cm 、3.17cm 、3.26cm 、3.09cm 、2.70cm 。在0.6%浓度处理下，15个苜蓿品种中有12个品种幼根根长高于对照，苜蓿平均幼根长3.27cm ，高于对照0.32cm 。可见一定浓度的NaCl 溶液对苜蓿幼根生长有一定刺激作用，此结果符合前人的研究，低盐浓度对种子萌发有促进作用。而在1%浓度下，苜蓿幼根根长小于对照，说明高盐浓度抑制幼根生长。

表5 不同浓度盐溶液对各品种幼根生长量的影响（cm ）

Table 5 Effects of salt stress on root grows of different varieties(cm)

NaCl 溶液浓度（%） consistency of the NaCl （%）

品种 varieties 0 0.20 0.40 0.60 0.80 1.0

公农1号 Gongnong No.1 2.55cdCD 2.dCD 2.55cdCD 2.55eCD 2.22efEFG 2.18defDEF

公农2号 Gongnong No.2 2.71bcdBCD 2.76dBC 2.83bcBCD 2.eC 2.43efDEF 2.59cdBCD 公农3号 Gongnong No.3 3.52aA 3.41abcABC 3.41abAB 3.22abcdABC

2.56deCDEF 1.99efDEF

宁苜1号 Ningxia No.1 3.01abcABCD 3.36abcABC 3.24abABC 3.50abAB

3.12bcBCD

2.63cdBCD

龙牧801号 Longmu No.801 2.96abcABCD 3.12bcdABC 3.29abABC 3.02bcdeABC

2.74cdeBCDE

2.93bcBC

龙牧803号Longmu No.803 3.26abABC 3.46abAB 3.42aAB 3.63aA 3.05bcdBCD 3.16bAB MagnumV-wet

2.58cdCD 2.85cdBC

3.09abABC 2.72deC 1.95fgFG 2.51cdeBCDE

农宝 Farmers Treasure

2.37dD 2.dCD

3.17abABC 2.83cdeBC 1.9fgFG 0.93gG 竞争者 Runner

2.75bcdABCD 2.93bcdBC

3.28abABC 3.31abcABC 3.17bcBCD

3.79aA

WL-525

2.98abcABCD

3.15bcdABC 3.32abABC 2.eC 3.27bcBC 1.74fF

朝阳苜蓿

Jacklin

2.7bcdBCD 2.72dBCD 2.25dD 1.70fE 2.2efEFG 0.94gG 大叶苜蓿

Leafking 3.22abABC 2.01eD 3.55aAB 2.77cdeBC

2.75cdeBCDE 1.83fEF

胜利者

Vector

3.28abABC 3.73aA 3.29abABC 3.72aA

4.03aA 3.21bAB

敖汉苜蓿

Aohan

3.44aAB 3.17abcdABC 3.21abABC 1.fDE 3.38bAB 2.26defCDEF

中苜1号

Zhongmu No.1

3.01abcABCD 3.44abAB 3.aA 2.73deC 1.55gG 1.81fEF

平均数

average

2.95

3.03 3.17 2.86 2.69 2.30

变异系数

CV

0.116 0.145 0.116 0.201 0.247 0.349

对不同浓度NaCl胁迫下不同苜蓿品种根长数据进行显著性检验，其中，在0%浓度下，

公农3号与公农1号、MagnumV-wet、农宝和朝阳之间差异性极显著，敖汉与公农1号MagnumV-wet和农宝之间差异性极显著；在0.2%浓度下，胜利者与公农1号、公农2号、MagnumV-wet、农宝、朝阳和大叶之间差异性极显著，中苜1号和龙牧803号与公农1号、

农宝和大叶之间差异性极显著；在0.4%浓度下，中苜1号与公农1号、公农2号和朝阳之

间差异性极显著，公农3号、龙牧803号、大叶与公农1号和朝阳差异性极显著；在0.6%

浓度下，龙牧803号和胜利者与公农1号、公农2号、MagnumV-wet、农宝、WL-525、朝

阳、大叶、敖汉和中苜1号差异性极显著；在0.8%浓度下，胜利者与敖汉差异性显著，与

其他12个苜蓿品种间差异性极显著；在1%浓度下，竞争者与龙牧803号和胜利者之间差

异性显著，与其他12个苜蓿品种之间差异性极显著。

不同NaCl溶液处理下各品种幼根伸长量变异分析可知，在六种处理下，各品种变异系

数为11.6%、14.5%、11.6%、20.1%、24.7%、34.9%。0、0.2%、0.4%浓度处理下的幼根伸

长量变异最小，从另一个侧面说明，苜蓿早生长过程中本身就有一定的喜盐性，故低浓度的

盐溶液能促进苜蓿幼根的生长，品种之间差异较小。随盐溶液浓度增高，苜蓿幼根生长量受

到不同程度的抑制，各品种间耐盐差异性变大。在1.0%NaCl溶液处理下，个品种苜蓿幼根

长变异系数达最大34.9%，说明品种间耐盐性差异最大，幼根长的品种更耐盐；在0.6%、

0.8% NaCl溶液处理下，各品种苜蓿幼根长变异系数并未达到最大，说明在1.0% NaCl溶液

处理下对幼根的抑制并未过大，从而使这个浓度下的品种间变异变小。因此在试验中0.6%

或0.8% NaCl溶液处理下幼根长可作为苜蓿品种种子耐盐性鉴定的指标之一。

3.结论

3.1不同盐溶液浓度对各苜蓿品种种子发芽率的影响，表明0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1% NaCl

溶液处理下，各苜蓿品种耐盐性差异显著。在进行苜蓿萌发期耐盐性鉴定时，可选用0.6%、0.8%、1%浓度NaCl溶液处理下的发芽率作为鉴定指标。

3.2不同浓度盐溶液对各品种幼苗、幼根的影响可知，0.2%、0.4%低浓度NaCl溶液，对苜蓿幼根生长有一定的刺激作用；在0.6%浓度处理下，各苜蓿品种的幼根根长和苗高变异系数逐渐增大，品种间耐盐性显著性差异增大，因此，0.6%浓度可作为苜蓿种子萌发耐盐性鉴定的指标。

3.3 通过对发芽率、幼根长、幼苗高、半致死浓度和耐盐极限浓度5个指标的综合分析，所测定15个苜蓿品种中宁苜1号、龙牧801号、WL-525耐盐性最强，其次是龙牧803号，耐盐性最弱的为MagnumV-wet。

3.4进行苜蓿种子萌发期耐盐性鉴定，NaCl溶液以0.6%、0.8%、1%为宜。选择不同耐盐鉴定指标，对多个品种苜蓿耐盐性鉴定结果并不完全一致，需进行多指标综合分析。

4.讨论

4.1在不同盐浓度对各品种种子发芽率的影响的试验中，各处理浓度下相对发芽率不高，这是因为依据国际种子检验标准，在规定发芽率统计天数内，许多种子虽然有正常幼根，但并未露出1片子叶或2片子叶保留2/3以上，不能算作正常发芽种子，造成各处理发芽率不高。

4.2在0.2%、0.4%低浓度NaCl溶液下，对苜蓿幼根生长有一定的刺激作用，这与梁云媚等[11]研究的结果一致，低浓度的NaCl溶液对苜蓿的幼根生长具有一定的促进作用，随盐溶液浓度的提高，幼根生长呈下降趋势。

4.3苜蓿耐盐性受遗传基础和环境因素的制约，常因其生理过程的复杂性、环境因子的多变性和两者互作的综合性而异，因此对于苜蓿耐盐性的鉴定需进行多指标的综合分析，本研究只针对苜蓿的发芽率、根长、苗高这三项指标进行了初步的鉴定，在以后的研究中应该加入膜透性、相对电导率等生化指标的测定，为育种工作提供可靠的理论依据。

参考文献（略）