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【摘 要】干旱是制约我国南方冬春季牧草生长的主要因素，野豌豆属（Vicia villosa Roth var）牧草是我国西南冬春季种植的主要牧草，本试验以五种野豌豆属牧草为材料，在不同浓度聚乙二醇高渗溶液模拟干旱条件产生水分胁迫进行种子萌发实验，以及在幼苗期停止灌水产生水分胁迫干旱实验。结果表明:野豌豆属牧草种子在高渗溶液的水分胁迫下种子发芽率、种子发芽势显著（P<0.01）降低，在干旱条件下，萎蔫系数、复水后死亡百分率、电导率、可溶性糖含量、丙二醛含量显著增加，而可溶性蛋白含量降低。五个野豌豆属牧草在幼苗期抗旱性从强到弱的排列顺序为: 060315-001>云苕>川苕>031012-006>060320-001。聚类分析结果表明：野豌豆属牧草的5个品种当域值T=10时，可划分为3类，第一类为云苕，第二类川苕，060315-001、060320-001、031012-006则归为第三类，说明供试验品种的抗旱性与品种来源有关。
【关键词】野豌豆属牧草；抗旱性；水分胁迫
1.前言
干旱是一个突出的世界性问题，是干旱地区和半干旱地区限制植物生长的一个主要环境因子[1]，耕地也因常受到周期性或难以预期的干旱影响而减产[2]，然而年降水量大的地区也会因雨量分配不均而出现季节性干旱。牧草的生存和生长都依赖于水分的存在，水分是限制牧草生长的主要因素[3]。牧草抵御或适应干旱的途径很多，概括起来有御旱性，逃旱性，耐旱性三种方式[4]。抗旱性表现为水分胁迫下的细胞膜受损程度、气孔开放程度大小、植株存活率、渗透势、叶片相对含水量（RWC）、水势、细胞内的活性氧和抗氧化酶的活性与含量等[5]，筛选或培育抗旱性强而又高产的牧草品种实为当务之急[6]。
野豌豆属牧草是热带及亚热带地区主要的饲料作物和绿肥作物，目前云南主要以种植光叶紫花苕为主 [7]，是豆科野豌豆属一年或越年生草本植物，优质牧草[8]。对野豌豆属牧草来说，冬春季节生长的主要限制因素是干旱的胁迫 [9]。
本研究通过对选取有代表性的五个野豌豆属牧草，通过用不同浓度PEG-6000高渗溶液模拟干旱条件进行种子萌发实验和水分胁迫进行大棚盆栽干旱实验。通过测定在不同水分胁迫下其发芽率，发芽势以及萎焉程度、死亡百分数、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、电导率、丙二醛含量等生理生化指标的变化，分析指标的变化规律及其与抗旱性的关系，对五种野豌豆属的牧草抗旱性进行了初步研究和评价。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
参试牧草为五个野豌豆属牧草品种，光叶紫花苕、光叶紫花苕、四籽野豌豆、光叶紫花苕、箭栝豌豆，来源于云南省肉牛和牧草研究中心。
2.2实验方法
2.2.1种子萌发实验
野豌豆属牧草种子经浓硫酸处理5分钟，冲洗干净至PH值为7，阴干，随机放入垫有滤纸的带盖发芽盘中，每个发芽盘做三个重复，每个重复放入100粒种子。用PEG(聚已二醇)-6000配制成0(CK)、5%、10%、15%、20%、25%、30%、共7个浓度的溶液，每个发芽盘分别加入各溶液30mL，发芽盘称重，在发芽盘上贴上标签，上盖后放于人工气候培养箱中，在28度-32度做变温培养，控制湿度和光照强度。
2.2.2幼苗期盆栽干旱试验
对野豌豆属牧草抗旱性的鉴定采用反复干旱法，用盆栽直接鉴定法[10]。选择每盘有50穴的营养盘，营养盘内装入土壤，种子点播于营养盘中，为保证苗齐，每穴可点播多粒种子，出苗后每穴保留1株。实验设计处理组和对照组,对照组50株，处理组设两个，每组50株。出苗后间苗，2叶期之前定苗，每盆留生长整齐一致，分布均匀的50棵苗。处理组待幼苗长到3叶期时停止浇水，进行干早胁迫处理，待植株50%表现萎焉症状时浇水，三天后测其指标，依次类推，重复3次，对照组照常浇水。胁迫处理期间每3天定时观测所有品种的萎蔫程度，死亡百分数、电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和丙二醛含量。
2.3测试项目
发芽率=第五天发芽种子数/供试种子数*100%；发芽势=发芽结束期发芽种子数/供试种子数*100%；种子相对发芽率(%)=处理发芽率/对照发芽率*100%；种子相对发芽势(%)=处理发芽势/对照发芽势*100%。试验数据均采用EXCEI2000及SAS统计分析软件处理分析。
3.结果与分析
3.1 PEG-6000胁迫下野豌豆属牧草种子发芽势和发芽率的比较
相对发芽势和相对发芽率高，表示其受到水分胁迫的影响较小，抗旱性也越强。数据统计：云苕，不同PEG浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异不显著(P>0.01)。川苕，10%PEG浓度处理与5%的浓度处理，相对发芽势和相对发芽率差异不显著(P>0.01)，15%PEG浓度处理与10%的浓度处理，相对发芽势和相对发芽率差异显著(P<0.01)，其余浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异不显著(P>0.01)。对于060315-001，10%PEG浓度处理与5%的浓度处理相对发芽势差异显著(P<0.01)，15%PEG浓度处理与10%的浓度处理相对发芽势差异显著(P<0.01)，其余浓度梯度处理与15%的浓度处理相对发芽势差异不显著(P>0.01)。对于060320-001，不同PEG浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异不显著(P>0.01)。对于031012-006，不同PEG浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异也不显著(P>0.01)。在0.01水平下，5%PEG浓度梯度处理后，060315-001和云苕、川苕之间相对发芽势和相对发芽率差异极显著(P<0.01)，云苕、川苕和060320-001、031012-006之间相对发芽势和相对发芽率差异极显著(P<0.01)。15%、20%、25%、30%PEG浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异均不显著(P>0.01)。
而在30%的浓度下，所有的品种都没有发芽的迹象，这说明30%的浓度是野豌豆属牧草发芽的极限。但从发芽进程来看，云苕和川苕在30%浓度才不发芽，这说明云苕和川苕对水份胁迫不是很敏感，在较干旱的情况下仍能保持较高的相对发芽率和相对发芽势，031012－0026的相对发芽势和相对发芽率居中，060320-001的相对发芽势和相对发芽率则较其它品种低，而060315－001的相对发芽率和相对发芽势最高，超过了100％。因此，五个野豌豆属牧草在萌芽期抗旱性从强到弱的排列顺序为：060315-001>云苕>川苕>031012-006>060320-001。
3.2聚类分析
聚类分析是研究事物分类的基本方法中的一种[13]，样品之间的亲疏关系则由样品之间的距离来衡量，一旦样品之间的距离定义之后，则把距离近的样品归为一类[14]。将五个野豌豆属牧草的抗旱性进行分类，结果表明：野豌豆属牧草的5个品种在域值为10时，可划分为3类，第一类为云苕，第二类为川苕，060315-001、060320-001和031012-006归为第三类。这个结果说明野豌豆属牧草的抗旱性与来源地有很大关系，云南马明收种的光叶紫花苕单独为一类，来源于四川的光叶紫花苕也单独为一类，云南热带经济作物研究所野生，采收的四籽野豌豆、云南昆明小哨野生的光叶紫花苕、云南会泽农田野生的箭栝豌豆则归为一类，这类的三个品种均是野生品种。
4.讨论
植物的抗旱性是植物在干旱环境中生长、繁殖或生存以及在干旱解除后迅速恢复生长的能力。植物为了适应干旱，会主动积累一些可溶性糖，降低渗透势和冰点，以适应外界环境条件的变化[15]。研究表明[16]，不同种类的植物对干旱或水分亏缺表现出不同的抗性， 即使同一作物的不同品种也表现出不同的抗旱性。对作物进行抗旱性鉴定就是确定不同作物和不同作物品种的干旱适应能力。野豌豆属牧草的抗旱性是一个较为复杂的综合性状，其中每个与抗旱性有关的因素对抗旱性都有一定的作用，但这都是微弱的，大量因素的综合作用才促成了野豌豆属牧草抗旱性的形成。因此，综合评判得出野豌豆属牧草的抗旱性结果才是更客观、更实际的。所以，本试验以反复干旱为基础，采用了SAS统计分析的方法，对供试的五个野豌豆属牧草品种萌芽期和幼苗期12个生理生化指标进行综合评定。对野豌豆属牧草的5个品种抗旱性进行比较，表明不同品种野豌豆属牧草的耐旱系数不一致，单一指标很难全面准确地反映野豌豆属牧草的抗旱性，必须结合多种指标进行综合评价。
5.结论
野豌豆属牧草种子在高渗溶液的水分胁迫下种子相对发芽率、种子相对发芽势显著（P<0.01）降低，种子萌发时在20%浓度的PEG高渗溶液中受到严重伤害，达到了野豌豆属牧草品种的最大自我调节能力。在25%浓度时受到很严重伤害，在30%浓度时五个品种均没有发芽，30%浓度的PEG高渗溶液为野豌豆属牧草种子萌发的水分胁迫临界值。在干旱条件下，野豌豆属牧草的萎蔫系数、复水后死亡百分率、电导率、可溶性糖含量、丙二醛含量显著（P<0.01）增加，而可溶性蛋白含量显著（P<0.01）降低。通过对不同浓度的PEG-6000处理的五个野豌豆属牧草种子的相对发芽势和相对发芽率进行方差分析，结果表明5个野豌豆属牧草在萌芽期抗旱性从强到弱的排列顺序为：060315-001>云苕>川苕>031012-006>060320-001。通过对五种野豌豆属牧草生理生化指标用SAS统计软件中的类平均法进行聚类分析，结果表明野豌豆属牧草的5个品种在域值为10时，可划分为3类，第一类为云南马龙县收种的光叶紫花苕，第二类为来源于四川的光叶紫花苕，云南热带经济作物研究所野生，于2.17采收的四籽野豌豆、云南昆明小哨野生光叶紫花苕、云南会泽农田野生的箭栝豌豆则归为第三类。
参考文献：
[1] 冉秀芝,杨成军,吴文彬. 冷季型草坪草抗旱机理研究进展[J].中国草地,2002,(09).
[2]辛国荣等.牧草抗旱性研究[J].草业科学,1996,13(5):50-54.
[3] 董丽华,兰剑,姚爱兴. 草坪草抗盐抗旱性研究进展. 宁夏大学学报(农业科学版) , 2004, (03).
[4]鱼小军,王芳,白小明. 草坪草抗旱性研究现状[J]. 草业科学, 2005, (02) .
[5]叶尚红,张志明,陈疏影.植物生理生化实验教程[M].2004，（2）.
[6] 李造哲.10种苜蓿品种幼苗抗旱性的研究[J]中国草地,1991,(3):1-31.
[7] 崔茂盛,匡崇义, 薛世明.云南冬春农田种植的优良豆科牧草—云光早光叶紫花苕[J].2006，（7）.
[8]谭帮志,杨林. 光叶紫花苕在农牧业生产中的作用及其发展前景[J]. 畜禽业.2003,(9).
[9] Walter Larcher著.翟志席，郭玉海等译.植物生态生理学[M].北京:中国农业大学出版社，1997,（2）.
[10]李志勇，王宗礼等.牧草种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社.2005(12).66-67.
[11]张宪政. 作物生理研究法[M]. 北京:农业出版社,.1989. 195-200.
[12]汤章城. 现代植物生理学实验指南[M ]. 北京:科学出版社.1999.
[13]宇传华.统计分析[M].电子工业出版社.2007(2).459.
[14]裴喜春，薛河儒.SAS及应用[M].北京：中国农业出版社，1997.
[15] 王学奎. 植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社.2006.
[16]马宗仁, 刘荣堂编.牧草抗旱生理的基本原理[M].兰州大学出版社, 1993.
作者简介：
严娟 (1984-)，女，云南宣威人，农学硕士，研究实习员，从事科技管理和生态环境保护技术研究。
【关键词】野豌豆属牧草；抗旱性；水分胁迫
1.前言
干旱是一个突出的世界性问题，是干旱地区和半干旱地区限制植物生长的一个主要环境因子[1]，耕地也因常受到周期性或难以预期的干旱影响而减产[2]，然而年降水量大的地区也会因雨量分配不均而出现季节性干旱。牧草的生存和生长都依赖于水分的存在，水分是限制牧草生长的主要因素[3]。牧草抵御或适应干旱的途径很多，概括起来有御旱性，逃旱性，耐旱性三种方式[4]。抗旱性表现为水分胁迫下的细胞膜受损程度、气孔开放程度大小、植株存活率、渗透势、叶片相对含水量（RWC）、水势、细胞内的活性氧和抗氧化酶的活性与含量等[5]，筛选或培育抗旱性强而又高产的牧草品种实为当务之急[6]。
野豌豆属牧草是热带及亚热带地区主要的饲料作物和绿肥作物，目前云南主要以种植光叶紫花苕为主 [7]，是豆科野豌豆属一年或越年生草本植物，优质牧草[8]。对野豌豆属牧草来说，冬春季节生长的主要限制因素是干旱的胁迫 [9]。
本研究通过对选取有代表性的五个野豌豆属牧草，通过用不同浓度PEG-6000高渗溶液模拟干旱条件进行种子萌发实验和水分胁迫进行大棚盆栽干旱实验。通过测定在不同水分胁迫下其发芽率，发芽势以及萎焉程度、死亡百分数、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、电导率、丙二醛含量等生理生化指标的变化，分析指标的变化规律及其与抗旱性的关系，对五种野豌豆属的牧草抗旱性进行了初步研究和评价。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
参试牧草为五个野豌豆属牧草品种，光叶紫花苕、光叶紫花苕、四籽野豌豆、光叶紫花苕、箭栝豌豆，来源于云南省肉牛和牧草研究中心。
2.2实验方法
2.2.1种子萌发实验
野豌豆属牧草种子经浓硫酸处理5分钟，冲洗干净至PH值为7，阴干，随机放入垫有滤纸的带盖发芽盘中，每个发芽盘做三个重复，每个重复放入100粒种子。用PEG(聚已二醇)-6000配制成0(CK)、5%、10%、15%、20%、25%、30%、共7个浓度的溶液，每个发芽盘分别加入各溶液30mL，发芽盘称重，在发芽盘上贴上标签，上盖后放于人工气候培养箱中，在28度-32度做变温培养，控制湿度和光照强度。
2.2.2幼苗期盆栽干旱试验
对野豌豆属牧草抗旱性的鉴定采用反复干旱法，用盆栽直接鉴定法[10]。选择每盘有50穴的营养盘，营养盘内装入土壤，种子点播于营养盘中，为保证苗齐，每穴可点播多粒种子，出苗后每穴保留1株。实验设计处理组和对照组,对照组50株，处理组设两个，每组50株。出苗后间苗，2叶期之前定苗，每盆留生长整齐一致，分布均匀的50棵苗。处理组待幼苗长到3叶期时停止浇水，进行干早胁迫处理，待植株50%表现萎焉症状时浇水，三天后测其指标，依次类推，重复3次，对照组照常浇水。胁迫处理期间每3天定时观测所有品种的萎蔫程度，死亡百分数、电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和丙二醛含量。
2.3测试项目
发芽率=第五天发芽种子数/供试种子数*100%；发芽势=发芽结束期发芽种子数/供试种子数*100%；种子相对发芽率(%)=处理发芽率/对照发芽率*100%；种子相对发芽势(%)=处理发芽势/对照发芽势*100%。试验数据均采用EXCEI2000及SAS统计分析软件处理分析。
3.结果与分析
3.1 PEG-6000胁迫下野豌豆属牧草种子发芽势和发芽率的比较
相对发芽势和相对发芽率高，表示其受到水分胁迫的影响较小，抗旱性也越强。数据统计：云苕，不同PEG浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异不显著(P>0.01)。川苕，10%PEG浓度处理与5%的浓度处理，相对发芽势和相对发芽率差异不显著(P>0.01)，15%PEG浓度处理与10%的浓度处理，相对发芽势和相对发芽率差异显著(P<0.01)，其余浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异不显著(P>0.01)。对于060315-001，10%PEG浓度处理与5%的浓度处理相对发芽势差异显著(P<0.01)，15%PEG浓度处理与10%的浓度处理相对发芽势差异显著(P<0.01)，其余浓度梯度处理与15%的浓度处理相对发芽势差异不显著(P>0.01)。对于060320-001，不同PEG浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异不显著(P>0.01)。对于031012-006，不同PEG浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异也不显著(P>0.01)。在0.01水平下，5%PEG浓度梯度处理后，060315-001和云苕、川苕之间相对发芽势和相对发芽率差异极显著(P<0.01)，云苕、川苕和060320-001、031012-006之间相对发芽势和相对发芽率差异极显著(P<0.01)。15%、20%、25%、30%PEG浓度梯度处理下，相对发芽势和相对发芽率差异均不显著(P>0.01)。
而在30%的浓度下，所有的品种都没有发芽的迹象，这说明30%的浓度是野豌豆属牧草发芽的极限。但从发芽进程来看，云苕和川苕在30%浓度才不发芽，这说明云苕和川苕对水份胁迫不是很敏感，在较干旱的情况下仍能保持较高的相对发芽率和相对发芽势，031012－0026的相对发芽势和相对发芽率居中，060320-001的相对发芽势和相对发芽率则较其它品种低，而060315－001的相对发芽率和相对发芽势最高，超过了100％。因此，五个野豌豆属牧草在萌芽期抗旱性从强到弱的排列顺序为：060315-001>云苕>川苕>031012-006>060320-001。
3.2聚类分析
聚类分析是研究事物分类的基本方法中的一种[13]，样品之间的亲疏关系则由样品之间的距离来衡量，一旦样品之间的距离定义之后，则把距离近的样品归为一类[14]。将五个野豌豆属牧草的抗旱性进行分类，结果表明：野豌豆属牧草的5个品种在域值为10时，可划分为3类，第一类为云苕，第二类为川苕，060315-001、060320-001和031012-006归为第三类。这个结果说明野豌豆属牧草的抗旱性与来源地有很大关系，云南马明收种的光叶紫花苕单独为一类，来源于四川的光叶紫花苕也单独为一类，云南热带经济作物研究所野生，采收的四籽野豌豆、云南昆明小哨野生的光叶紫花苕、云南会泽农田野生的箭栝豌豆则归为一类，这类的三个品种均是野生品种。
4.讨论
植物的抗旱性是植物在干旱环境中生长、繁殖或生存以及在干旱解除后迅速恢复生长的能力。植物为了适应干旱，会主动积累一些可溶性糖，降低渗透势和冰点，以适应外界环境条件的变化[15]。研究表明[16]，不同种类的植物对干旱或水分亏缺表现出不同的抗性， 即使同一作物的不同品种也表现出不同的抗旱性。对作物进行抗旱性鉴定就是确定不同作物和不同作物品种的干旱适应能力。野豌豆属牧草的抗旱性是一个较为复杂的综合性状，其中每个与抗旱性有关的因素对抗旱性都有一定的作用，但这都是微弱的，大量因素的综合作用才促成了野豌豆属牧草抗旱性的形成。因此，综合评判得出野豌豆属牧草的抗旱性结果才是更客观、更实际的。所以，本试验以反复干旱为基础，采用了SAS统计分析的方法，对供试的五个野豌豆属牧草品种萌芽期和幼苗期12个生理生化指标进行综合评定。对野豌豆属牧草的5个品种抗旱性进行比较，表明不同品种野豌豆属牧草的耐旱系数不一致，单一指标很难全面准确地反映野豌豆属牧草的抗旱性，必须结合多种指标进行综合评价。
5.结论
野豌豆属牧草种子在高渗溶液的水分胁迫下种子相对发芽率、种子相对发芽势显著（P<0.01）降低，种子萌发时在20%浓度的PEG高渗溶液中受到严重伤害，达到了野豌豆属牧草品种的最大自我调节能力。在25%浓度时受到很严重伤害，在30%浓度时五个品种均没有发芽，30%浓度的PEG高渗溶液为野豌豆属牧草种子萌发的水分胁迫临界值。在干旱条件下，野豌豆属牧草的萎蔫系数、复水后死亡百分率、电导率、可溶性糖含量、丙二醛含量显著（P<0.01）增加，而可溶性蛋白含量显著（P<0.01）降低。通过对不同浓度的PEG-6000处理的五个野豌豆属牧草种子的相对发芽势和相对发芽率进行方差分析，结果表明5个野豌豆属牧草在萌芽期抗旱性从强到弱的排列顺序为：060315-001>云苕>川苕>031012-006>060320-001。通过对五种野豌豆属牧草生理生化指标用SAS统计软件中的类平均法进行聚类分析，结果表明野豌豆属牧草的5个品种在域值为10时，可划分为3类，第一类为云南马龙县收种的光叶紫花苕，第二类为来源于四川的光叶紫花苕，云南热带经济作物研究所野生，于2.17采收的四籽野豌豆、云南昆明小哨野生光叶紫花苕、云南会泽农田野生的箭栝豌豆则归为第三类。
参考文献：
[1] 冉秀芝,杨成军,吴文彬. 冷季型草坪草抗旱机理研究进展[J].中国草地,2002,(09).
[2]辛国荣等.牧草抗旱性研究[J].草业科学,1996,13(5):50-54.
[3] 董丽华,兰剑,姚爱兴. 草坪草抗盐抗旱性研究进展. 宁夏大学学报(农业科学版) , 2004, (03).
[4]鱼小军,王芳,白小明. 草坪草抗旱性研究现状[J]. 草业科学, 2005, (02) .
[5]叶尚红,张志明,陈疏影.植物生理生化实验教程[M].2004，（2）.
[6] 李造哲.10种苜蓿品种幼苗抗旱性的研究[J]中国草地,1991,(3):1-31.
[7] 崔茂盛,匡崇义, 薛世明.云南冬春农田种植的优良豆科牧草—云光早光叶紫花苕[J].2006，（7）.
[8]谭帮志,杨林. 光叶紫花苕在农牧业生产中的作用及其发展前景[J]. 畜禽业.2003,(9).
[9] Walter Larcher著.翟志席，郭玉海等译.植物生态生理学[M].北京:中国农业大学出版社，1997,（2）.
[10]李志勇，王宗礼等.牧草种质资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社.2005(12).66-67.
[11]张宪政. 作物生理研究法[M]. 北京:农业出版社,.1989. 195-200.
[12]汤章城. 现代植物生理学实验指南[M ]. 北京:科学出版社.1999.
[13]宇传华.统计分析[M].电子工业出版社.2007(2).459.
[14]裴喜春，薛河儒.SAS及应用[M].北京：中国农业出版社，1997.
[15] 王学奎. 植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社.2006.
[16]马宗仁, 刘荣堂编.牧草抗旱生理的基本原理[M].兰州大学出版社, 1993.
作者简介：
严娟 (1984-)，女，云南宣威人，农学硕士，研究实习员，从事科技管理和生态环境保护技术研究。