鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期生長和生理生化的影響及綜合性評價

李瑞強(qiáng)，王玉祥，孫玉蘭，張磊，陳愛萍

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，西部干旱荒漠區(qū)草地資源與生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆草地資源與生態(tài)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052）

鹽漬化土地的治理與利用一直是世界性難題［1］。目前，地球上大約有9.8×108hm2鹽漬化程度不同的土壤，且由于不合理灌溉等人為因素，導(dǎo)致至少耕地面積的1/5存在鹽堿化現(xiàn)象［2］。中國鹽漬土主要分布在東部濱海地區(qū)和西北干旱、半干旱地區(qū)，約占可用耕地面積的1/4，且約有1.72×107hm2的耕地由于灌溉方式不當(dāng)而出現(xiàn)不同程度的鹽漬化［3］。新疆地處歐亞大陸的中心，屬于典型的干旱半干旱地區(qū)，遙感數(shù)據(jù)表明新疆鹽堿土面積占新疆灌區(qū)耕地總面積的32.07%［4］，嚴(yán)重制約了新疆地區(qū)農(nóng)牧業(yè)的良好發(fā)展，因此改良和利用鹽堿化土地已迫在眉睫。

了解植物在鹽漬化土壤中的適應(yīng)性變化，是選育出用于改良鹽漬化土地的耐鹽性植物的必要前提［5］。植物生長發(fā)育的變化可作為判斷植物受鹽害程度大小的依據(jù)，也可以反映出植物對鹽脅迫的抵御能力［6］。研究發(fā)現(xiàn)，植物隨著鹽濃度的增加而出現(xiàn)生長緩慢、株高降低、生物量減小等現(xiàn)象［7］。植物在應(yīng)對鹽脅迫時往往伴隨著復(fù)雜的生理生化過程，鹽分首先對植物產(chǎn)生滲透脅迫作用，導(dǎo)致植物活性氧的動態(tài)平衡被破壞，在細(xì)胞水平上表現(xiàn)為植物細(xì)胞膜脂和葉綠體類囊膜發(fā)生過氧化和脫脂作用［8］。丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量是反映細(xì)胞膜脂受損程度的重要指標(biāo)之一［9］，葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)因可以靈敏、快速地反映出植物在鹽脅迫下的光合生理狀況而被廣泛應(yīng)用［10］。脯氨酸（proline，Pro）和可溶性糖等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累是植物應(yīng)對鹽分脅迫時自我調(diào)節(jié)能力的體現(xiàn)，脯氨酸的主要作用是避免膜系統(tǒng)遭到破壞，保持酶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性［11］?？扇苄蕴遣粌H是植物重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，也是植物合成有機(jī)溶質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量基石，同時在清除活性氧、增強(qiáng)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重大作用［12］。

發(fā)掘耐鹽堿的植物，尤其是耐鹽堿的優(yōu)良牧草，是遏制鹽堿地退化，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)以及保障農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最佳途徑［13］。無芒雀麥（Bromus inermis）為禾本科（Graminear）雀麥屬（Bromus）多年生植物，因其優(yōu)異的耐鹽堿能力及抗旱、耐寒性使其在生態(tài)修復(fù)、退化草地改良方面發(fā)揮著重大作用［14］。目前對于無芒雀麥耐鹽性的研究多集中在種子萌發(fā)期，李繼光等［15］和宋家興等［16］研究了鹽脅迫處理對無芒雀麥種子萌發(fā)的影響，韓萌等［17］發(fā)現(xiàn)鹽脅迫對無芒雀麥胚根的抑制強(qiáng)度大于幼苗，徐博等［18］提出胚根的發(fā)育可以作為判斷無芒雀麥萌發(fā)期耐鹽性強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。而關(guān)于不同鹽脅迫對無芒雀麥苗期影響的研究較少。

主成分分析法、隸屬函數(shù)法通過采用綜合幾項(xiàng)主要的耐鹽指標(biāo)進(jìn)行植物的耐鹽性評價，比單一指標(biāo)能夠更真實(shí)全面地反映出植物的耐鹽能力［19］，孫桂枝等［20］和田小霞等［21］通過對無芒雀麥苗期進(jìn)行NaCl脅迫，分別篩選出形態(tài)、生理相關(guān)耐鹽指標(biāo)。因此本研究以5份無芒雀麥為試驗(yàn)材料，設(shè)置兩種不同的鹽對其苗期進(jìn)行脅迫處理，以生長發(fā)育、生理生化等指標(biāo)為切入點(diǎn)，通過綜合評價等方法探究5份無芒雀麥苗期在不同鹽堿脅迫環(huán)境下的適應(yīng)性差異，為篩選出適應(yīng)不同類型鹽漬土的無芒雀麥提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來源

烏蘇一號無芒雀麥（B.inermiscv.Wusu No.1）種子由新疆維吾爾自治區(qū)烏蘇市草原工作站提供。其余4份無芒雀麥材料由新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)三坪試驗(yàn)基地?zé)o芒雀麥資源圃提供。其中烏蘇一號編號L1，直立高大株型編號L2，匍匐株型編號L3，葉片狹長株型編號L4，直立矮小株型編號L5。

1.2 試驗(yàn)方法

2021年5月1日將5份無芒雀麥播種在花盆內(nèi)（花盆高23.5 cm，上徑寬29.5 cm，下徑寬23 cm，底部帶托盤），每盆均勻播種30粒種子，兩葉期開始間苗，每盆保留10株長勢一致的幼苗。待三葉期后開始進(jìn)行一次性鹽脅迫處理，每盆澆灌2 L鹽溶液，每處理設(shè)置5盆，3次重復(fù)。根據(jù)新疆土壤鹽堿成分設(shè)置兩種鹽：NaCl∶Na2SO4∶Na2CO3=1∶4∶0中 性 鹽（M鹽），NaCl∶Na2SO4∶Na2CO3=1∶1∶8堿 性 鹽（A鹽）［22］，每 種 設(shè) 置 電 導(dǎo) 率（electrical conductivity，EC）為20 ms·cm-1的鹽溶液（M鹽濃度約為20.11 g·L-1，A鹽濃度約為16.65 g·L-1），對照組澆灌自來水（EC值為0.27 ms·cm-1），之后采用稱重法進(jìn)行補(bǔ)水以保持花盆內(nèi)電導(dǎo)率的穩(wěn)定。于處理30 d后破壞性取樣測定相應(yīng)指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)及方法

1.3.1 生長指標(biāo)測定 用直尺測定株高，統(tǒng)計(jì)分蘗數(shù)，用游標(biāo)卡尺統(tǒng)一測定第二節(jié)間莖粗。根、葉干重的測定：處理結(jié)束后，將無芒雀麥幼苗按地上和地下部分剪開，然后用蒸餾水洗凈后擦干水分，最后用DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海）105℃殺青15 min，70℃烘48 h后稱重。

1.3.2 葉綠素?zé)晒鈪?shù)測定 于晴天9：00-13：30，選擇倒數(shù)第二片完全展開的葉子，用Handy PEA便攜式熒光儀（英國）測定初始熒光（initial fluorescence，F(xiàn)o）、最大熒光（maximal fluorescence，F(xiàn)m）、最大光化學(xué)效率（maximum quantum efficiency，F(xiàn)v/Fm）、潛在光化學(xué)效率（potential quantum efficiency，F(xiàn)v/Fo）。每盆測定5株，3次重復(fù)。

1.3.3 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)測定 采用茚三酮比色法測定脯氨酸（Pro）含量［23］，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量［24］。

1.3.4 氧化特性指標(biāo)的測定 采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛（MDA）含量［25］。

1.4 耐鹽性綜合評價

耐鹽性綜合評價方法參考田小霞等［21］的無芒雀麥耐鹽性評價試驗(yàn)。

1.4.1 單項(xiàng)指標(biāo)耐鹽系數(shù)

1.4.2 綜合指標(biāo)的隸屬函數(shù)值

式中：Xj表示第j個綜合指標(biāo)；Xmin表示第j個綜合指標(biāo)的最小值；Xmax表示第j個綜合指標(biāo)的最大值。

1.4.3 各材料綜合指標(biāo)權(quán)重

式中：Wj表示第j個綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度即權(quán)重；Pj為各基因型第j個綜合指標(biāo)貢獻(xiàn)率。

1.4.4 各材料耐鹽性綜合評價

式中：D值為各基因型在鹽堿脅迫條件下的耐鹽性綜合評價值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析、主成分分析，采用Graphpad prism 7.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期生長發(fā)育的影響

由表1可知，鹽處理對5份無芒雀麥苗期生長指標(biāo)有顯著影響，且材料間有顯著性差異。由表2可知5份無芒雀麥苗期在兩種鹽處理下表現(xiàn)出了生長差異。與CK相比，A鹽處理對L2株高的促進(jìn)作用大于其他材料，較CK顯著增加了63.12%；A鹽處理對L5株高的抑制作用最大，較CK顯著降低了30.37%。A鹽處理顯著增加了L1的分蘗數(shù)，M鹽處理則顯著抑制了L2、L3、L4、L5的分蘗數(shù)。兩種鹽處理下，L2、L3、L4的莖粗受鹽脅迫影響較小，方差分析結(jié)果顯示與CK相比均無顯著性差異；L1在A鹽處理下莖粗較CK顯著增加了32.00%，L5在M鹽處理下莖粗最小且較CK顯著降低了23.42%。兩種鹽處理均顯著增加了L2和L4的地上生物量，且L2在A鹽處理下增幅最大，較CK顯著增加了23.52%，L5在M鹽處理下地上生物量最小且降幅最大，較CK顯著降低了43.82%。兩種鹽脅迫均會降低5份材料的地下生物量，L1在M鹽處理下的地下生物量大于其他4份材料，但方差分析結(jié)果顯示較CK無顯著差異；L4在A鹽處理下最小，較CK顯著降低了42.52%；A鹽對L5的抑制作用最大，較CK顯著降低了51.22%。與CK相比，僅L1、L5在M鹽處理下會增加根冠比，其余鹽處理均顯著減小；L2在A鹽處理下根冠比最小，較CK顯著降低了45.65%；L5在M鹽處理下最大，較CK顯著增加了19.47%。

表1 鹽脅迫和不同材料對無芒雀麥苗期影響的雙因素方差分析Table 1 Two-factor analysis of variance on effects of salt stress and different materials on B.inermis seedlings

表2 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期生長特性的影響Table 2 Effects of salt stress on growth characteristics of 5 B.inermis seedlings

2.2 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

由表1可知，鹽處理對5份無芒雀麥苗期Fm值均有顯著影響。由圖1可知，鹽處理會顯著抑制L2的Fo值，M、A鹽處理分別較CK顯著降低了17.97%和20.94%；L1、L3、L4在鹽處理下與CK相比差異不顯著；L5在A鹽處理下Fo值最小，較CK顯著降低了20.34%。鹽處理對L1、L2和L4的Fm值沒有顯著影響（P＞0.05）；鹽處理均顯著抑制了L3的Fm值，M、A鹽處理分別較CK顯著降低了12.50%和11.71%；A鹽處理顯著抑制了L5的Fm值，較CK顯著降低了19.67%。與CK相比，兩種鹽處理對5份無芒雀麥材料幼苗的Fv/Fm、Fv/Fo值均沒有顯著影響（P＞0.05），且由表1可知5份材料之間不存在顯著性差異（P＞0.05）。

圖1 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響Fig.1 Effects of salt stress on chlorophyll fluorescence parameters in leaves of 5 B.inermis seedlings

2.3 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期丙二醛（MDA）含量的影響

由表1可知，鹽處理對MDA含量有顯著影響，且材料間存在顯著性差異。由圖2可知，與CK相比，兩種鹽處理均顯著增加L1、L2、L4、L5的MDA含量，對L3沒有顯著影響。L1、L2、L5均表現(xiàn)出A鹽處理對MDA的促進(jìn)作用顯著大于M鹽處理，A鹽處理下分別較CK顯著增加了46.39%、113.66%、143.86%，L2在A鹽處理下MDA含量最高；L4表現(xiàn)出M鹽處理對MDA的促進(jìn)作用顯著大于A鹽處理，且在M鹽處理下較CK顯著增加了167.38%。

圖2 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期葉片丙二醛含量的影響Fig.2 Effects of salt stress on MDA content in leaves of 5 B.inermis seedlings

2.4 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

由表1可知，鹽處理對Pro含量有顯著性影響，且材料間存在顯著性差異。由圖3可知，與CK相比，兩種鹽處理對L1的Pro含量沒有顯著性影響；L2和L3在M鹽處理下較CK分別顯著降低了13.23%和19.16%，在A鹽處理下分別顯著增加了50.79%和67.09%；兩種鹽處理均顯著增加了L4的Pro含量，且在A鹽處理下增幅最大，較CK顯著增加了124.50%；M鹽處理對L5沒有顯著影響，A鹽處理與CK相比顯著降低了15.39%。

圖3 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期葉片脯氨酸含量的影響Fig.3 Effects of salt stress on proline content in leaves of 5 B.inermis seedlings

由表1可知，鹽處理對可溶性糖含量有顯著性影響，且材料間存在顯著性差異。由圖4可知，在鹽處理下，5份材料的可溶性糖含量較CK相比均表現(xiàn)出不同程度的降低。材料L1、L3、L4均表現(xiàn)出M鹽處理對可溶性糖含量的抑制作用顯著大于A鹽處理，M鹽處理下分別較CK顯著降低了23.47%、38.17%和38.29%，A鹽處理下與CK相比均無顯著性差異；兩種鹽處理均顯著抑制了L5的可溶性糖含量，且A鹽處理的抑制作用顯著大于M鹽處理，M、A鹽處理分別較CK顯著降低了11.35%和28.25%。

圖4 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期葉片可溶性糖含量的影響Fig.4 Effects of salt stress on soluble sugar content in leaves of 5 B.inermis seedlings

2.5 5份無芒雀麥各單項(xiàng)指標(biāo)耐鹽系數(shù)的相關(guān)性分析

首先結(jié)合5份無芒雀麥的13個單項(xiàng)指標(biāo)，根據(jù)公式（1）計(jì)算得到其耐鹽系數(shù)，然后進(jìn)行相關(guān)性分析（表3和表4）。結(jié)果表明M鹽脅迫下3對性狀表現(xiàn)出極顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），5對性狀呈顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。株高和Fo、莖粗和可溶性糖含量、Fv/Fm和Fv/Fo均呈極顯著相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.968、-0.912、0.972；株高和根冠比、地上生物量和地下生物量、Fo和Fm均呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.738、0.775、0.777。

表3 中性鹽脅迫下5份無芒雀麥苗期各指標(biāo)耐鹽系數(shù)相關(guān)性Table 3 Correlation of salt tolerance coefficient of 5 B.inermis seedlings under neutral salt stress

表4 堿性鹽脅迫下5份無芒雀麥苗期各指標(biāo)耐鹽系數(shù)相關(guān)性Table 4 Correlation of salt tolerance coefficient of 5 B.inermis seedlings under alkaline salt stress

A鹽處理下4對性狀表現(xiàn)出極顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.01），4對性狀呈顯著相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。莖粗和Fo、莖粗和Fm、Fo和Fm均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.907、0.930、0.888，分蘗數(shù)和根冠比呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（-0.933）；株高和可溶性糖含量、分蘗數(shù)和地下生物量均呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.823、0.809。

2.6 5份無芒雀麥耐鹽系數(shù)的主成分分析

由于各指標(biāo)間相關(guān)程度不一致，導(dǎo)致信息重疊從而影響耐鹽性鑒定的準(zhǔn)確性，因此分別對5份無芒雀麥13個指標(biāo)的耐鹽系數(shù)進(jìn)行主成分分析（表5）。M鹽處理下，前3個綜合指標(biāo)累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)86.80%，可以選擇前3個主成分作為5份無芒雀麥材料耐中性鹽綜合評價的主要因子。由3個綜合指標(biāo)的特征值向量可知，主成分1中脯氨酸、丙二醛、Fv/Fm的特征向量較大；主成分2中Fm、分蘗數(shù)的特征向量較大；主成分3中地上生物量、莖粗、株高的特征向量較大。綜合主成分分析結(jié)果可知，無芒雀麥幼苗的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸含量、葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fo值、生物量積累可作為苗期評價耐中性鹽的綜合鑒定指標(biāo)。

表5 5份無芒雀麥各指標(biāo)耐鹽系數(shù)主成分分析的特征向量及貢獻(xiàn)率Table 5 The characteristic vector and contribution rate of principal component analysis of salt tolerance coefficient in 5 B.inermis

A鹽處理下，前3個綜合指標(biāo)累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)88.76%，選擇前3個主成分作為5份無芒雀麥材料耐堿性鹽綜合評價的主要因子。由3個綜合指標(biāo)的特征值向量可知，主成分1中可溶性糖、Fv/Fm、Fm的特征向量較大；主成分2中根冠比、分蘗數(shù)、脯氨酸的特征向量較大；主成分3中株高、地上生物量、Fv/Fo的特征向量較大。綜合主成分分析結(jié)果可知，無芒雀麥的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可溶性糖含量、干物質(zhì)積累分配情況、生長指標(biāo)株高可作為評價耐堿性鹽的綜合鑒定指標(biāo)。

2.7 5份無芒雀麥材料的綜合指標(biāo)值、權(quán)重、隸屬函數(shù)值、D值及排序

根據(jù)公式（2）得到5份無芒雀麥在兩種鹽脅迫下3個主成分的隸屬函數(shù)值。公式（3）結(jié)合3個主成分的貢獻(xiàn)率分別得到M、A鹽脅迫下3個主成分的權(quán)重，M鹽脅迫下3個主成分的權(quán)重為0.35、0.33、0.32，A鹽脅迫下為0.53、0.34、0.13。根據(jù)公式（4）分別得出兩種鹽脅迫下5份無芒雀麥材料苗期鹽脅迫的綜合評價值（D）。由表6可知，其中L4在兩種鹽脅迫下的D值均最大，說明L4的耐鹽堿能力高于其他4份無芒雀麥；L5在兩種鹽脅迫下的D值均最小，說明L5耐鹽堿能力較弱。

表6 5份無芒雀麥苗期各綜合指標(biāo)值、權(quán)重、隸屬函數(shù)值、D值及綜合評價Table 6 The comprehensive index value，weight，membership function value，D value and comprehensive evaluation of 5 B.inermis seedlings

3 討論

3.1 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期生長發(fā)育的影響

3.1.1 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期株高的影響 植物苗期耐鹽堿能力的強(qiáng)弱是評價植物種群能否在鹽漬化土壤中成功建植的關(guān)鍵指標(biāo)［26］，當(dāng)植物幼苗感受到鹽堿脅迫后，最直觀的響應(yīng)特征是幼苗生長的變化［5］。植物在應(yīng)對不同類型的鹽脅迫時也會選擇不同的適應(yīng)方式，Lin等［27］用不同的鹽堿對羊草（Leymus chinensis）幼苗進(jìn)行脅迫，發(fā)現(xiàn)堿性鹽對羊草幼苗的危害顯著大于中性鹽。何建軍等［28］發(fā)現(xiàn)Na2CO3對鹽生草（Halogeton glomeratus）幼苗株高的抑制大于NaCl和Na2SO4。本研究發(fā)現(xiàn)L2和L4均表現(xiàn)出堿性鹽處理對無芒雀麥的抑制作用顯著高于中性鹽處理，導(dǎo)致L2和L4在堿性鹽處理下選擇促進(jìn)株高，加速生命周期提前完成的生長方式。

3.1.2 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期地上生物量的影響 生物量是植物生長狀況的綜合體現(xiàn)，也是在逆境脅迫下生存能力的重要反映［7］。魏佳寧［29］研究發(fā)現(xiàn)鹽脅迫顯著抑制了早熟禾（Poa annua）地上生物量的積累，程明圣等［30］研究了NaCl脅迫對毛竹（Phyllostachys edulis）幼苗生物量的影響，發(fā)現(xiàn)50 mmol·L-1NaCl處理顯著增加了毛竹幼苗生物量。本試驗(yàn)結(jié)果也表明兩種鹽脅迫均能夠促進(jìn)L2、L4生長，地上生物量較CK均顯著增加；L1、L5在中性鹽脅迫下地上生物量顯著降低，說明中性鹽環(huán)境下顯著抑制了其生長。L3則表現(xiàn)出中性鹽脅迫抑制地上生物量的積累，堿性鹽脅迫顯著增加的現(xiàn)象，說明L3更適合在堿性鹽條件下生存。

3.1.3 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期地下生物量及根冠比的影響 植物根系是在鹽脅迫中最早受到脅迫和毒害的植物器官，研究表明，鹽脅迫主要通過阻礙植物根系吸收水分的方式影響植物的生長發(fā)育［31］。韓萌等［17］研究發(fā)現(xiàn)2份無芒雀麥根冠比在混合鹽堿脅迫后較對照顯著降低，得出鹽堿脅迫對地下部分的危害程度大于地上部分的結(jié)論。本研究結(jié)果表明，兩種鹽脅迫均降低了5份無芒雀麥材料的地下生物量，且地下生物量降幅顯著大于地上生物量，根冠比表現(xiàn)出與地下生物量相似的變化趨勢，說明鹽脅迫嚴(yán)重影響了無芒雀麥根系的生長發(fā)育，且對無芒雀麥根系的抑制作用大于地上部分，這可能是由于根系比地上部分更早接觸鹽堿溶液并受到脅迫［32］。

3.2 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期生理生化的影響

3.2.1 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響 植物在受到鹽堿脅迫時，滲透脅迫作用會損傷葉綠體膜，抑制光合電子傳遞速率導(dǎo)致PSⅡ的光合作用活力下降［33］。Fo值與葉片細(xì)胞中葉綠素含量有關(guān)，F(xiàn)m值反映出PSⅡ的電子傳遞情況［34］。任媛媛等［35］通過NaCl脅迫刺槐（Robinia pseudoacacia）幼苗發(fā)現(xiàn)，不同刺槐材料在鹽脅迫下的葉綠素?zé)晒鈪?shù)表現(xiàn)出不同的變化趨勢，“豫引1號”的Fm值隨鹽濃度的增加而升高，“3-1”的Fo值隨著鹽濃度的增加而降低。本試驗(yàn)結(jié)果表明，5份無芒雀麥Fo、Fm值受鹽脅迫處理顯著影響，且表現(xiàn)出不同的變化趨勢，對Fv/Fm、Fv/Fo沒有顯著影響，說明無芒雀麥在鹽堿脅迫下能夠有效保持光系統(tǒng)Ⅱ活性和潛在最大光能轉(zhuǎn)換效率，使光合反應(yīng)趨于穩(wěn)定，防止凈光合速率過度下降，這可能是無芒雀麥對鹽脅迫環(huán)境適應(yīng)的一種保護(hù)機(jī)制，這與蘇蘭茜等［36］在面包果（Artocarpus altilis）上的研究結(jié)果一致。

3.2.2 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期丙二醛（MDA）含量的影響 鹽堿脅迫會打破植物活性氧代謝系統(tǒng)的動態(tài)平衡，導(dǎo)致細(xì)胞生理功能的紊亂，MDA是細(xì)胞膜脂過氧化過程最重要的產(chǎn)物之一，MDA的富集將進(jìn)一步降低細(xì)胞膜的穩(wěn)定性［9］。陳雅琦等［37］發(fā)現(xiàn)，醉馬草（Achnatherum inebrians）幼苗MDA含量隨鹽濃度的提高呈現(xiàn)上升趨勢，且得出堿性鹽對膜脂的損傷顯著大于中性鹽的結(jié)論。本研究結(jié)果表明，除L3外，其余4份材料的MDA含量在兩種鹽脅迫處理下均顯著增加，說明L3在鹽堿脅迫下細(xì)胞膜損傷程度小于其他4份材料。L1、L2和L5在A鹽處理下的增幅明顯大于M鹽處理，說明堿性鹽對L1、L2和L5的損傷程度大于中性鹽；L4則表現(xiàn)出M鹽處理下的增幅顯著大于A鹽處理，說明中性鹽對L4的損傷程度大于堿性鹽。在兩種鹽脅迫下，L2的MDA含量均最大，說明其質(zhì)膜被破壞程度較大。

3.2.3 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期脯氨酸（Pro）含量的影響 植物在遭受逆境脅迫時會通過調(diào)節(jié)抗氧化酶活性變化和合成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)來響應(yīng)這種脅迫，Pro是植物在鹽堿脅迫下主要的有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)［38］。余淑艷等［39］發(fā)現(xiàn)沙蘆草（Agropyron mongolicum）在鹽脅迫下，葉片的游離Pro含量與對照相比顯著提高了25.33%。本研究發(fā)現(xiàn)L4的Pro含量增幅最大，說明鹽堿脅迫會刺激L4合成更多的Pro來維持滲透平衡，且堿性鹽處理下的Pro含量顯著高于中性鹽，說明堿性鹽比中性鹽更能促進(jìn)L4滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的生成。劉微等［40］通過NaCl脅迫辣椒（Capsicum annuum）幼苗發(fā)現(xiàn)，高濃度鹽脅迫會降低Pro的合成能力。本研究也發(fā)現(xiàn)，L5經(jīng)綜合評價其耐鹽性較弱，M鹽處理下其Pro含量較CK組卻沒有顯著差異，可能是鹽脅迫損傷了其內(nèi)部穩(wěn)態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致其合成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的能力受到抑制。

3.2.4 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期可溶性糖含量的影響 可溶性糖作為物質(zhì)基礎(chǔ)和能量之源直接參與植物大分子有機(jī)物的合成，還作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)在植物應(yīng)對鹽分脅迫時起著重要作用［41］。陸安橋等［42］發(fā)現(xiàn)高濃度鹽脅迫降低了湖南稷子（Echinochloa frumentacea）幼苗體內(nèi)可溶性糖含量的積累。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩種鹽處理均會降低5份無芒雀麥材料的可溶性糖含量，說明鹽脅迫會降低可溶性糖含量的合成或加劇可溶性糖的損耗。研究發(fā)現(xiàn)L1、L3、L4在M鹽處理下的可溶性糖含量降幅大于A鹽處理，說明這4份材料受M鹽抑制作用較大；L5在A鹽處理下的降幅顯著大于M鹽處理，說明堿性鹽對L5的抑制作用大于中性鹽。

3.3 鹽脅迫對5份無芒雀麥苗期耐鹽性綜合評價

苗期是對植物進(jìn)行耐鹽性評價的最佳時期，不同植物的耐鹽機(jī)制不同且影響植物耐鹽性的因素也存在差異性，研究發(fā)現(xiàn)，采用多項(xiàng)指標(biāo)綜合評價植物的耐鹽性更合理準(zhǔn)確［19］。主成分分析可以將各單項(xiàng)指標(biāo)組合成相互獨(dú)立的幾個綜合指標(biāo)，可以反映出原來各單項(xiàng)指標(biāo)的信息［43］。田小霞等［21］研究發(fā)現(xiàn)，脯氨酸和丙二醛含量可以作為無芒雀麥幼苗的耐鹽性鑒定指標(biāo)；王苗苗等［44］研究得出，有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)Pro和膜脂過氧化產(chǎn)物MDA可以反映出燕麥（Avena sativa）苗期耐鹽性的強(qiáng)弱；李珍等［45］研究發(fā)現(xiàn)，消除中和氧化產(chǎn)物能力的大小是評價新麥草（Psathyrostachys juncea）苗期耐鹽性強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、葉綠素?zé)晒鈪?shù)、苗期生長指標(biāo)可作為無芒雀麥苗期耐中性鹽評價的綜合指標(biāo)；滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、干物質(zhì)積累分配情況、生長指標(biāo)可作為無芒雀麥耐堿性鹽評價的綜合指標(biāo)。根據(jù)在兩種鹽脅迫下的綜合評價D值，得到5份無芒雀麥材料的耐鹽性強(qiáng)弱依次為：L4＞L1＞L2＞L3＞L5（耐中性鹽排名），L4＞L2＞L3＞L1＞L5（耐堿性鹽排名），該結(jié)果與5份無芒雀麥苗期在鹽脅迫下生長、生理生化方面表現(xiàn)基本一致，此評價方法在無芒雀麥耐鹽性評價方面具有可行性。

4 結(jié)論

1）鹽脅迫對無芒雀麥苗期生長、生理生化特性有顯著影響。鹽脅迫嚴(yán)重影響了無芒雀麥根系的生長發(fā)育，滲透脅迫作用導(dǎo)致其氧化產(chǎn)物及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量明顯升高。

2）不同無芒雀麥耐鹽性不同。其中L4耐中性、堿性鹽能力均較強(qiáng)，L5耐中性、堿性鹽能力相對較弱。