秋眠级不同的紫花苜蓿苗期耐热性评价韩瑞宏1，高桂娟2（1.仲恺农业工程学院农业与园林学院，广州510225；2.广东教育学院生物系，广州510303）摘要：本试验选择具有代表性并能真实反映植物耐热性的多项指标对4种秋眠级不同的紫花苜蓿品种进行苗期耐热性综合评价。
热害指数及恢复指数的分析结果表明，WL-525HQ 耐热性较强，WL-232HQ耐热性较差；通过隶属函数分析4个紫花苜蓿品种的耐热性顺为：WL-525HQ>WL-414HQ>WL-323HQ>WL-232HQ，秋眠级高的紫花苜蓿品种耐热性较强。
关键词：秋眠级；紫花苜蓿；苗期；耐热性紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是世界分布最广的豆科牧草，也是我国种植面积最大的人工牧草，其营养价值丰富，生物量大、再生性强被称为“牧草之王”[1]。
尽管紫花苜蓿有诸多优点，但由于其耐热性较差，严重地限制了紫花苜蓿的推广与利用。
近年来，国外成功培育了一些适宜南方气候条件种植的高秋眠等级(非秋眠类型)新品种，这些新品种具有抗热性强、产量高、再生快[2,3]等特点，为我国南方地区引种、种植紫花苜蓿奠定了基础[4]。
本试验通过人工模拟直接鉴定法，选择具有代表性并能真实反映植物耐热性的多项生长指标对国外4个不同秋眠级的紫花苜蓿品种耐热性进行评价，旨在分析秋眠级与苜蓿耐热性的关系，为耐热苜蓿在南方高温地区的推广及耐热苜蓿育种积累资料并提供一定的理论依据。
1.试验材料和方法1.1 试验材料试验材料包括WL-232HQ（秋眠级2级）、WL-323HQ（秋眠级4级）、WL-414HQ（秋眠级6级）、WL-525HQ（秋眠级8级）4种紫花苜蓿。
1.2 试验方法采用盆栽方式，盆子的规格为10cm×12cm(高×口径)每品种9盆，每盆10株，在苗龄为40d时进行处理，其中3盆置于温度为25℃/20℃（昼/夜），光周期14h/10h（昼/夜）的光照培养箱中作为对照，另外6盆进行高温处理，置于温度38℃/33℃（昼/夜），光周期14h/10h（昼/夜）的光照培养箱中，6盆中3盆用于热害指数及恢复指数的测定，3盆用于生长指标的测定。
试验期间保持水分的供应避免水分胁迫，每天随机更换各盆的位置。
在处理的0d、2d、4d、6d、8d、10d测定热害指数，恢复4d（25℃/20℃）后测定恢复指数；在处理的第10d进行生物量等指标的测定。
1.2.1 热害症状的分级分为6级：0级：无受害症状；1级：植株稍有萎蔫，老叶边缘发黄或轻微失水；2级：植株萎蔫，中下部叶片下垂、皱缩，老叶变黄；3级：植株严重萎蔫，老叶脱落或干枯，上部叶片严重下垂，叶失水、皱缩；4级：植株叶片全部干枯或脱落，但茎仍保持绿色；5级：茎失绿、干枯。
1.2.2 恢复指数的划分标准恢复指数：0级:整株死亡；1级：茎仍保持绿色，叶片全部干枯已不可能恢复；2级：茎保持绿色，部分叶绿色；3级：茎绿色，上部残留叶片恢复直挺、叶色变绿；4级：整株恢复。
1.3 测定内容1.3.1 热害指数通过公式：热害指数=∑（各级株数×级数）/(最高级数×总株数)计算热害指数，并进行分析。
1.3.2 恢复指数通过公式：恢复指数=∑（各级株数×级数）/(最高级数×总株数)计算恢复指数。
1.3.3 生物量的测定地上生物量的测定：收集每盆植株的地上部分，风干后测定其干重（g）。
地下生物量的测定：收集每盆植株的地下部分，然后用清水洗净风干后测定其干重（g）。
根冠比：根冠比=植株的地下生物量/地上生物量。
1.3.4 胁迫指数包括地上生物量胁迫指数；地下生物量胁迫指数；根冠比胁迫指数。
胁迫指数=胁迫植株的测量值/对照植株测量值。
1.3.5 隶属函数的计算方法隶属函数值计算公式：R(X i)=(X i-X min)/(X max-X min) (1)反隶属函数值计算公式：R(X i)=1-(X i-X min)/(X max-X min) (2)式中R(X i)为隶属函数值，X i为指标测定值，X min、X max为所有参试材料某一指标的最小值和最大值。
2 结果与分析2.1 高温胁迫下紫花苜蓿热害指数与恢复指数对紫花苜蓿幼苗热害指数和恢复指数的测定结果表明(表1)，高温胁迫下WL-525HQ、WL-414HQ秋眠级的高两种紫花苜蓿热害指数低而恢复指数高，耐热性较强；WL-232HQ、WL-323HQ秋眠级低的两种紫花苜蓿热害指数高而恢复指数较低，耐热性较差。
表1 高温胁迫下苜蓿耐热指数与恢复指数Tab.1 The heat injury index and recovery index of alfalfa under high-temperature stress品种/时间 热害指数2d 热害指数4d热害指数6d热害指数8d热害指数10d恢复指数4dWL-232HQ WL-323HQ WL-414HQ WL-525HQ 0.0150.0580.0250.0400.0310.2530.2750.2600.6920.6530.6450.5500.7080.6740.6500.5600.7300.7350.6700.6000.4230.5130.6130.7312.2 地上生物量植株地上生物量的测定结果表明（图1），与对照相比，高温胁迫下苜蓿地上生物量均有不同程度的降低，表明高温抑制了苜蓿地上部的生长，且品种间差异极显著（P<0.01）。
WL-232HQ、WL-323HQ、WL-414HQ地上生物量的下降幅度较大，与对照相比分别下降78.01%、62.50%、65.11%，WL-525HQ 地上生物量的下降幅度较小，与对照相比下降43.26%。
图1 高温胁迫下紫花苜蓿地上生物量的变化 Fig1. The change of above ground biomass of alfalfaunder high-temperature stress2.3 地下生物量植株地下生物量的测定结果表明（图2），与对照相比，高温胁迫下4种紫花苜蓿地下生物量下降幅度较大，均达到80%以上，WL-232HQ 地下生物量的下降幅度最大，达到了92.23%，表明高温抑制了紫花苜蓿植株地下生物量的增加其中。
图2 高温胁迫下苜蓿地下生物量的变化Fig2.The change of under ground biomass of alfalfa under high-temperature stress 2.4 根冠比图3 高温胁迫下苜蓿根冠比的变化Fig3. The change of under/ground biomass of alfalfastress高温胁迫抑制了根冠比的增加，品种间差异极显著（P<0.01），其中与对照相比，WL-525HQ根冠比下降幅度较大为68.67%，WL-414HQ根冠比的下降幅度较小为44.42%。
2.5 隶属函数分析以第10天的热害指数、恢复指数、处理植株的地下生物量、处理植株的根冠比、地下生物量胁迫指数、根冠比胁迫指数对4种秋眠级不同的紫花苜蓿进行隶属函数分析，根据隶属函数平均值的大小对苜蓿种质资源耐热性进行排序，耐热性由强到弱的顺序为：WL-525HQ﹥WL-414HQ﹥WL-323HQ﹥WL-232HQ。
表2 高温胁迫条件下紫花苜蓿隶属函数值Tab 2 The subordinate function values of alfalfa under high-temperature stress品种 R(1) R(2) R(3) R(4) R(5) R(6) S(1)WL-232HQ WL-323HQ WL-414HQ WL-525HQ 0.0370.48110.2920.617110.4460.2220.9290.39310.82610.9060.1770.15510.0360.5340.6560.688注：表中R(1)、R(2)、R(3)、R(4)、R(5)、R(6)分别表示第10天的热害指数、恢复指数、处理植株的地下生物量、处理植株的根冠比、地下生物量胁迫指数、根冠比胁迫指数；S(1)代表隶属函数平均值，除热害指数选用反隶属函数外，其余指标均采用隶属函数计算。
3 结论与讨论对于不同的测定指标来说，有的指标变化最大值与最小值之间差异非常大，因而该指标的绝对值在参与整个评价过程中所占的比重就比较大，对评价结果影响也就比较大；而另外有的指标品系间差异比较小，则该指标的绝对值在综合评价过程中的贡献就可能比较小。
这样就有可能错误的扩大或缩小某一个性状与品种耐高温胁迫的相关性。
采用隶属函数法综合评价的方法，每个指标都消除了品系间差异大小的影响，消除了各指标因绝对值大小不同而可能造成的对正确评价材料耐高温胁迫性能力所做的贡献不同。
本研究采用隶属函数法综合评价苜蓿各品系的耐高温胁迫能力，其结果更为可靠。
即使一两个指标不符合品种的耐高温胁迫表现，而其他大多数指标符合，仍可以较准确地确定其耐温度胁迫能力，这样鉴定出来的结果，比采用单项指标所得结果更加全面，可信度更高。
在一些其他作物上抗热鉴定上，也有报道采用隶属函数法对植物的抗逆性进行综合评价[5,6]。
从本试验结果比较中可看出，各单项指标，在总体上与隶属函数综合鉴定结果趋势基本一致，但个别品种若采用单项指标评价其评价结果与综合评价的差别较大，如WL-525HQ单独用根冠比作为评价指标其耐热性则低于其他品种，与用隶属函数综合评价的结果差异较大。
所以通过单项指标不能保证可以准确无误的鉴定多个品种的耐性差异。
因此在条件允许的情况下，最好能结合多项指标进行综合鉴定。
苜蓿秋眠性是由于光照和气温变化而导致其形态和生活力发生变化，20世纪70年代由美国科学家Barn等提出并将苜蓿的秋眠性划分为九级分类标准，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级属秋眠类型，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级属半秋眠类型，Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ级为非秋眠类型。
秋眠级越低，植株相对抗寒冷；秋眠级越高，抗寒性降低，耐热性增加[5]。
本研究发现高温胁迫下，秋眠级高的紫花苜蓿品种热害指数低而恢复指数较高，用隶属函数综合评价其耐热性强于秋眠级低的紫花苜蓿。
参考文献（略）。