不同紫花苜蓿品種的抗旱生理特性比較研究.pdf

1、牧草植物在干旱半干旱地區(qū)具有生態(tài)適宜性、生產(chǎn)重要性和良好的抗逆性。分析其旱作條件下不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的生理生化特征，了解其抗旱特性，揭示其抗旱機(jī)理，對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)中選育抗旱品種和改進(jìn)旱地栽培技術(shù)具有重要的理論價(jià)值和生產(chǎn)指導(dǎo)意義。本文以重要的栽培牧草紫花苜蓿(Medicago sativa)為研究對(duì)象，通過對(duì)旱作栽培條件下4個(gè)國外引進(jìn)品種和1個(gè)國內(nèi)品種不同生育階段的抗旱性生理生化指標(biāo)(游離脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性)、水分指標(biāo)(相

2、對(duì)含水量、葉片保水率、葉片水勢(shì))、光合指標(biāo)(Pn、Tr、Ci．Gs、葉綠素含量)及葉綠素?zé)晒庵笜?biāo)(Fv'/Fm’、ETR、qP、NPQ)進(jìn)行研究，比較不同品種在各生育期對(duì)干旱的反應(yīng)，并通過隸屬函數(shù)法分析不同品種在各生育期的抗旱性表現(xiàn)，運(yùn)用隸屬函數(shù)值對(duì)不同苜蓿品種的抗旱適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果表明： 1.旱作條件下不同紫花苜蓿品種在全生育期的生理指標(biāo)表現(xiàn)為：脯氨酸含量在各生育期間呈極顯著差異，分枝期和現(xiàn)蕾期的脯氨酸含量極顯著的高于其它

3、三個(gè)時(shí)期;品種間以牧歌40l+Z極顯著的高于其它品種，超級(jí)13R顯著的低于其它4個(gè)品種。從保護(hù)酶活性來看，SOD、POD活性在不同生育期所表現(xiàn)的趨勢(shì)不一致，但在苜蓿的營養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期都呈現(xiàn)出較高的水平，5個(gè)品種間的活性酶水平均呈不顯著差異;CAT活性在苜蓿不同生育期無顯著規(guī)律。 2.對(duì)5個(gè)苜蓿品種在各時(shí)期水分指標(biāo)比較發(fā)現(xiàn)，苜蓿品種間在不同生育時(shí)期的RWC呈較大的差異性，從返青期到盛花期，呈由“高-逐漸下降-緩慢上升”的趨勢(shì)。5個(gè)品種

4、的水勢(shì)日變化在不同生育時(shí)期均呈現(xiàn)“三峰”變化趨勢(shì)，返青期和盛花期植物水分狀況最好，苜蓿的抗旱機(jī)理表現(xiàn)為高水勢(shì)延緩脫水型。葉片水勢(shì)與葉片保水力達(dá)極顯著負(fù)相關(guān)，與葉片相對(duì)含水量顯著正相關(guān)。 3.旱作條件下，各苜蓿品種在不同時(shí)期的Tr、Pn變化趨勢(shì)均表現(xiàn)為單峰型，不同品種并不一致，新疆大葉和超級(jí)13R整個(gè)生育期最大Tr出現(xiàn)在分枝期，其它3個(gè)品種則出現(xiàn)在現(xiàn)蕾期，表明苜蓿分枝期一現(xiàn)蕾期為需水關(guān)鍵期。新疆大葉和路寶整個(gè)生育期最大Pn出現(xiàn)在分

5、枝期，其他3個(gè)品種則出現(xiàn)在現(xiàn)蕾期。超級(jí)13R整個(gè)生育期Tr、pn一直處于較高水平，表現(xiàn)為高需水特性。品種間在不同時(shí)期的Tr呈顯著差異，胞間C0濃度均無顯著差異，超級(jí)13R的Gs極顯著的高于其它4個(gè)品種。不同時(shí)期引起苜蓿中午Pn降低的主要因素為非氣孔因素。 4.熒光分析表明，旱作條件下，5個(gè)苜蓿品種的光化學(xué)效率(Fv’/Fm’)同變化趨勢(shì)一致，呈秋千型曲線，均從10：00開始下降至14：00，中午下降較平緩，品種間差異不顯著。苜蓿

6、的光化學(xué)淬滅(qP)日變化趨勢(shì)與Fv’/Fm’一致，非光化學(xué)淬滅(NPQ)日變化趨勢(shì)與Fv’/Fm’相反，呈單峰曲線，最大值均出現(xiàn)在14：00，品種間差異明顯，牧歌401+Z的NPQ值高于其它4個(gè)品種，且隨著中午氣溫和光強(qiáng)的不斷增加，5個(gè)苜蓿品種的NPQ迅速上升，表明苜蓿主要以非輻射能量耗散的增加來減輕光抑制，以此保護(hù)光合機(jī)構(gòu)免受傷害。隨著光照時(shí)間的增加，苜蓿的ETR與Pn均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且峰值均出現(xiàn)在12：00-16：00，隨著Pn開

7、始下降時(shí)，ETR也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。路寶和超級(jí)13R從整體上所表現(xiàn)的ETR較強(qiáng)，說明這兩個(gè)品種具有較強(qiáng)的光合能力。 5.對(duì)分枝期的生理生化指標(biāo)，水分指標(biāo)、光合指標(biāo)及熒光指標(biāo)和產(chǎn)量等指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明旱作條件下，葉片保水力、水勢(shì)葉片、光合速率和C02氣孔導(dǎo)度對(duì)苜蓿產(chǎn)量的影響較大。 6.運(yùn)用各指標(biāo)在同一生育期的平均數(shù)來計(jì)算各指標(biāo)在各生育期的隸屬函數(shù)值分析表明，各苜蓿品種在分枝期抗旱性最強(qiáng)。分枝期不同苜蓿品種之間的抗旱性