紫花苜蓿铝胁迫抗性的基因型差异研究

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本研究采用小盆土培法和小体积水培法相结合研究了紫花苜蓿耐铝性差异评估的适宜方法,并对不同紫花苜蓿基因型的耐铝性进行了系统研究。   试验一采用5、10、15、20以及1、2、3、4μM铝离子浓度分别对紫花苜蓿品种进行胁迫处理,从而确定一个适宜的耐铝性评估铝离子浓度。用5、10、15、20μM铝离子溶液对10个苜蓿品种进行胁迫处理,苜蓿根伸长均受到不同程度的抑制,其中5μM铝离子溶液对10个苜蓿品种的抑制程度相对较小,抑制率为54.9%~74.2%,而10、15、20μM铝离子溶液对10个苜蓿品种的抑制率都在67.8%以上。用1、2、3、4μM铝离子4个苜蓿品种进行胁迫处理,1、2μM铝离子对4个苜蓿品种的抑制率在43.7%以下,4μM铝离子溶液的抑制率在54.4%~65.3%,而3μM铝离子的抑制率在48.0~55.2%。进一步用3μM铝离子溶液对10个紫花苜蓿品种进行胁迫处理,赛特、游客和三得利的抑制率在35.2%~39.8%,耐铝性较好,德宝和南霸天的抑制率55.2%~56.7%,耐铝性较差,丰宝、胖多、金皇后、WL—414和皇后居中,且耐铝性较好品种与较差品种间存在显著差异(P<0.01)。铝离子对紫花苜蓿品种地抑制太深或太浅均可能造成其耐铝性的评价不准确,3μM铝离子溶液对紫花苜蓿品种的抑制率能有效的反映铝离子对紫花苜蓿植株的胁迫性。   试验二采用金华地区典型红黄壤对上述的10个苜蓿品种进行耐铝性试验。将10个苜蓿品种在酸性土壤和石灰改良土壤上种植一个生物周期,测量株高、根系干重、茎叶干重等指标,用它们的相对指标值进行耐铝性评定,发现10个品种在各指标的耐铝性差异很显著(P<0.01)。采用灰色系统关联法对紫花苜蓿品种耐铝性进行综合评估,结果表明:三得利、游客和赛特耐铝性较高,胖多、南霸天和WL—414耐铝性较差,皇后、丰宝、金皇后和德宝位于中间。为了比较土培法和水培法的筛选结果的差异性,进一步对小体积水培法的筛选指标(相对根伸长)和土培法的四个筛选指标(相对根重、相对茎叶重、相对株高和灰色系统综合评估指标)的相关性进行分析,小体积水培试验的相对根伸长指标值与土培试验的相对株高值、相对茎叶重值以及灰色系统综合评估值之间存在极显著的正相关(P<0.01),与相对根系重值之间存在显著相关(P<0.05)。两种方法的指标值间相关性较大,用一种方法的评价结果能有效地反映另一种方法的评价结果,鉴于小体积水培较土培法筛选更快速、方便,确定小体积水培法为最终的紫花苜蓿品种耐铝性筛选方法。   试验三用小体积水培法对多个紫花苜蓿品种进行了耐铝性筛选试验。采用小体积水培法79个紫花苜蓿品种进行铝离子胁迫,结果表明,不同品种间的耐铝性存在着较大的差异(P<0.01)。其中小冠、爱乐高、拉达克、喀什、苏联、甘农一号等品种的抑制率在30.4%~32.9%,抗铝性较强;而兰热莱恩德、Hadalonba、大西洋、矩、法国、早胜等品种的抑制率在58.5%~62.4%,对铝较敏感;其余品种介于中间,相对根伸长在41.5%~67.1%之间。   综上所述,3μM铝离子胁迫浓度能对紫花苜蓿品种的耐铝性进行有效评价。用水培法和土培法对10个紫花苜蓿品种的耐铝性进行了测定,两种方法的测定指标间相关性较大,鉴于小体积水培较土培法地筛选更快速、方便,确定小体积水培法为最终的紫花苜蓿品种耐铝性筛选法。用3μM的铝离子对79个紫花苜蓿品种耐铝性进行耐铝性评定,结果表明,不同品种间的耐铝性存在着较大的差异(P<0.01),耐铝抗性较高的品种相对较少。
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