一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法

摘要

本发明公开了一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法，包括试验材料的准备、材料的预培养、铝处理方法、铝处理后各项指标的测定、采用隶属函数法进行综合评价、以及数据处理分析和统计。本发明对收集于不同地区的狗牙根种质资源进行耐铝性差异鉴定，筛选出耐铝种质及铝敏感种质，通过对耐铝机理的研究，为草坪及饲料牧草选育优良耐铝品种提供了理论依据。

说明书

技术领域

本发明涉及种质资源评价与筛选技术领域，更具体的说是涉及一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法。

背景技术

狗牙根属草坪草是最具代表性的暖季型草坪草，广泛分布于欧洲、亚洲的热带及亚热带地区。原产非洲，我国黄河流域以南各地均有野生种，新疆伊犁、喀什、和田亦有野生种，各地名称较多，如爬根草、蟋蟀草等，是禾本科绊根草属多年生草坪植物，其植株低矮，生长力强，具根状茎或细长匍匐枝，其结实能力极差种子成熟后易于脱落，具有一定的自播能力。

酸性土壤限制了诸多经济植物的生长，铝是酸性土壤中的主要限制因素，对狗牙根耐铝机理的研究有助于发现新的耐铝机理，为草坪及饲料牧草选育优良耐铝品种提供理论依据。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法，包括以下步骤：

(1)试验材料的准备：构建狗牙根核心种质；

(2)材料的预培养：采集狗牙根的匍匐茎，插入到装有石英砂的一次性塑料杯中培养，将塑料杯悬挂于已经打孔的塑料泡沫板上，塑料泡沫板放置在装有霍格兰营养液的周转箱上，保证匍匐茎最下端的节点浸没在营养液中；

(3)铝处理方法：预培养两周之后，挑选长势良好的材料修剪一致，种植于塑料杯中，将塑料杯悬挂于已经打孔的塑料泡沫板上，塑料泡沫板悬挂放置于装有霍格兰营养液的塑料桶上，设置等量的对照组和处理组，处理组进行铝处理，以狗牙根耐铝指数下降到60％作为狗牙根存活临界铝离子浓度，对照组不进行铝处理；

(4)铝处理28天后进行各项指标的测定，将各处理组数据与对照组数据求相对值后进行方差分析；

(5)采用隶属函数法进行综合评价：

F

式中，F

根据各性状的平均隶属函数值大小对其耐铝性进行分级；

(6)通过SPSS21.0和Excel2010软件进行数据处理分析和统计。

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(1)中所述试验材料是选自多个国家和地区的狗牙根种质，分布于北纬1°17′～南纬30°33′。

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(2)中所述狗牙根的匍匐茎带有两个节。

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(2)中每个种质在同一个周转箱培养。

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(2)中每隔3-4天换一次营养液，并且每天用HCl和/或NaOH溶液调节营养液的pH为5.6-6.0。

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(3)中每隔3-4天换一次营养液，并且每天用HCl和/或NaOH溶液调节营养液的pH为3.8-4.2。

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(4)中所述指标包括株高、叶长、叶宽、叶片枯黄率、叶色、均一性、坪用质量、最长根根长、地上部干重和地下部干重、全株干重。

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(5)中如果某一指标与综合质量成负相关，则利用反隶属函数进行转换，计算公式为：F

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(5)中所述耐铝性分级标准如下：当平均隶属函数值＞0.58时，为极端耐铝型材料；当平均隶属函数值为0.50-0.58时，为耐铝型材料；当平均隶属函数值为0.35-0.50时，为较耐铝中间型材料；当平均隶属函数值＜0.35时，为铝敏感型材料。

优选的，在上述一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法中，步骤(6)中用Excel进行数据整理，计算各指标的相对值和平均值、隶属函数值，利用SPSS21.0软件进行方差分析以及相关性分析。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法，本发明对收集于不同地区的狗牙根种质资源进行耐铝性差异鉴定，筛选出耐铝种质及铝敏感种质，通过对耐铝机理的研究，为草坪及饲料牧草选育优良耐铝品种提供了理论依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明狗牙根预培养图片；

图2附图为本发明铝胁迫对狗牙根耐铝指数的影响。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种狗牙根种质资源耐铝性评价及耐铝种质的筛选方法，包括以下步骤：

(1)试验材料的准备：实验材料为前期构建的核心种质，来自哥伦比亚、越南、泰国梅岛、东帝汶帝力市、印度尼西亚、斯里兰卡、哥斯达黎加、委内瑞拉加拉加斯刚、南非、科特迪瓦，阿比让、格林纳达等多个国家和地区的狗牙根种质，这些材料分布在北纬1°17′～南纬30°33′；中国的狗牙根分布在北纬18°12′～39°57′，主要采自天津、安徽、福建、江苏、上海、山东、海南、广东、广西、河南、湖北、湖南、甘肃、新疆、陕西、重庆、贵州、云南的66份狗牙根材料，其中野生种质63份，栽培种3份南京狗牙根(南京狗牙根)、Tifway(Tifway)、和阳江狗牙根。

材料来源详见表1，66份狗牙根材料种植在中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带牧草研究中心试验基地。其中1-66号为材料序号，本实施例中所有1-66号都为此序号。

表1供试狗牙根材料来源

(2)材料的预培养

于2019年3月在中国热带农业科学院热带作物种质资源圃采集狗牙根的匍匐茎，剪取生长发育良好，带有2个节的狗牙根茎段插入到装有石英砂的250ml一次性塑料杯中培养(塑料杯的直径约6～7cm、高约9～10cm，杯底打4个孔，最后垫上纱布)，每杯种植6株材料，将塑料杯悬挂于已经打孔了的塑料泡沫板上，每个泡沫板上放置12杯，即12个重复，泡沫板放置在装有10L1/2霍格兰营养液的周转箱上(长40cm，宽29cm，高14cm)，为创造了相同的培养条件，每个种质在同一个周转箱培养，参见图1。通常每隔3到4天换一次营养液，每天用配置好的HCl和/或NaOH溶液来微调营养液的pH为5.8±0.2左右，并定期检查水面的高度，使茎段最下端的节点浸没在营养液中。

(3)铝处理方法

预培养2周之后，将所有的材料挑出10杯长势较好的修剪一致后进行铝处理(5杯处理、5杯对照)，每份狗牙根材料单独种植一个小桶，即5个重复。将泡沫板悬放于5L的装有1/2霍格兰营养液塑料桶上，处理的铝浓度(AlCl

(4)测定指标和方法

在铝处理结束后，指标的测定主要包括株高、叶长、叶宽、叶片枯黄率、叶色、均一性、坪用质量、最长根根长、地上部干重和地下部干重、全株干重为观测指标，将个处理组数据与对照组数据求相对值后进行方差分析。

4.1株高：采用直尺测量植株的自然高度，每杯测量5个重复。

4.2叶长：采用直尺测量植株的叶长，每杯随机测量5个重复。

4.3叶宽：采用游标卡尺测量植株的叶宽，每杯随机测量5个叶片的叶宽。

4.4叶片枯黄率：采用目测打分法记录各狗牙根材料叶片枯黄率。(LF，采用百分制，单位为％，若目测枯黄率在5％以下，则表示草坪草基本上没有黄叶出现，生长较好，若目测枯黄率为50％左右，则表示草坪草有一半的叶片都出现枯黄现象；若目测枯黄率为95％以上，则表示草坪草基本没有绿色叶片，草坪草基本全部死亡。)

4.5叶色：用目测法观察记录在铝的处理下，狗牙根叶色的变化情况然后对颜色进行评分分，每份材料重复5次，最后求平均值。赋分标准如下，分为9级：叶色表现蓝绿时为9分、叶色表现深绿时7分、叶色表现绿时为5分、叶色表现浅绿时为3分、若叶色表现黄绿色，则为1分。

4.6均一性：均一性是表示整个草坪草的外貌和观感均匀程度，是草坪密度、颜色、整齐性和质地等差异的综合反映。一般采用目测打分法对均一性进行赋分，重复5次最后求平均值。共分为5级，分别是：1级评分为8～9分，表示草坪表现出很均匀、草坪的密度、颜色、整齐性和质地的差异极小，草坪质量很好；2级评分为6～7分，表示草坪均匀程度、草坪密度、颜色、整齐性和质地差异不太明显；3级评分是4～5分，表示草坪较为均勾，草坪的密度、颜色、整齐性和质地略有差异；4级评分为2～3分，表示草坪表现出不均勾，草坪的密度、颜色、整齐性和质地差异较大；5级评分为1分，表示草坪表现出极度不均勾，草坪的密度、颜色、整齐性及质地差异很大。

4.7坪用质量：采用目测法对坪用质量进行评分，以2～3人根据参试狗牙根材料的坪用性状和和适应性等综合质量表现来进行评分，最后求观测值的平均值。评分时，9分为最优，1分为最差，坪用质量评分标准见表2。

表2坪用质量评分标准

4.8最长根根长：采用直尺测定狗牙根在铝胁迫条件下每杯中最长根的根长和对照的每杯最长根的长度，最后求平均长度。

耐铝指数＝∑铝胁迫下最长根的平均长度/∑对照最长根的平均长度。

4.9地上部干重、地下部干重和全株干重

铝处理结束后，将地上部分和根系用剪刀分开，每份材料的5个重复单独分装标记，地上部和地下部相互对应标记，先用水冲洗干净后，再用去离子水冲洗3次，先在烘箱中105°杀青15min，然后75°烘干48h，后用天平称重。以每杯为单位计算每份种质的相对地上部分干重、相对根系干重和相对全株干重。

相对地上部分干重＝铝处理地上部分干重/对照地上部分干重；

相对根系干重＝铝处理根系干重/对照根系干重；

相对全株干重＝铝处理全株干重/对照全株干重。

(5)综合评价

5.1采用隶属函数法进行综合评价。

F

式中F

如果某一指标与综合质量成负相关，则利用反隶属函数进行转换，计算公式为：F

最后按材料将各性状的隶属函数值进行平均，得各材料的平均隶属函数。

5.2耐铝性分级

根据各性状的平均隶属函数值大小对其耐铝性进行分级，分级标准见表3。其中，1级为极端耐铝型材料，2级为耐铝型材料，3级为较耐铝型材料，4级为中间型材料，5级为铝敏感型材料。

表3耐铝性分级标准

(6)数据处理与分析

用SPSS21.0和Excel2010软件进行数据处理分析和统计。用Excel进行数据整理，计算各指标的相对值和平均值、隶属函数值等；利用SPSS21.0软件进行方差分析以及相关性分析等。

结果与分析

(1)铝处理对狗牙根生长指标的影响

铝处理28天之后，如表4所示，66份铝处理的狗牙根材料的相对株高、相对叶宽和相对枯黄率存在极显著差异(P＜0.01)；相对叶长、相对地上部干重、相对地下部干重、相对全株干重以及相对根长均差异显著(P＜0.05)。其中相对枯黄率差异最大，变异范围为70.00～320.00％，变异系数为36.56％；相对地下部干重的变异范围为48.61～222.11％，其变异系数为29.20％；相对地上部干重的变异范围为71.32～183.84％，变异系数为21.67％；相对全株干重的变异范围为60.19～166.79％，变异系数为20.44％；相对根长的变异范围54～157.8％，变异系数为18.81％；相对株高的变异范围为72-154.6％，变异系数为12.33％，相对叶长的变异范围为81.2～121.8％，变异系数为9.18％，相对叶宽的变异范围为86.8～114.4％，变异系数为5.74％。

经过铝胁迫处理以后，相对株高、相对叶长、相对叶宽、相对枯黄率、相对地上部干重、相对根系干重、相对全株干重和相对根长有部分材料大于100％，其中相对株高有39份材料大于100％，相对叶长有34份材料大于100％，相对叶宽有23份大于100％，相对枯黄率有33份材料大于100％，相对地上部干重有47份材料大于100％，相对根系干重有38份材料大于100％，相对全株干重有41份材料大于100％，相对根长有48份材料大于100％，从这些结果可以看出，这种现象是因为耐铝性在不同植物之间有所差异，而且同一种植物在不同的品种之间的耐铝性也显著不同，耐铝能力较强的品种，在临界存活铝浓度处理下，其相对株高、相对叶长、相对叶宽、相对枯黄率、相对地上部干重、相对地下部干重、相对全株干重和相对根长没有受到明显的抑制作用，反而促进了其生长；对于耐铝能力较弱的品种，在临界存活铝浓度下，其相对株高、相对叶宽、相对叶长、相对地上部干重、相对地下部干重和相对全株干重受到铝胁迫抑制作用，抑制了其生长。

表4铝处理对狗牙根各生长指标的影响

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著(LSD)。

(2)铝处理对狗牙根坪用质量的影响

本实施例选用相对叶色、相对均一性和相对坪用质量分数来评价草坪草坪用质量。结果表明，铝处理28天之后，如5所示，66份铝处理的狗牙根材料的相对叶色、相对均一性和相对坪用质量分数存在极显著差异(P＜0.01)；相对叶色的变异范围为15.2～140％，变异系数30.48％；相对坪用质量变异范围为14～154.6％，变异系数为19.90％，相对均一性的变异范围为41.6～150.4％，变异系数为17.14％。经过铝胁迫处理以后，相对叶色有31份材料大于100％、相对均一性有30份材料大于100％，相对坪用质量分数有18份材料大于100％，这些材料在铝胁迫处理下坪用质量较好，适用性强，其耐铝性高于其他材料。

表5铝处理对狗牙根坪用质量的影响

注：同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著(LSD)。

(3)铝胁迫对狗牙根耐铝指数的影响

铝处理28天之后，参见图2，66份铝处理的狗牙根材料不同种质间差异较大，其中B499耐铝指数最大为157.80％，B270耐铝指数最小为54.00％，平均耐铝指数为113.67％，耐铝指数的变异范围为54.00～157.80％，其变异范围与根长变异范围一致。

(4)供试材料各指标间相关性分析

参见表6，通过对66份狗牙根材料11个性状相关性分析发现，相对地上部干重与相对全株干重和相对地下部干重的相关性为极显著正相关(P<0.01)，相对地上部干重与相对全株干重的相关系数最大，为0.941；相对地下部干重与相对全株干重为极显著正相关(P<0.01)，相关系数为0.615；相对坪用质量与相对均一性、相对株高、相对叶色为极显著正相关(P<0.01)；相关系数分别为0.700、0.411、0.328；相对叶宽与相对全株干重显著正相关(P＜0.05)，相关系数分别为0.278；相对均一性与相对叶长、相对全株干重、相对株高显著正相关(P＜0.05)，相关系数分别为0.280、0.269、0.264；相对株高与相对叶长、相对叶色显著正相关(P＜0.05)，相关系数分别为0.276、0.253；相对枯黄率与相对叶色、相对坪用质量的相关性达到极显著负相关(P＜0.01)，相关系数分别是-0.447、和-0.431。

表6各指标间相关分析

注：“*”和“**”分别表示r值达到显著(α＝0.05)和极显著(α＝0.01)水平。

2.3狗牙根耐铝能力综合评价

利用模糊数学中的隶属函数法分别计算出相对株高、相对叶长、相对叶宽、相对枯黄率、相对地上部干重、相对根系干重、相对全株干重、相对根长、相对叶色、相对均一性和相对坪用质量分数的隶属函数值，并计算出这几个指标的平均隶属函数值，并对狗牙根各材料耐铝能力进行排名，隶属函数值越大，说明该材料耐铝性越强。由(表2-7)可以看出，狗牙根不同种质耐铝能力差异较大。其中耐铝能力排名前5的狗牙根材料分别为B232、B509、B219、B068和B532；耐铝能力排名最差的5份材料分别为：B300、B090、B480、B522和B404。

将66份材料按照(表2-3)的标准进行耐铝性分级。分级结果表明：处于1级的共4份材料，分别是B232、B509、B219和B068，占总供试材料的6.06％，为极端耐铝型材料；处于2级的材料共9份，分别是B532、B518、B203、B449、B005、B035、B435、B245和B535，占供试材料的13.63％，为较耐铝型材料；处于第3级的材料包括B499、南京狗牙根、B514、B045、B491、B450、B180以及B276等42份狗牙根材料，占总数的63.63％，为中间型材料；处于第4级的材料共包括B515、B029、B165、B494、B525及Tifway等11份材料，占总数的16.66％，属于铝敏感型，其中最铝敏感的5份材料分别是B300、B090、B480、B522和B404。

表7铝处理对66份狗牙根各生长性状隶属函数值

本发明采用水培法来评价66份狗牙根材料在铝胁迫下不同材料的耐铝性差异，结果表明66份铝处理的狗牙根材料相对枯黄率变异系数最大，为36.56％；相对叶宽的变异系数最小，为5.74％。由于不同指标的耐铝材料结果并不一致，所以本发明采用平均隶属函数法将66份材料进行耐铝性评价,筛选出5份耐铝性材料分别是B232、B509、B219、B68和B532。

66份狗牙根种质主要分布在自哥伦比亚、越南、泰国梅岛、印度尼西亚、斯里兰卡、南非、科特迪瓦，阿比让、格林纳达等多个国家和地区，这些材料分布在北纬1°17′～南纬30°33′；中国的狗牙根分布在北纬18°

12′～39°57′，主要采自天津、安徽、福建、江苏、上海、山东、海南、甘肃、新疆、陕西、云南等地区，这些地区都具有其特定的生态环境，而本发明结果也显示来自不同地区的狗牙根种质资源的耐铝性存在一定差异，故地理分布也可能是狗牙根种质耐铝性差异的原因之一。

不同的草坪草耐铝性存在显著的差异，在本发明中狗牙根在2500μmol/L铝浓度处理下，有部分种质的地上部和根长还能受到促进，相对于其他草坪草，狗牙根具有更强的耐铝性。铝胁迫对植物的影响是多方面的，本研究结果发现铝胁迫下狗牙根属材料地上部分和地下部分都表现出不同程度的抑制情况，但对地上部分抑制更加严重，部分植株的根长表现出了铝胁迫根长大于对照根长，这种促进作用原因是由于植株本身对铝胁迫的适应机制，产生的有机酸如柠檬酸、草酸、苹果酸和各种酶活性物质发挥作用刺激了植株根系的生长发育，本发明为为耐铝种质资源筛选和新品种选育提供理论依据。

本研究采用水培法，在2500μmol/L铝浓度的处理下，通过测定相对叶宽、相对叶色、相对均一性、相对枯黄率、相对坪用质量、相对地上部干重、相对根系干重和相对全株干重等指标，对66份狗牙根材料进行了耐铝性综合评价，筛选出了5份耐铝种质，依次是B232、B509、B219、B068和B532，为下一步狗牙根耐铝杂交育种和分子育种奠定了基础。

另外，本发明还对铝处理对狗牙根生长的生理指标的影响进行了研究。

生理指标的测定主要包括叶绿素(Chl)、电导率、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、游离脯氨酸(Pro)、可溶性总糖、可溶性蛋白。

1)叶绿素的测定

叶绿素测定用手持叶绿素测定仪(浙江托普TYS-B)，每杯随机测定狗牙根材料第4片叶子的叶绿素含量(SoilandPlantAnalyzerDevelopment,SPAD)，每杯5次重复，最后取平均值。

2)电导率

釆用电导法用DDs-Ⅱ型电导仪测定其电导率。5次重复，最后取平均值。

3)丙二醛

采用硫代巴比妥酸比色法测量上清液分别在450nm，532nm和600nm的光吸收值。

4)过氧化物酶活性

釆用愈创木酚比色法，测量上清液在460nm的光吸收值。酶活性以每分钟内每克鲜重材料的吸光度值变化A460表示。

5)超氧化物歧化酶活性

采用NBT法，通过测量(NBT)的减少，在560nm光波吸收值换算而得。

6)游离脯氨酸

采用磺基水杨酸法，测量上清液在520nm的吸光度值。查取测好的标准曲线，最后得出脯氨酸的浓度。

7)可溶性总糖含量

可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定，测量上清液在620nm的吸光度值。在0～100ug范围内其颜色深浅与可溶性总糖含量成正比。

8)可溶性蛋白

可溶性蛋白质含量的测定通常采用考马斯亮蓝G-250染色法。即考马斯亮蓝在酸性溶液中呈现出红棕色，当与蛋白质结合后则转变为蓝色，颜色深浅与蛋白的浓度成正比关系。

表8铝处理对66份狗牙根各生理指标的影响

结果与分析

1)铝胁迫对狗牙根叶绿素含量的影响

叶绿素在植物的光合作用的光吸收起到核心作用，可以传递和转化光能，是植物进行光合作用的主要色素，叶绿素含量的高低与光合作用有密切的关系。狗牙根种质的叶绿素在铝胁迫下表现出差异明显。由8可以看出，铝胁迫对不同狗牙根种质的影响是不同的，其中B024、B567、B440、B029、B514等5份材料的相对叶绿素含量较小，T/CK值小于100％，说明这几个种质对铝毒害的耐受力弱，对铝毒胁迫非常敏感，铝毒使其叶片受到了严重的伤害，叶绿素含量变小；而B398、B005、B449、B068、B021等5份种质的叶绿素则是处理组明显大于对照组，相对叶绿素较大，说明耐铝毒能力较强，说明铝处理在一定程度上能够使狗牙根叶片的叶绿素含量有所增加。其中，相对叶绿素的变异范围为73.00％-157.20％，变异系数15.68％；标准差为16.30％，平均相对叶绿素为103.60％。

2)铝胁迫对狗牙根相对电导率的影响

植物细胞与外界环境之间的所有物质和能量交换都依靠质膜来进行，当植物处在逆境胁迫条件时，会使质膜受到伤害，细胞膜稳定性变差，透性增大，细胞内部分电解质外渗。因此，质膜透性的测定常作为植物抗性研究中的一个生理指标。由表8可以看出，狗牙根各种质的叶片电导率在铝毒胁迫下也表现出明显的差异，铝毒胁迫对不同狗牙根种质的影响是不同的，其中B412、B449、B051、B514、B113等5份种质的相对电导率较小，相对电导率小于100％，说明这几份狗牙根种质对铝毒害的耐受力较强，细胞质膜比较稳定，抗逆性强，能有效增强细胞膜的稳定性，以抵抗铝毒所带来的伤害；而B509、B029、B054、B385、B372等5份狗牙根材料的相对电导率T/CK值大于100％，说明这些材料耐铝毒能力较弱，铝毒胁迫使这些材料的细胞膜受到了严重损坏，使质膜透性增强，对铝毒胁迫非常敏感，使其电导率变大。其中，相对电导率的变异范围为26.60％-586.90％，相对电导率变异系数48.75％；标准差为77.90％，平均相对电导率为159.90％。

3)铝胁迫对狗牙根脯氨酸含量的影响

在逆境胁迫下可大量积累脯氨酸，植物可通过积累体内Pro来调节细胞质中的渗透势。因此，Pro是一种很好的渗透调节物质。脯氨酸在植物体内分布广泛并以游离状态存在，水和能力很强，植物积累的Pro可以通过维持压力势来降低细胞渗透势，保持细胞膜的稳定，参与光合作用，减少细胞内水分流失，能保存渗透的平衡，从而维持植物的生长发育正常进行，同时脯氨酸的积累与活性氧的产生有关，可清除植物体内活性氧，保持膜的稳定性，起着植物内源活性氧清除剂的作用。植物在铝胁迫条件下会产生并积累大量的游离脯氨酸，从而促进机体形成一种保护机制。一般来讲，植物以Pro含量也可以作为判断植物受胁迫的程度。因此，以Pro含量的高低作为衡量在铝胁迫环境下狗牙根的抗逆性强弱。铝处理总体上来说增加了狗牙根叶片中的脯氨酸的含量，但不同品种狗牙根脯氨酸含量对铝胁迫的反应有所不同。铝胁迫处理后脯氨酸含量的变化可以用来评价狗牙根种质耐铝毒能力的大小，从表8可以看出，66份狗牙根种质的相对脯氨酸含量存在着较大的差异，B449、B300、B514、B165、B005等材料的相对脯氨酸含量低于100％，说明它们对铝毒胁迫的耐受力较差，脯氨酸含量减少，细胞的稳定性变差，对铝毒胁迫较为敏感；而B180、A432、B410、B398、B310等材料的相对脯氨酸含量高于100％，处理组明显大于对照组，说明它们在铝毒胁迫处理下狗牙根叶片产生了脯氨酸，脯氨酸含量上升，细胞有较强的稳定性，受铝胁迫程度越小，则这些材料的耐铝性较强。其中，相对脯氨酸的变异范围为30.90％-559.20％％，相对脯氨酸变异系数74.93％；标准差为121.20％，平均相对脯氨酸为161.70％。

4)铝胁迫对狗牙根可溶性蛋白含量的影响

植物受外界环境胁迫影响，其体内可溶性蛋白含量普遍会增加。可溶性蛋白是指可以以小分子蛋白溶于水的蛋白，也是渗透调节物质之一。可溶性蛋白含量升高可以使植物维持在一个较低的渗透水平上，保护细胞结构，植物体内可溶性蛋白含量的变化也反应了植物对逆境环境适应能力的大小。铝处理后可溶性蛋白含量可以在一定程度上表示狗牙根耐铝毒能力的大小，其含量的增加可以维持植物细胞正常的渗透势。可溶性蛋白相对指标值越小，植株敏感性越强，则生理功能受抑制程度越大，由表8可以看出，66份狗牙根种质的相对可溶性蛋白存在较大的差异。B450、B509、B203、B092、B411等材料的相对可溶性蛋白含量则较大，相对可溶性蛋白的T/CK值大于100％，说明这些材料在铝胁迫处理下可溶性蛋白含量变化较稳定，耐铝能力较强，而B535、B404、B469、B090、B025等种质的相对可溶性蛋白含量较低说明它们对铝胁迫的耐受能力差，植株对铝毒较为敏感，耐铝性较差。其中，相对可溶性蛋白的变异范围为47.40％-395.40％，相对可溶性蛋白变异系数57.30％；标准差为69.50％，平均相对可溶性蛋白为121.20％。

5)铝胁迫对份狗牙根相对CAT含量的影响

过氧化氢酶(Catalase，CAT)是一种广泛存在于动植物体内的抗氧化酶之一，CAT作为H

6)铝胁迫对狗牙根POD含量的影响

过氧化物酶(POD)也是植物清除活性氧的重要酶，在植物逆境胁迫防御应答中有着非常重要的作用，POD是在活性氧胁迫下将H

7)铝胁迫对狗牙根SOD含量的影响

超氧化物歧化酶(SOD)是植物体防御活性氧自由基对细胞膜伤害的重要酶类，铝处理对狗牙根叶片SOD活性有较为明显的影响，在胁迫环境下，耐铝性强的品种其保护酶活性较高。从表8可以看出B372、B450、B301、B229、B509这些材料相对SOD含量最小，则这些材料在铝胁迫处理下SOD活性下降，耐铝能力较差，而B469、B410、B035、B045、B449这些材料的相对SOD含量最高，则在铝胁迫下并没有抑制这些材料的SOD活性，耐铝能力较强。其中，相对SOD的变异范围为10.10％-723.80％，相对SOD变异系数81.87％；标准差为138.20％，平均相对SOD为168.80％。

8)铝胁迫对狗牙根MDA含量的影响

植物的MDA是膜脂过氧化的产物，其含量可以衡量在逆境环境下植物的抗性，植物在受到胁迫时，丙二醛含量会由于细胞电解质外渗量增加而提高，表明植物受到的伤害也将增加。试验结果表明，在2500umol铝浓度处理下，B567、B494、B522、B092、B535相对MDA含量最小，这些材料的狗牙根叶片的含量相对于CK均有所降低，有利于狗牙根对逆境的抵御，相对丙二醛含量最低,抵御能力最强，则这些材料的耐铝毒能力也较强。而B521、A556、B029、B068、B532这些狗牙根材料的相对MDA含量最高，铝处理狗牙根叶片中的丙二醛含量相对于有所升高，丙二醛含量也越高，植株敏感性越强，丙二醛的大量积累，破坏膜脂的结构和功能，对狗牙根植株毒害性增大，可能严重破坏细胞，生理功能受抑制程度越大，则耐铝毒能力越小。其中，相对MDA的变异范围为44.60％-320.60％，相对MDA变异系数46.95％；标准差为59.70％，平均相对MDA为127.20％。

9)铝胁迫对狗牙根可溶性糖含量的影响

植物体内可溶性糖含量的变化是植物体内碳水化合物代谢的重要标志，可溶性糖也是一种渗透调节物，植物可以通过积累可溶性糖来抵御逆境胁迫所带来的伤害。植物在逆境条件下光合作用受到抑制，影响各器官碳水化合物的合成和运输，阻碍了可溶性糖的合成和运输，则可溶性糖含量降低。植物在逆境胁迫条件下时，植物可溶性糖由于运输受阻也会有所积累，通常植物受铝胁迫后会产生可溶性糖来调节渗透压以增加抗逆性。由表8可以看出，铝胁迫对狗牙根叶片可溶性糖含量有较大的影响，铝处理下不同品种狗牙根材料叶片中的可溶性糖含量都有所不同。B165、B514、B449、B300、B404这些材料狗牙根叶片中的相对可溶性糖含量最低，铝胁迫下植物光合色素降低，细胞内活性氧增多，导致碳水化合物合成减少，可溶性糖含量降低，也可能是由于铝毒胁迫下使狗牙根根系受到伤害，根系细胞大量死亡，植物自身的保护机制己不能正常启动，说明这些材料耐铝性较差；而B194、A432、B411、B029、B203这些材料狗牙根叶片中的相对可溶性糖含量最高，因为铝处理对细胞产生明显损伤，使其启动机体自身的保护机制，合成大量的可溶性糖，以调节渗透压，说明这些材料耐铝性较强。铝胁迫影响了碳水化合物向其他部位运输，从而使其积累在叶片，反过来还会抵制光合作用。其中，相对可溶性糖的变异范围为23.90％-592.80％，相对可溶性糖变异系数75.39％；标准差为140.10％，平均相对可溶性糖为185.80％。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方案而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。