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为探究盐胁迫对狗牙根（Cynodon dactylon）生长影响，研究人员评估 4 个品种耐盐性，发现‘FB2019R105’和‘FB2019R101’耐盐性强，为盐碱地修复提供参考。
盐胁迫下狗牙根的 “生存之战”：探寻耐盐品种，修复盐碱大地
在广袤的大地上，土壤盐渍化问题正日益严峻，如同一场无声的 “生态危机”。在中国，盐渍化土地面积约达 7600 万公顷，其中沿海盐碱地占据着重要份额。随着经济发展、工业污染加剧以及农业生产方式的多样化，盐渍化土地的面积还在不断扩张。这些盐碱地就像 “绿色沙漠”，几乎寸草不生，严重阻碍了农业的可持续发展。拿山东省来说，这里有超过 60 万公顷的盐碱地，其中 20 多万公顷是未开发的盐碱荒地，主要分布在东营、滨州等地。如何让这些盐碱地重新焕发生机，成为了科研人员亟待攻克的难题。
狗牙根，作为一种优质的牧草和草坪草，以其适应性强、耐践踏等特性闻名，尤其在盐碱地改良方面具有巨大潜力。然而，不同基因型的狗牙根在耐盐性上存在显著差异。为了筛选出高耐盐性的狗牙根种质，助力盐碱地的有效利用和改良，鲁东大学的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在了《BMC Plant Biology》杂志上，为这一领域带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。在实验设计上，他们选取了新的耐盐品系‘FB2019R101’和‘FB2019R105’、商业品种‘Wrangler’以及品系‘A12359’作为实验材料。通过完全随机区组设计，设置了对照组（CK，自来水灌溉，土壤盐度 0%，电导率约 3 dS/m）和盐处理组（海水灌溉，土壤盐度 1.5%，电导率约 245 dS/m），用海水灌溉模拟盐胁迫环境。在测量指标方面，运用了多种测量技术，如用直尺测量株高、用电子天平测量鲜重和干重、用紫外分光光度计结合二甲基亚砜萃取法测定叶绿素含量等。此外，还利用模糊数学隶属函数法、主成分分析等统计方法对数据进行处理和分析，全面评估狗牙根的耐盐性。
下面让我们深入了解一下研究的具体结果：
- 盐胁迫对狗牙根生长的影响：盐胁迫显著抑制了狗牙根的生长，但不同品种间表现出明显差异。‘R101’‘R105’和‘A12359’的生长潜力明显优于‘Wrangler’。盐处理后，各品种株高均下降，其中‘A12359’下降幅度最大；枯萎叶百分比增加，‘Wrangler’的这一比例最高。同时，四个品种的生物量均低于对照条件，不过‘R101’和‘R105’积累的干物质较多。这表明盐胁迫对不同狗牙根品种的生长抑制程度不同，且与它们的耐盐性密切相关。
- 盐胁迫对狗牙根生理特性的影响
- 相对含水量、丙二醛（MDA）和电导率：盐胁迫后，狗牙根相对含水量下降，‘R101’的相对含水量最高；MDA 含量和电导率显著增加，‘R105’的 MDA 含量最低 ，‘A12359’的电导率最高。
- 渗透物质积累：盐胁迫显著增加了狗牙根的可溶性糖含量，‘R101’和‘R105’积累可溶性糖的能力更强；蔗糖含量则相反，‘Wrangler’和‘A12359’积累蔗糖的能力在盐处理后降低。此外，果糖、葡萄糖和脯氨酸含量均增加，‘R105’在积累葡萄糖和脯氨酸方面表现突出。
- 离子含量：盐胁迫导致钠离子含量显著上升，钾离子含量也有所增加，‘Na+/K+’比值增大。不过，‘R105’和‘Wrangler’在盐胁迫下积累的钠离子相对较少，能更有效地维持地上部分的‘Na+/K+’平衡。
- 蔗糖代谢关键酶活性：盐胁迫下，蔗糖磷酸合酶（SPS）和蔗糖合酶（SS）活性下降，而转化酶（INV）活性增加，不同品种对这些酶活性的响应存在差异。
- 光合色素含量：盐胁迫后，叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素含量均降低，‘R101’和‘R105’的光合色素含量下降幅度较小。
- 盐胁迫对狗牙根饲用品质的影响：盐胁迫下，狗牙根叶片粗蛋白含量普遍升高，‘R101’和‘Wrangler’积累粗蛋白的能力较强；粗脂肪和粗灰分含量在对照组中更高；粗纤维含量在不同品种间变化不同，‘R101’的粗纤维含量下降，而‘R105’‘Wrangler’和‘A12359’有所增加。
- 狗牙根耐盐指数的主成分和相关分析：通过主成分分析，从 23 个指标中提取了 3 个主成分，它们能解释 100% 的表型变异。相关分析表明，多个指标之间存在显著相关性。综合评价得出，‘R105’和‘R101’的耐盐性较强，‘A12359’的耐盐性较弱。
- 基因表达：研究分析了 4 个与蔗糖代谢相关的关键基因（CdCINV1、CdSPS1、CdSUS5 和 CdSWEET6），发现耐盐品种‘R105’和‘R101’在盐胁迫下这些基因的转录水平较高，它们可以通过调节碳水化合物的变化来提高植物的耐盐性。
综合研究结果和讨论，研究人员确定了 8 个评估狗牙根品种耐盐能力的核心指标，包括株高、鲜重、叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素、相对含水量（RWC）、蔗糖、‘Na+/K+’比值和可溶性糖。通过综合分析，得出 4 个狗牙根品种耐盐性从高到低的排序为：‘FB2019R105’ > ‘FB2019R101’ > ‘Wrangler’ > ‘A12359’。该研究为狗牙根品种在盐胁迫环境下的应用和选择提供了科学依据，对沿海盐碱地的生物修复具有重要的指导意义，也为进一步研究狗牙根的耐盐机制奠定了基础。同时，研究中发现的耐盐品种和相关基因，有望为培育更耐盐的植物品种提供新的思路和资源，助力解决全球盐碱地问题，让更多的盐碱地变成绿色的希望田野。
