竹節草種質資源抗寒性初步評價研究

廖麗 蔣仁嬌 劉建秀 張欣怡 陳菊梅 白昌軍 王志勇 徐毓皎

摘 要 以85份竹節草種質資源為材料，利用2014年和2015年觀測的葉片電導率、田間枯黃率和形態數據為指標進行抗寒性分析。結果表明：不同竹節草種質資源間抗寒性達極顯著相關（p<0.01），在一定程度范圍內，植株密度越大，葉片寬度越大，坪用質量越高，則電導率越小，抗寒性越強。相關性分析結果表明，竹節草的葉片電導率和田間枯黃率與外部形態指標間存在極顯著相關（p<0.01），相關系數最高達到0.867。竹節草抗寒性與植株密度、葉寬、坪用質量呈顯著相關（p<0.05）。本研究為進一步開展竹節草優異種質選育提供理論依據。

關鍵詞 竹節草；種質資源；抗寒性；相關性

中圖分類號 S543.9 文獻標識碼 A

Evaluation of Chrysopogon aciculatus Accessions for Cold Tolerance

LIAO Li1， JIANG Renjiao1， LIU Jianxiu2， ZHANG Xinyi1，

CHEN Jumei1， BAI Changjun3， WANG Zhiyong1*， XU Yujiao1

1 Key Laboratory of Protection and Developmental Utilization of Tropical Crop Germplasm Resources，

Ministry of Education/ College of Agronomy， Hainan University， Haikou，Hainan 570228，China

2 Institute of Botany， Jiangsu Province and Chinese Academy of Sciences， Nanjing， Jiangsu 210014，China

3 Tropical Crops Genetic Resources Institute， Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences， Danzhou， Hainan 571737，China

Abstract The cold resistance of Eighty-five Chrysopogon aciculatus（Retz.）Trin accessions were evaluated based on conductivity， leaf yellow rate and morphological characteristics. The results showed different C. aciculatus accessions were of extremely significant level（p<0.01）. Within a certain degree， larger plant density led to wider leaf， and greater flat with higher quality resulted in smaller conductivity and stronger cold hardiness. There was extremely related（p<0.01） among conductivity， leaf yellow rate and morphological characteristics and the highest correlation index was 0.867. This study would provide a theoretical basis for the further development of excellent C. aciculatus accessions.

Key words Chrysopogon aciculatus；Germplasm resource；Cold resistance；Correlation analysis

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2016.02.004

竹節草[Chrysopogon aciculatus（Retz.）Trin]分布于世界熱帶和亞熱帶地區，在臺灣、廣東、廣西、陜西及云南等省分布[1]。竹節草屬于禾本科（Gramineae）金須茅（Chysopogon Trin.）屬多年生草本植物，具根莖和匍匐莖。稈高20～50 cm，葉鞘無毛，葉多聚集于匍匐莖和稈的基部，稈生者稀疏或短于節間。葉片條形，頂端鈍，長2～5 cm，寬3～6 mm。圓錐花序帶紫色，長5～9 cm；分枝細弱；小穗數枚生于頂端。金須茅屬植物在世界上約有20種，在中國有3個種，分別是刺金須茅（C. echinulatus）、金須茅（C. orientalis）和竹節草[2]。竹節草是金須茅屬中唯一適合作草坪草的草種，由于植株低矮，彈性好，易繁殖，蔓延快，優良的水土保持植物，且成坪性好，是用于庭園、運動場和固土護坡的優良暖季型草坪草之一。但冬季低溫，竹節草葉色變成黃褐色，降低了其觀賞價值和應用前景[3]。

目前國內外學者對竹節草研究甚少[2]。在國內，廖麗等[2]對一些竹節草的種質資源進行搜集整理，并在田間對其進行過一些生態適應性進行相關評價。劉世忠等[4]用不同水肥處理對竹節草等3種草坪草延長冬季綠期的效果進行研究。劉建秀等[5]對竹節草在中國的分布范圍進行調查。由于暖季型草坪草的抗寒性較弱，冬季都出現一定的枯黃休眠期，導致其觀賞價值和使用價值降低[6]。但對竹節草種質資源的抗寒性研究尚未開展。本研究利用兩年的觀測指標（電導率和枯黃率）對85份竹節草的種質資源抗寒性進行初步評定，以明確竹節草抗寒性差異，進而鑒定竹節草種質資源抗寒性，對指導抗寒竹節草的育種及栽培具有重大意義，為選育優質品系奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗基地概況 實驗基地位于海南大學海甸校區農學院實驗基地，地理坐標為北緯20°03′，東經110°19′，海拔22.9 m，屬于熱帶季風氣候，太陽輻射強，光熱充足。實驗前該地肥力中等，有灌溉條件。

1.1.2 試驗材料 85份竹節草種植資源主要來源云南、廣東、廣西、福建和海南5個省如表1所示。

1.2 方法

1.2.1 指標的測定和計算 （1）生殖枝高度。分別測量每塊地的竹節草的生殖枝高度（從地面到花穗頂部的自然高度），重復10次。

（2）葉長和葉寬。匍匐莖的倒數第四葉片的長和寬，用米尺測量，重復10次。

（3）密度。草坪密度是指單位面積上草坪植物個體或枝條的數量。選擇目測法，是以目測估計單位面積內的草坪植物的數量，并人為地劃分一些密度等級，以此來對草坪密度進行分級或打分。本實驗采用十分制，其中1表示極差，5表示中等，10表示優。

（4）坪用質量。根據草坪的剛性，彈性、光滑度、青綠度等的指標綜合考慮。采用十分制定分[7]。

（5）花序分枝數。隨機選取小區內的10枝花序，計算每個花序的分枝數，求平均值。

（6）電導率測定。以健康的竹節草為樣品，采集時需要注意采集同一位置的葉片，在現場選擇完好的葉片裝入保鮮袋中，帶回實驗室做葉片的電導率測定。竹節草帶回實驗室中，并在12 h內，用去離子水清洗采集來的樣品，剪成0.5～1.0 cm，每份稱取1 g，每份3個平行樣，并將它們分別放入試管中，貼好標簽。在常溫下，分別在試管中加入30 mL去離子水，用保鮮膜封好試管，靜置24 h。24 h之后開始測第一次電導率（R1）。將測完電導率的樣品放入沸水恒溫水浴鍋中，水煮30 min，煮好后冷卻，待測它的電導率（R2）。

葉片相對電導率=R1/R2[8]。

（7）葉片枯黃率。葉片枯黃率采用目測打分法記錄各材料葉片枯黃率（采用百分制，5%以下表示竹節草沒有黃葉出現；50%表示竹節草有一半枯黃；95%以上表示基本沒有綠葉而死亡）[9]。

1.2.2 數據處理 運用EXCEL 2000和SPSS16.0 軟件對數據進行分析和處理。

2 結果與分析

2.1 竹節草種質資源的相對電導率與葉片枯黃率、形態指標的相關性

從表2可知枯黃率與花序分枝數存在顯著正相關（p<0.05），相關系數為0.233。從表3可知相對電導率與花序分枝數存在顯著正相關（p<0.05），相關系數為0.239；枯黃率與密度存在極顯著正相關（p<0.05），相關系數為0.298；枯黃率與坪用質量存在顯著正相關（p<0.05），相關系數為0.265。從表4可見，相對電導率與坪用質量和密度存在極顯著負相關（p<0.01），相關系數為-0.388和-0.347，與葉寬存在顯著正相關（p<0.05），相關系數為0.249；坪用質量與密度存在極顯著正相關（p<0.01），相關系數為0.867；生殖枝高度與花序分枝數存在極顯著正相關（p<0.01），相關系數為0.475，與匍匐葉寬存在顯著正相關（p<0.05），相關系數為0.257；花序分枝數與葉寬存在極顯著正相關（p<0.01），相關系數為0.368，與密度存在極顯著負相關（p<0.01），相關系數為-0.313；匍匐葉寬與匍匐葉長存在極顯著正相關（p<0.01），相關系數為0.464。竹節草抗寒性越強，植株密度越大，匍匐葉片寬度越大，坪用質量越高。

2.1.1 竹節草相對電導率和葉片枯黃率的相關性 從表5可見，2014年和2015年的相對電導率和葉片枯黃率相關性不顯著。

2.2 竹節草種質資源間枯黃率和相對電導率之間的差異分析

85份竹節草種質資源的相對電導率和相對枯黃率的多重比較結果表明如表6，不同地域竹節草間抗寒性達到顯著（p<0.05）或極顯著水平（p<0.01）。相對電導率1的變異范圍是12.67%～43.33%，變異系數是36.80%；葉片枯黃率1的變異范圍是3.9%～57.1%，變異系數是50.16%；相對電導率2的變異范圍是10.0%～85.0%，變異系數是47.22%；葉片枯黃率2的變異范圍是6.67%～95.67%，變異系數是43.39%；相對電導率的變異范圍是12.40%～81.10%，變異系數是43.195%；葉片枯黃率的變異范圍是11.20%～46.00%，變異系數是38.23%。變異范圍表明不同的種質間的差異大小，對品種抗寒性選育中有一定的參考價值。

3 討論與結論

植物的相對電導率的變化能反應出植株抗寒性的大小，可作為抗寒性篩選的指標。本試驗主要是對85份自然低溫條件下，竹節草種質資源的抗寒性進行研究。通過對竹節草外部性狀與相對電導率的相關性分析，相對電導率與坪用質量和密度存在極顯著負相關（p<0.01），與葉寬存在顯著正相關（p<0.05）；坪用質量與密度存在極顯著正相關；生殖枝高度與花序分枝數存在極顯著正相關（p<0.01），與葉寬存在顯著正相關（p<0.05）；花序分枝數與匍匐葉寬存在極顯著正相關（p<0.01），與密度存在極顯著負相關（p<0.01）；匍匐葉寬與匍匐葉長存在極顯著正相關（p<0.01）。這說明在一定程度范圍內，植株密度越大，葉片寬度越大，坪用質量越高，則電導率越小，抗寒性越。

但從表2可知枯黃率與花序分枝數存在顯著正相關（p<0.05），相關系數為0.233。而從表3可知相對電導率與花序分枝數存在顯著正相關（p<0.05），相關系數為0.239；枯黃率與密度存在極顯著正相關（p<0.01），相關系數為0.298，與坪用質量存在顯著正相關（p<0.05），相關系為0.265。然而，本研究中竹節草相對電導率與枯黃率相關性不顯著（p<0.05）。

本研究以2015年（相對電導率1和葉片枯黃率1）、2014年（相對電導率2和葉片枯黃率2）以及2014年與+2015年（相對電導率3和葉片枯黃率3）相對電導率和葉片枯黃率對竹節草抗寒性進行研究，其中，2015年的相對電導率1的變異范圍是12.67%～43.33%，葉片枯黃率1的變異范圍是3.9%～57.1%；2014年相對電導率2的變異范圍是10.0%～85.0%，葉片枯黃率2的變異范圍是6.67%～95.67%；2014年與2015年的相對電導率3的變異范圍是12.40%～81.10%，葉片枯黃率3的變異范圍是11.20%～46.00%，這6個指標的變異范圍均達極顯著（p<0.01）水平。本研究表明葉片枯黃率對葉片相對電導率存在影響，進而使竹節草種質資源的抗寒性表現出豐富的差異。王曉玲等[10]已證明在植物抗寒性中，電導率越大抗寒性越低。

85份竹節草種質分別從廣東，廣西，福建，云南等地收集，竹節草的抗寒性的差異原因可能是地域差異造成植物對外界生境適應行差異。總之，我國華南地區蘊藏豐富的竹節草種質資源，本研究結果將對今后深入開展竹節草抗寒性機理和優異抗逆育種提供參考。

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