摘要：中國鹽堿地形成，大部分與土壤中碳酸鹽的累計有關，因而堿化度普遍較高。在鹽堿地再利用過程中，簡單說，可以分為輕鹽堿地、中度鹽堿地和重鹽堿地。利用NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO34種鹽，按不同比例配比，人工模擬鹽堿地中輕鹽堿地鹽堿度、中度鹽堿地鹽堿度和重鹽堿地鹽堿度。

選用耐鹽苜蓿品種金皇后、中度耐鹽苜蓿品種阿爾岡金、敏感苜蓿品種敖漢，分別進行鹽堿脅迫實驗；通過非損傷微測技術檢測苜蓿根系Na+、K+離子流變化，比較輕鹽堿度、中度鹽堿度和重鹽堿度脅迫下3個耐鹽苜蓿品種的離子流速差異。結果顯示：在鹽堿脅迫下，耐鹽堿品種金皇后Na+離子流速外流速度比中度耐鹽品種阿爾岡金要高，且均表現為外流；敏感品種敖漢在中度鹽堿環境下由外流轉變為內流，并出現萎蔫跡象。3個苜蓿品種的K+離子流速都發生變化，表現為外流，但流速變化各不相同且無明顯的規律性。所以，在鹽堿抗逆性中紫花苜?？梢酝ㄟ^Na+離子流速控制來適應鹽堿環境。

干旱、鹽堿等非生物逆境脅迫時常嚴重影響植物的正常生長發育,也是導致農作物減產的重要環境因素。植物在長期的進化過程中,在分子、細胞和生理生化水平上均已形成應對外界不良環境的一系列應答機制。紫花苜蓿(MedicagosativaL.cv)是世界上分布最廣泛的豆科牧草，也是中國種植面積最大的飼草飼料作物，在發展畜牧業生產、改良土壤和保護生態環境等方面發揮著重要的經濟、生態和社會效益。目前土壤鹽堿化已成為制約中國農業發展的重要問題，并影響到生態系統的穩定和生物的多樣性。紫花苜蓿作為一種非常重要的豆科牧草，培育抗鹽、抗堿的苜蓿新品種具有重要的現實迫切性。

本實驗利用NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO34種鹽,按不同比例配比,人工模擬鹽堿地中輕鹽堿地鹽堿度、中度鹽堿地鹽堿度和重鹽堿地鹽堿度，選用耐鹽苜蓿品種金皇后、中度耐鹽苜蓿品種阿爾岡金、敏感苜蓿品種敖漢分別進行鹽堿脅迫實驗；通過非損傷微測技術檢測苜蓿根系Na+、K+離子流速變化，比較輕鹽堿度、中度鹽堿度和重鹽堿度脅迫下耐鹽苜蓿品種的差異，該研究可為紫花苜蓿耐鹽堿育種研究提供新的理論支持。

1材料與方法

1.1材料

耐鹽型紫花苜蓿品種：金皇后(God Empress)；中度耐鹽型紫花苜蓿品種：阿爾岡金(Algonquin)；鹽敏感型紫花苜蓿品種：敖漢(Aohan)。

1.2材料培養

1.2.1苜蓿種子萌發

種子用3%的次氯酸鈉溶液消毒15 min，75%的酒精清洗2~3次。蒸餾水浸種20~24 h后，挑選萌發一致的種子置于培養皿中，培養皿中鋪墊單層濾紙，用蒸餾水浸濕濾紙，每天置換濾紙，培養3~5 d后移植。

1.2.2鹽堿混合脅迫處理

鹽堿地利用的簡單分類：輕度鹽堿地pH值為7.1~8.5，中度鹽堿地pH值為8.5~9.5，重度鹽堿地pH值為9.5以上。實驗中用A1組、A2組、A3組分別表示輕度鹽堿地(A1組:V(NaCl):V(Na2SO4):V(NaHCO3):V(Na2CO3)=1:2:1:0,pH值7.77±0.104)、中度鹽堿地(A2組:V(NaCl):V(Na2SO4):V(NaHCO3):V(Na2CO3)=1:9:9:1,pH值8.80±0.043)、重度鹽堿地(A3組:V(NaCl):V(Na2SO4):V(NaHCO3):V(Na2CO3)=1:1:1:1,pH值9.84±0.013)。人工模擬鹽堿地鹽堿濃度混合比見表1。

表1人工模擬鹽堿地鹽堿濃度混合物質的量mol

將萌發一致的紫花苜蓿幼苗移栽花盆，每盆5苗，3次重復，先用蒸餾水澆灌，一次澆透，每隔2 d澆一次。緩苗30 d后，用不同鹽堿混合溶液進行混合脅迫，每盆80 mL鹽堿混合液,分4次澆灌，每次間隔2 d。每隔24 h用PHS-3C型數字pH計測定流出液的電導率、pH值，連續測定至pH值基本不變為止(盆下流出液體的pH值、鹽分濃度與實驗設計的要一致)。對照組不處理。處理共計10 d。鹽堿脅迫濃度設置空白組A0(正常鹽堿度)、A1組(輕度鹽堿度)、A2組(中度鹽堿度)、A3組(重度鹽堿度)。

1.3方法

1.3.1Na+離子流速檢測

Na+離子流速檢測利用非損傷微測系統(YoungerUSA(Xuyue Beijing)NMT Service Center)完成。以非損傷性掃描離子選擇電極技術獲取進出紫花苜蓿根系的Na+離子濃度(mmol·L-1級)、流速及流向信息。離子選擇性電極由玻璃微電極、Ag/AgCl導線、電解質及液態離子交換劑(LIX)組成。該電極在待測離子濃度梯度中以已知距dx進行兩點測量，可測得兩點的電壓分別為V1、V2,再通過已知的該電極的電壓/濃度校正曲線計算離子的濃度。通過物理學中的離子/分子擴散定律的數學公式：J0=-D*dc/dx，可獲得該離子的流動速率(pmol·cm-2·s-1)。式中，D為離子/分子特異的擴散常數(cm-2·s-1)。本實驗所用微電極均為旭月公司提供。Na+選擇性微電極前端灌充250 Lm Na+離子的液態交換劑液柱，后端灌充有15～50 mm左右的電解液柱(100 mmol·L-1NaCl)，將電極固定器上的Ag/AgCl絲從電極后面插入，使其與電解液接觸。固體電極作為參比電極。玻璃微電極需要校正后使用，校正斜率在58±3范圍內為合格電極，可用于檢測。校正液中Na+的濃度分別設置為0.1和1 mmol·L-1，其他成分與測試液相同。

幼苗在測量前10 min轉移到裝有測試液(0.1mmol CaCl2，0.1mmol KCl，0.5 mmol NaCl，0.2 mmol Na2SO4，0.3 mmol MES，pH值5.8)的測試盒中平衡。測試時，將幼苗根系置于測試液中，用小玻璃塊將測試部位固定壓好。測量區域是位于距離根尖300~400 um的根系根毛區。將電極尖端置于距離根表10 Lm處作為原點，在垂直于根表面的方向進行兩點移動，測量兩點電壓差，兩點移動距離為30 Lm(如圖1)。每個樣品穩定測量10 min。

圖1非損傷性掃描離子選擇電極測試圖①微電極；②根尖端距離；③電極移動方向。

所測結果利用校正得到的Nernst slope將測量兩點之間電壓差換算成離子濃度差。再將結果代入Fickcs第一擴散定律，就可獲得該離子的流動速率(pmol·cm-2·s-1)。在試驗中，流速計算利用Mage flux軟件(YoungerUSA Sc.i&Tech.Corp.,USA)完成。在凈離子流的計算過程中，基本上認為根表面離子流運動符合圓柱擴散幾何模型。

1.3.2K+離子流速檢測

K+離子流速的測定方法與Na+離子流速的測定方法相同。