刘青松 贾艳丽 肖宇 纪明妹 郭志顶 赵忠祥 黄素芳 岳明强 刘震 阎旭东 徐玉鹏

摘    要：為进一步筛选适宜河北东部苜蓿主要种植区的高产、优质、抗逆性强的苜蓿种质材料，收集国内外51份苜蓿种质材料，通过田间种植，测定产量、品质等生长性状，通过室内栽培，鉴定耐盐等生理特性，构建出不同性状的苜蓿目标群体，共筛选出高产苜蓿品种16个，收获期高品质苜蓿品种11个，种子萌发期耐盐性苜蓿品种9个，苗期耐盐性苜蓿品种9个。其中‘中苜1号、‘中苜2号、‘中苜3号和旱地苜蓿表现出高产和强耐盐性，但收获期品质较差，而和田大叶苜蓿表现出高产和优质性状，但耐盐性较差。本试验通过对51份不同苜蓿种质材料进行性状鉴定和分类，针对不同的育种目标建立起不同的种质资源群体，通过对不同苜蓿群体归类及各苜蓿品种的性状表现进行性状重组，为下一步苜蓿杂交育种和群体轮回选择育种建立目标群体，同时为选育高产、优质、耐盐性强的苜蓿品种提供研究基础。

关键词：苜蓿;高产;优质;抗逆性;育种

中图分类号：S963.22+3.3         文献标识码：A          DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.08.003

Study on the Selection of Alfalfa Germplasm Resources and the Establishment of Breeding Target Groups

LIU Qingsong， JIA Yanli， XIAO Yu， JI Mingmei，GUO Zhiding， ZHAO Zhongxiang， HUANG Sufang， YUE Mingqiang， LIU Zhen， YAN Xundong， XU Yupeng

（Cang zhou Academy of Agricultural and Forestty Sciences， Cangzhou， Hebei 061001， China）

Abstract： In order to further screen high-yield， high-quality， and strong-resistant alfalfa germplasm materials suitable for the main alfalfa planting areas in eastern Hebei， 51 alfalfa germplasm materials were collected， and growth characteristics such as yield and quality were measured through field cultivation， the physiological characteristics such as salt tolerance were identified， and the target groups of alfalfa with different traits were constructed. The results showed that a total of 16 high-yield alfalfa varieties， 11 high-quality alfalfa varieties at harvest， 9 salt-tolerance alfalfa varieties at seed germination period， and 9 salt-tolerance alfalfa varieties at seedling stage were filter out. Among them， 'Zhongmu No.1'， 'Zhongmu No.2'， 'Zhongmu No.3' and Handi alfalfa varieties showed high yield and strong salt tolerance， but the quality at harvest were poor. However， Hetian Daye alfalfa showed high-yield and high-quality traits， but its salt tolerance was poor. In this experiment， 51 different alfalfa germplasm materials were identified and classified， and different species resource groups were established for different breeding goals. By categorizing different alfalfa populations， the traits were reorganized through the trait performance of each alfalfa variety， to establish the target group for the next step of alfalfa hybrid breeding and population recurrent selection breeding， and to provide a research foundation for breeding high-yield， high-quality， and salt-tolerant alfalfa varieties.

Key words： alfalfa， high-yield; high-quality; resistance; breeding

苜蓿是我国栽培最早、分布最广、利用效益最高的优良豆科牧草之一，被誉为“牧草之王”，它不仅营养价值丰富、产量高、适口性好，而且具有很强的生物固氮、改土培肥、固土护坡和植物修复的能力，同时具有广泛的生态适应性[1-3]。随着农业产业结构调整、高效优质畜牧业发展以及2019年河北省奶业振兴规划纲要的提出，优质牧草发展得到了前所未有机遇[4]。近年来，我国苜蓿育种工作已取得了很大成就，选育了许多抗逆性强的新品种，但与美国、加拿大等畜牧业发达国家相比，仍有较大差距，还不能满足草地畜牧业发展需要。目前，苜蓿育种仍存在良种繁育体系不健全、育成品种数量少且品质潜力低、育种技术手段和方法落后、良种推广速度慢以及成果转化率低等不足[5-8]。丰富的种质资源材料是选育牧草新品种的物质基础和基因源，其携带有各种各样的基因，具有各种优良的遗传性状，是品种选育和生物学理论研究不可缺少的亲本原始材料资源。因此做好苜蓿种质资源的收集整理、鉴定评价和保存利用工作，对于培育优良苜蓿新品种、提高选育工作具有十分重要的意义。沧州市不仅是河北省苜蓿生产基地，也是全国最大的苜蓿生产基地之一。2003年全市苜蓿种植面积超过5万hm2，近年来种植面积有所下滑，但也维持在2万hm2左右。同时沧州位于渤海湾中心地带，属温带大陆性季风气候，日照充足、无霜期长，且土地资源丰富，适宜苜蓿的种植生长。

近年来沧州地区苜蓿种植品种单一，且因沧州东部旱（盐）碱地面积较大，故多以种植耐盐的中苜系列或进口的苜蓿品种为主，抵御风险能力较差，同时种植的苜蓿性状单一，不能完全满足沧州地区的苜蓿种植需求。本项目针对上述问题，通过引进国内外不同苜蓿品种或品系，对其进行产量性状、品质性状以及抗逆性特性3方面进行综合评价，旨在筛选出适宜沧州地区高产、优质、抗逆性强的苜蓿品种。

1 材料和方法

1.1 试验材料

收集国内科研单位和种子公司51个苜蓿品种，品种名称及来源详见表1。

1.2 试验地点

田间栽培试验地点位于沧州市农林科学院前营试验站（116.83°E，38.33°N），抗逆试验位于沧州市农林科学院人工气候室及培养箱。

1.3 试验方法

试验分为两部分，即产量和品质性状调查及抗逆性鉴定。

1.3.1 大田栽培苜蓿產量、品质性状调查 51个苜蓿品种田间栽培小区试验，小区面积为3 m×4 m，每个品种3次重复，于4茬收获期对每个苜蓿品种进行产量和品质指标测定。其中产量测定主要为苜蓿干草产量，于初花期收获整个小区苜蓿，测定鲜质量，取1 kg苜蓿鲜样，烘干后测定干质量，计算含水率。

苜蓿干草产量（kg·hm-2）=小区鲜样质量÷12×（1-含水率）×10 000

同时刈割后每品种留取苜蓿鲜样500 g，65 °C烘干后磨粉，测定粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维等指标，其中粗蛋白（CP）测定采用凯氏定氮法（GB/T 6432-2018），粗脂肪（EE）测定采用索氏抽提法（GB/T 5512-2008），酸性洗涤纤维（ADF）按照NY/T 1459-2007、中性洗涤纤维（NDF）按照GB/T 20806-2006标准中规定的方法测定，并计算相对饲喂价值（RFV）。

RFV=DMI×DDM/1.29

DMI=120/NDF

DDM=88.9-0.779×ADF

1.3.2 苜蓿抗逆性鉴定

（1）苜蓿种子萌发期耐盐性鉴定

将过筛后的土壤进行风干处理，风干后定量称取土壤1 kg，按0，0.2%，0.4%，0.6%4个含盐量梯度加入NaCl，混匀。将不同苜蓿种子种于不同含盐土壤中，每个处理种植30粒经过乙醇处理的饱满的种子，每个处理3次重复。记录生长10 d后的种子萌发率，以0.6%的盐浓度下种子萌发率超过60%为筛选鉴定标准，萌发率超过60%可鉴定为种子萌发期耐盐苜蓿品种。

（2）苜蓿苗期耐盐性鉴定

不同苜蓿品种进行腐殖土盆栽种植，待其正常生长到5～10 cm时，小心拔出移到不同浓度盐溶液中，盐溶液浓度分别为0，50，100，150，200，250，300 mmol·L-1，15 d后测定不同苜蓿苗在不同盐溶液成活率，以生长15 d后150 mmol·L-1盐浓度下苜蓿成活率超过60%为筛选鉴定标准，150 mmol·L-1盐浓度下生长15 d后成活率超过60%即认定为苗期耐盐苜蓿品种。同时测定生长15 d后200，250，300 mmol·L-13个浓度下的株高和根系长度，其中株高为盐溶液胁迫下苜蓿在溶液以上部分的高度，根系长度为盐溶液胁迫下溶液以下部分的长度。

2 结果与分析

2.1 不同苜蓿品种田间产量性状分析

由图1可以看出，不同苜蓿品种之间产量表现差异显著（P<0.05）。其中‘中苜3号、‘中苜1号、‘牧歌401+Z、‘敖汉、‘WL232HQ、‘草原3号、‘皇冠、‘WL319、‘和田大叶、‘阿尔冈金、‘牧歌37CR、‘草原2号、‘Magnagraze2、‘维多利亚、‘赛迪7和‘中苜2号品种全年产量表现较好，产量均超过15 000 kg·hm-2，与其他品种产量差异达到显著水平。全年4茬苜蓿中，以第1茬产量表现最佳，其产量约占全年总产量的31.6%～42.4%，其次是第3茬，占比21.4%～28.9%，第2茬产量占比最低，占比16.1%～22.3%。

2.2 不同苜蓿品种营养品质分析

由表2可以看出，不同苜蓿品种4茬平均粗蛋白、粗脂肪含量和相对饲喂价值之间差异均达到显著水平（P<0.05）。综合第1茬苜蓿收获时粗蛋白（CP）和相对饲喂价值（RFV）两个衡量苜蓿品质的主要指标可以看出，综合品质表现较好的苜蓿品种有‘准格尔苜蓿、‘WL319、‘WL358HQ、‘WL343HQ、‘WL354HQ、‘WL232HQ、‘和田大叶、‘WL323ML、‘巨能801、‘三得利和‘公农1号。根据表3苜蓿干草质量等级标准[9]可以看出，其粗蛋白（CP）含量均超过21%，达到一级苜蓿水平，其相对饲喂价值（RFV）超过130，达到二级苜蓿水平，同时酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）含量较低，也均达到二级以上水平。

2.3 不同苜蓿品種种子萌发期耐盐性比较

由表4可以看出，不同苜蓿品种在不同盐胁迫条件下种子萌发率差异较大。各品种在无盐胁迫条件下种子萌发率基本均为100%，同时在低盐胁迫（土壤含盐量低于0.2%）条件下也均保持较高的种子萌发率。各苜蓿品种种子萌发率均随着土壤含盐量的提高而降低，在高盐胁迫条件下（土壤含盐量0.6%），仍保持相对较高种子萌发率的苜蓿品种有‘中苜3号、‘劳博、‘阿尔冈金、‘三得利、‘耐盐之星、‘旱地、‘中苜1号、‘中苜2号和‘WL323ML，其在土壤含盐量为0.6%时，种子萌发率均高于60%，且各萌发的种子在土壤墒情保持较好的条件下均维持较好的长势。

2.4 不同苜蓿品种苗期耐盐性比较

2.4.1 成活率比较分析 将无胁迫处理条件下正常生长的各苜蓿品种，待其生长到苗期的时候，小心取植株移到不同盐浓度溶液进行胁迫处理，将其根浸泡在盐溶液中，生长15 d后，测定其成活率。根据表5可以看出，15 d后低盐浓度（盐浓度≤100 mmol·L-1）处理的各苜蓿品种之间成活率无差别，均为100%成活;随着盐浓度的增加，各品种苗期植株成活性表现差异较大;经过比较分析可以看出，在高盐浓度（盐浓度超过250 mmol·L-1）时，经过15 d植株仍保持较高成活率（成活率仍超过60%）的苜蓿品种有‘中苜3号、‘赛迪5、‘阿尔冈金、‘中苜1号、‘耐盐之星、‘旱地、‘中苜2号、‘WL323ML和‘沧州苜蓿，其中‘中苜3号品种在300 mmol·L-1的盐浓度下成活率达到69%，耐盐性表现最佳。

2.4.2 株高和根系长度比较分析 测定15 d后200，250，300 mmol·L-13个盐浓度胁迫下的苜蓿株高和根系长度，结果（表5）表明，盐胁迫下成活率较高的苜蓿品种均表现为较高的生长高度和根系长度，其中‘中苜3号、‘中苜1号、‘中苜2号、‘耐盐之星、‘旱地、‘阿尔冈金、‘WL323ML、‘巨能801、‘赛迪5、‘WL354HQ和‘沧州苜蓿在高盐浓度胁迫下均表现为较快的生长，具有较强的耐盐性。在300 mmol·L-1的盐浓度下，‘中苜3号株高达到6.9 cm，根系长度达到8.2 cm，生长性状表现最佳，抗盐性最强。

3 结论与讨论

根据不同地区的生态环境、农业经济技术条件及畜牧业对牧草的需求而选择适宜的苜蓿品种，是紫花苜蓿种植的关键技术，可以避免盲目引种造成不必要的损失。针对当地生态环境引进品种并开展科学的引种试验，是指导苜蓿生产的重要技术支撑[10-12]。除了苜蓿高产、优质、抗旱耐盐性等指标，苜蓿耐寒特性也是筛选适宜苜蓿的重要参考指标，依据苜蓿种植的区划，适宜华北区种植的苜蓿秋眠级以4～5级为主，主要品种有‘保定苜蓿、‘沧州苜蓿、‘无棣苜蓿、‘中苜1号等，选择2～3级的低秋眠级品种明显影响产草量[13]。吕会刚等[14]基于22个苜蓿品种4年试验结果认为，河北地区雨养条件下秋眠性3～6级的秋眠型和半秋眠型品种丰产性和产量稳定性综合评价较高。

利用不同苜蓿自身优异特性重新进行群体组合杂交及轮回选择是苜蓿育种的主要途径，一般苜蓿品种不会集多个优异特性于一身，因此对目标材料进行筛选，对筛选出的苜蓿进行性状归类，根据育种苜蓿进行材料重组是选育优异苜蓿材料的重要因素[15]。

通过2019—2020年对51份苜蓿在产量、品质和耐盐性的试验研究，就高产优质抗逆性苜蓿育种目标主要筛选出以下苜蓿品种：产量性状表现优异的苜蓿品种有‘中苜3号、‘中苜1号、‘牧歌401+Z、‘敖汉、‘WL232HQ、‘草原3号、‘皇冠、‘WL319、‘和田大叶、‘阿尔冈金、‘牧歌37CR、‘草原2号、‘Magnagraze2、‘维多利亚、‘赛迪7和‘中苜2号;品质性状表现较好的苜蓿品种有‘准格尔苜蓿、‘WL319、‘WL358HQ、‘WL343HQ、‘WL354HQ、‘WL232HQ、‘和田大叶、‘WL323ML、‘巨能801、‘三得利和‘公农1号;种子萌发期耐盐性表现较好的苜蓿品种‘中苜3号、‘劳博、‘阿尔冈金、‘三得利、‘耐盐之星、‘旱地、‘中苜1号、‘中苜2号和‘WL323ML;苜蓿苗期耐盐性表现较好的品种有‘中苜3号、‘赛迪5、‘中苜1号、‘中苜2号、‘耐盐之星、‘旱地、‘阿尔冈金、‘WL323ML和‘沧州苜蓿。

参考文献：

[1] 李诗琴. 16个苜蓿品种抗旱、耐盐碱性研究及综合评价[D]. 长春： 吉林农业大学， 2019.

[2] JALEEL C A， GOPI R， SANKLAR B A， et al. Differential responses in water use efficiency in two varieties of Catharanthus roseus under drought stress[J]. Comptes Rendus Biologies， 2008， 331（1）： 42-47.

[3] 郭婷， 白娟， 王建国. 刍议我国苜蓿草产业发展现状与对策[J]. 中国草地学报， 2018， 40（4）： 111-115.

[4] 刘亚钊， 王明利， 蒋年华. 中国草产品贸易格局和发展趋势分析[J]. 草业科学， 2018， 35（11）： 2765-2772.

[5] 江影舟， 张洁冰， 南志标， 等. 中国苜蓿国际贸易竞争力分析[J]. 草业科学， 2016， 33（2）： 322-329.

[6] 刘成果. 草畜乳协调发展，是建设现代奶业的必然选择[J]. 草业科学， 2009， 26（7）： 3-5.

[7] 刘亚钊， 王明利， 修长柏. 我国牧草产品国际竞争力分析[J]. 农业经济问题， 2011， 11（7）： 86-90.

[8] 杨青川， 孙彦. 中国苜蓿育种的历史、现状与发展趋势[J]. 中国草地学报， 2011， 33（6）： 95-101.

[9] 中国畜牧业协会. 苜蓿 干草质量分级： T/CAAA 001-2018[S]. 2018.

[10] 伏兵哲， 高雪芹， 张蓉， 等. 宁夏引黄灌区不同紫花苜蓿品种比较[J]. 西北农林科技大学学报（自然科学版）， 2017， 45（2）： 71-78.

[11] 王赞， 李源， 孙桂枝， 等. 国内外16个紫花苜蓿品种生产性能比较研究[J]. 中国农学通报， 2008， 24（12）： 4-10.

[12] 闫亚飞， 柳茜， 高润， 等. 不同苜蓿品种秋眠级评定及产量性状的初步分析[J]. 中国草地学报， 2016， 38（5）： 1-7.

[13] 赵海明， 游永亮， 李源， 等. 不同秋眠级苜蓿品种在海河平原区的适应性评价[J]. 中国草地学报， 2020， 42（1）： 48-57.

[14] 吕会刚， 康俊梅， 龙瑞才， 等. 河北地区22个紫花苜蓿品种的生产性能比较研究[J]. 草地学报， 2018， 26（4）： 948-958.

[15] 康俊梅， 杨青川， 郭文山， 等. 北京地区10个紫花苜蓿引进品种的生产性能研究[J]. 中国草地学报， 2010， 32（6）： 5-10.