3個(gè)棗品種抗旱性綜合評價(jià)及抗旱指標(biāo)的篩選

馬艷麗董麗麗朱　虹王　鵬

（1.遼寧省干旱地區(qū)造林研究所，朝陽　122000；2.朝陽市新華小學(xué)，遼寧　朝陽　122000）

3個(gè)棗品種抗旱性綜合評價(jià)及抗旱指標(biāo)的篩選

馬艷麗1董麗麗2朱虹1王鵬1

（1.遼寧省干旱地區(qū)造林研究所，朝陽122000；2.朝陽市新華小學(xué)，遼寧朝陽122000）

在4種不同的水分脅迫處理?xiàng)l件下，對大平頂棗、金鈴圓棗、三星大棗的12個(gè)抗旱指標(biāo)進(jìn)行了測定，并運(yùn)用隸屬函數(shù)值法對3個(gè)棗品種抗旱性進(jìn)行了綜合評價(jià)。結(jié)果表明，3個(gè)棗品種的抗旱性大小順序?yàn)椋喝谴髼棧窘疴張A棗＞大平頂棗。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法，對3個(gè)棗品種的抗旱性與12個(gè)抗旱指標(biāo)相關(guān)性進(jìn)行的關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明：葉片相對含水量、胞間CO2濃度可作為重要的抗旱評價(jià)指標(biāo)。

棗；抗旱性；綜合評價(jià)；指標(biāo)篩選

植物抗旱性是一個(gè)十分復(fù)雜的性狀，針對植物抗旱性方面的研究大多是從單項(xiàng)指標(biāo)上進(jìn)行分析的，其抗旱指標(biāo)水平與樹種實(shí)際抗旱能力有一定相關(guān)性，但還不能比較全面地反應(yīng)樹種的抗旱能力，因此，需要采用綜合指標(biāo)法對植物的抗旱性進(jìn)行研究。目前國內(nèi)外比較流行兩種綜合評定方法，一個(gè)是模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法，用于品種間比較，以評定抗旱性；另一個(gè)是灰色關(guān)聯(lián)分析法，采用各項(xiàng)指標(biāo)的脅迫指數(shù)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析，并按照關(guān)聯(lián)度排列出關(guān)聯(lián)序。因此，本研究選取了與抗旱性相關(guān)的12個(gè)生理生化指標(biāo)，采用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)方法，對3個(gè)棗品種的抗旱性進(jìn)行比較；此外，采取灰色關(guān)聯(lián)度分析法，找出這12個(gè)指標(biāo)與抗旱性之間的關(guān)聯(lián)序，為進(jìn)一步開展棗樹多品種抗旱性鑒定及抗旱育種提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料及處理

試驗(yàn)材料選取朝陽地區(qū)產(chǎn)出的大平頂棗、金鈴圓棗和三星大棗這3個(gè)優(yōu)良品種的2年生嫁接苗，于4月中下旬將3個(gè)品種的棗苗栽植于花盆中。盆內(nèi)土壤最大持水量為46.03%，土壤容重為1.12 g/cm3。本試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)水分脅迫梯度，即為對照CK:28.35%～30.93%；輕度脅迫S1:20.62%～23.20%；中度脅迫S2:15.46%～18.04%；重度脅迫S3:10.31%～12.89%。于7月中旬開始進(jìn)行控水試驗(yàn)，每天15：00時(shí)利用土壤水分測定儀（HD2）檢測棗苗土壤水分變化情況，并及時(shí)補(bǔ)充當(dāng)日失去的水分，架設(shè)防雨棚；每隔10天左右測定1次生理生化指標(biāo)，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測定3次。

1.2儀器設(shè)備

試驗(yàn)所用的儀器主要有Li-6400光合指標(biāo)測定儀（測定光合指標(biāo)）、電導(dǎo)率儀FE30（測定相對電導(dǎo)率）、Arimad-3000葉水勢測定儀（測定葉水勢）和FP6400A火焰光度計(jì)（測定K+離子含量）。

1.3試驗(yàn)方法

葉片相對含水量測定采用水飽和法；過氧化氫酶（CAT）的測定采用高錳酸鉀滴定法；超氧化物歧化酶（SOD）的測定采用氮藍(lán)四唑（NBT）比色法；脯氨酸含量的測定采用磺基水楊酸提取，茚三酮顯色法；可溶性含糖量的測定采用蒽酮比色法。

12個(gè)生理生化指標(biāo)的測定采用了2種抗旱綜合指標(biāo)評價(jià)方法，即模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析方法。

1.3.1模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法

以12個(gè)抗旱指標(biāo)為依據(jù)，計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值，對3個(gè)大棗品種的抗旱能力進(jìn)行綜合評價(jià)。具體計(jì)算公式：

如果指標(biāo)與抗旱性呈正相關(guān)，則

如果指標(biāo)與抗旱性呈負(fù)相關(guān)，則

式中，X（μ）為隸屬函數(shù)值；X為苗木某指標(biāo)測定值；Xmin、Xmax分別為所有參試棗苗中某一指標(biāo)內(nèi)的最小值和最大值。

1.3.2灰色關(guān)聯(lián)分析方法

按灰色系統(tǒng)理論要求，將3個(gè)大棗品種的抗旱隸屬函數(shù)均值及12個(gè)指標(biāo)視為一個(gè)整體，即灰色系統(tǒng)，并對系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范。標(biāo)準(zhǔn)化公式

式中，X標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)化值；Xi（k）為測定值；X表示同一指標(biāo)的平均值。

應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果，求得參考數(shù)列（平均隸屬函數(shù)值）X0與比較數(shù)列（各指標(biāo)）Xi各對應(yīng)值的關(guān)聯(lián)系數(shù)，計(jì)算公式

式中，i為某個(gè)指標(biāo)；Ri（k）為比較數(shù)列Xi對參考數(shù)列X0在第k點(diǎn)的關(guān)聯(lián)系數(shù)；ρ為分辨系數(shù)，ρ∈（0，1］。

使用各比較數(shù)列Xi對參考數(shù)列X0的關(guān)聯(lián)系數(shù)，求出各指標(biāo)對樹種抗旱性的關(guān)聯(lián)度，計(jì)算公式為

式中，Ri為比較數(shù)列Xi與參考數(shù)列X0的關(guān)聯(lián)度，根據(jù)以上公式計(jì)算各指標(biāo)與抗旱性的關(guān)聯(lián)度。

2　結(jié)果與分析

根據(jù)4種不同的水分脅迫處理?xiàng)l件下各項(xiàng)指標(biāo)的測定值，求得3個(gè)棗品種各項(xiàng)指標(biāo)的平均值，結(jié)果如表1。

表1　不同的水分脅迫處理?xiàng)l件下3個(gè)棗品種各項(xiàng)抗旱指標(biāo)

2.1抗旱性綜合比較評價(jià)-模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法

將每個(gè)品種大棗各項(xiàng)指標(biāo)的抗旱隸屬函數(shù)值累加起來，求其平均值，平均值越大，說明抗旱性就越強(qiáng)。從表2可以明顯看出，在中度和重度水分脅迫條件下，3個(gè)品種抗旱性強(qiáng)弱順序?yàn)椋喝谴髼棧窘疴張A棗＞大平頂棗。

2.2抗旱性鑒定指標(biāo)的篩選-灰色關(guān)聯(lián)分析方法

研究得出3個(gè)關(guān)聯(lián)度分析，即輕度脅迫下的關(guān)聯(lián)度分析（表3）、中度脅迫下的關(guān)聯(lián)度分析（表4）和重度脅迫下的關(guān)聯(lián)度分析（表5）。

從表3可以看出，輕度水分脅迫下，抗旱指標(biāo)與抗旱性之間的關(guān)聯(lián)序?yàn)椋喝~片相對含水量＞CAT＞可溶性含糖量＞葉片水勢=SOD＞胞間CO2濃度＞脯氨酸＞相對電導(dǎo)率＞K+＞氣孔導(dǎo)度＞凈光合速率＞蒸騰速率。因此，輕度水分脅迫下，各指標(biāo)對供試3個(gè)品種材料的抗旱性影響，以葉片相對含水量影響最大，蒸騰速率影響最小。

表2　不同水分脅迫處理?xiàng)l件下各品種的抗旱指標(biāo)平均隸屬值及抗旱性排序

表3　輕度脅迫下抗旱性與各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度

從表4可以看出，中度水分脅迫下，抗旱指標(biāo)與抗旱性之間的關(guān)聯(lián)序?yàn)椋喝~片相對含水量＞胞間CO2濃度＞相對電導(dǎo)率＞CAT＞氣孔導(dǎo)度＞SOD=脯氨酸＞葉片水勢＞可溶性含糖＞蒸騰速率＞凈光合速率＞K+。因而，中度水分脅迫下，各指標(biāo)對供試3個(gè)品種材料的抗旱性影響，以葉片相對含水量影響最大，K+影響最小。

表4　中度脅迫下抗旱性與各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度

從表5可以看出，重度水分脅迫下，抗旱指標(biāo)與抗旱性之間的關(guān)聯(lián)序?yàn)椋喊gCO2濃度＞葉片相對含水量＞脯氨酸＞SOD＞葉片水勢＞CAT＞可溶性含糖＞蒸騰速率＞氣孔導(dǎo)度＞相對電導(dǎo)率＞凈光合速率＞K+。因而，重度水分脅迫下各指標(biāo)對供試3個(gè)品種材料的抗旱性影響，以胞間CO2濃度影響最大，K+影響最小。

表5　重度脅迫下抗旱性與各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度

3　結(jié)　論

3.1通過模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法，對3個(gè)棗品種的抗旱性進(jìn)行了綜合比較，抗旱性大小依次為三星大棗＞金鈴圓棗＞大平頂棗。

3.2通過灰色關(guān)聯(lián)度分析得出，在輕度、中度和重度3種水分脅迫下，葉片相對含水量、胞間CO2濃度與隸屬函數(shù)值關(guān)聯(lián)度最大，說明這2個(gè)指標(biāo)對棗樹抗旱性的影響程度最大，可作為3個(gè)棗樹品種重要的抗旱鑒定指標(biāo)；而K+與隸屬函數(shù)值關(guān)聯(lián)度最小，在棗樹抗旱指標(biāo)中可以不予考慮。

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第1作者簡介：馬艷麗（1978-），女，高級工程師，主要從事經(jīng)濟(jì)林研究。

（責(zé)任編輯：潘啟英）

Comprehensive Evaluation of Drought Resistance and Screening of Drought Resistance Indexes of Three Chinese Jujube Cultivars

MAYanli
（Arid Areas Afforestation Institute of Liaoning Province，Chaoyang150081）

Under four different water stress conditions，Dapingding jujube，Jinling jujube，Samsung jujube 12 drought resistance indexes were determined and the use of subordinate function value method to make a comprehensive evaluation of the three kinds of jujube varieties drought resistance.The results showed that 3 cultivars of drought resistance in this order:Samsung＞Jinling jujube jujube＞Dapingding jujube.The correlation between drought resistance and 12 drought resistance indexes of 3 jujube varieties was analyzed by using the method of grey correlation analysis.The results of correlation analysis showed that the relative water content and intercellular CO2concentration could be used as an important index for drought resistance evaluation of 3 kinds of Chinese jujube cultivars.

Jujube；Drought resistance；Comprehensive evaluation；Index selection

S665.1，S603.4

C

1001-9499（2016）04-0024-04

2016-06-23