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3个枣品种抗旱性综合评价及抗旱指标的筛选

2016-09-02马艳丽董丽丽朱虹王

林业科技 2016年4期
关键词:抗旱性抗旱关联度

马艳丽董丽丽朱 虹王 鹏

(1.辽宁省干旱地区造林研究所,朝阳 122000;2.朝阳市新华小学,辽宁 朝阳 122000)

3个枣品种抗旱性综合评价及抗旱指标的筛选

马艳丽1董丽丽2朱虹1王鹏1

(1.辽宁省干旱地区造林研究所,朝阳122000;2.朝阳市新华小学,辽宁朝阳122000)

在4种不同的水分胁迫处理条件下,对大平顶枣、金铃圆枣、三星大枣的12个抗旱指标进行了测定,并运用隶属函数值法对3个枣品种抗旱性进行了综合评价。结果表明,3个枣品种的抗旱性大小顺序为:三星大枣>金铃圆枣>大平顶枣。运用灰色关联分析法,对3个枣品种的抗旱性与12个抗旱指标相关性进行的关联度分析结果表明:叶片相对含水量、胞间CO2浓度可作为重要的抗旱评价指标。

枣;抗旱性;综合评价;指标筛选

植物抗旱性是一个十分复杂的性状,针对植物抗旱性方面的研究大多是从单项指标上进行分析的,其抗旱指标水平与树种实际抗旱能力有一定相关性,但还不能比较全面地反应树种的抗旱能力,因此,需要采用综合指标法对植物的抗旱性进行研究。目前国内外比较流行两种综合评定方法,一个是模糊数学的隶属函数法,用于品种间比较,以评定抗旱性;另一个是灰色关联分析法,采用各项指标的胁迫指数进行灰色关联分析,并按照关联度排列出关联序。因此,本研究选取了与抗旱性相关的12个生理生化指标,采用模糊数学的隶属函数方法,对3个枣品种的抗旱性进行比较;此外,采取灰色关联度分析法,找出这12个指标与抗旱性之间的关联序,为进一步开展枣树多品种抗旱性鉴定及抗旱育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1试验材料及处理

试验材料选取朝阳地区产出的大平顶枣、金铃圆枣和三星大枣这3个优良品种的2年生嫁接苗,于4月中下旬将3个品种的枣苗栽植于花盆中。盆内土壤最大持水量为46.03%,土壤容重为1.12 g/cm3。本试验设置4个水分胁迫梯度,即为对照CK:28.35%~30.93%;轻度胁迫S1:20.62%~23.20%;中度胁迫S2:15.46%~18.04%;重度胁迫S3:10.31%~12.89%。于7月中旬开始进行控水试验,每天15:00时利用土壤水分测定仪(HD2)检测枣苗土壤水分变化情况,并及时补充当日失去的水分,架设防雨棚;每隔10天左右测定1次生理生化指标,每个指标重复测定3次。

1.2仪器设备

试验所用的仪器主要有Li-6400光合指标测定仪(测定光合指标)、电导率仪FE30(测定相对电导率)、Arimad-3000叶水势测定仪(测定叶水势)和FP6400A火焰光度计(测定K+离子含量)。

1.3试验方法

叶片相对含水量测定采用水饱和法;过氧化氢酶(CAT)的测定采用高锰酸钾滴定法;超氧化物歧化酶(SOD)的测定采用氮蓝四唑(NBT)比色法;脯氨酸含量的测定采用磺基水杨酸提取,茚三酮显色法;可溶性含糖量的测定采用蒽酮比色法。

12个生理生化指标的测定采用了2种抗旱综合指标评价方法,即模糊数学隶属函数法和灰色关联分析方法。

1.3.1模糊数学隶属函数法

以12个抗旱指标为依据,计算各个指标的平均隶属函数值,对3个大枣品种的抗旱能力进行综合评价。具体计算公式:

如果指标与抗旱性呈正相关,则

如果指标与抗旱性呈负相关,则

式中,X(μ)为隶属函数值;X为苗木某指标测定值;Xmin、Xmax分别为所有参试枣苗中某一指标内的最小值和最大值。

1.3.2灰色关联分析方法

按灰色系统理论要求,将3个大枣品种的抗旱隶属函数均值及12个指标视为一个整体,即灰色系统,并对系统内的数据进行标准化规范。标准化公式

式中,X标为标准化值;Xi(k)为测定值;X表示同一指标的平均值。

应用标准化处理结果,求得参考数列(平均隶属函数值)X0与比较数列(各指标)Xi各对应值的关联系数,计算公式

式中,i为某个指标;Ri(k)为比较数列Xi对参考数列X0在第k点的关联系数;ρ为分辨系数,ρ∈(0,1]。

使用各比较数列Xi对参考数列X0的关联系数,求出各指标对树种抗旱性的关联度,计算公式为

式中,Ri为比较数列Xi与参考数列X0的关联度,根据以上公式计算各指标与抗旱性的关联度。

2 结果与分析

根据4种不同的水分胁迫处理条件下各项指标的测定值,求得3个枣品种各项指标的平均值,结果如表1。

表1 不同的水分胁迫处理条件下3个枣品种各项抗旱指标

2.1抗旱性综合比较评价-模糊数学隶属函数法

将每个品种大枣各项指标的抗旱隶属函数值累加起来,求其平均值,平均值越大,说明抗旱性就越强。从表2可以明显看出,在中度和重度水分胁迫条件下,3个品种抗旱性强弱顺序为:三星大枣>金铃圆枣>大平顶枣。

2.2抗旱性鉴定指标的筛选-灰色关联分析方法

研究得出3个关联度分析,即轻度胁迫下的关联度分析(表3)、中度胁迫下的关联度分析(表4)和重度胁迫下的关联度分析(表5)。

从表3可以看出,轻度水分胁迫下,抗旱指标与抗旱性之间的关联序为:叶片相对含水量>CAT>可溶性含糖量>叶片水势=SOD>胞间CO2浓度>脯氨酸>相对电导率>K+>气孔导度>净光合速率>蒸腾速率。因此,轻度水分胁迫下,各指标对供试3个品种材料的抗旱性影响,以叶片相对含水量影响最大,蒸腾速率影响最小。

表2 不同水分胁迫处理条件下各品种的抗旱指标平均隶属值及抗旱性排序

表3 轻度胁迫下抗旱性与各指标的关联系数及关联度

从表4可以看出,中度水分胁迫下,抗旱指标与抗旱性之间的关联序为:叶片相对含水量>胞间CO2浓度>相对电导率>CAT>气孔导度>SOD=脯氨酸>叶片水势>可溶性含糖>蒸腾速率>净光合速率>K+。因而,中度水分胁迫下,各指标对供试3个品种材料的抗旱性影响,以叶片相对含水量影响最大,K+影响最小。

表4 中度胁迫下抗旱性与各指标的关联系数及关联度

从表5可以看出,重度水分胁迫下,抗旱指标与抗旱性之间的关联序为:胞间CO2浓度>叶片相对含水量>脯氨酸>SOD>叶片水势>CAT>可溶性含糖>蒸腾速率>气孔导度>相对电导率>净光合速率>K+。因而,重度水分胁迫下各指标对供试3个品种材料的抗旱性影响,以胞间CO2浓度影响最大,K+影响最小。

表5 重度胁迫下抗旱性与各指标的关联系数及关联度

3 结 论

3.1通过模糊数学隶属函数法,对3个枣品种的抗旱性进行了综合比较,抗旱性大小依次为三星大枣>金铃圆枣>大平顶枣。

3.2通过灰色关联度分析得出,在轻度、中度和重度3种水分胁迫下,叶片相对含水量、胞间CO2浓度与隶属函数值关联度最大,说明这2个指标对枣树抗旱性的影响程度最大,可作为3个枣树品种重要的抗旱鉴定指标;而K+与隶属函数值关联度最小,在枣树抗旱指标中可以不予考虑。

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第1作者简介:马艳丽(1978-),女,高级工程师,主要从事经济林研究。

(责任编辑:潘启英)

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

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