全 文 ：4个毛豹皮樟品种苗木抗寒性综合评价
范　川 ,李贤伟
(四川农业大学生态林业工程省级重点实验室 ,四川 雅安 625014)
摘要:通过对 4 个毛豹皮樟品种苗木进行人工低温胁迫试验 ,测定叶片的电导率(EC)、丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、脯氨
酸(Por)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等 6 个指标 , 以 SPSS 软件作为工具 , 运用主成分分析法对毛豹皮樟 4 个品
种的抗寒性进行综合评价。结果表明:抗寒性最强的是 12 号 ,其余依次为 6号 、8 号 ,抗寒性最弱的是 38 号 ,这和毛豹皮樟
的实际表现相符;同时 , 回归方程(Y =-292.847+1.009 X2)经检验精度都在 98%以上 ,可以用于毛豹皮樟抗寒性评价。
关键词:毛豹皮樟;苗木;抗寒性;主成分分析
中图分类号:S792.23　　　文献标识码:A　　　文章编号:1002-7351(2008)04-0178-04
Assessment on the cold resistance of four varieties of Litsea coreana Levl.var.seedlings
FAN Chuan , LI Xian-wei
(Sichuan Key Laboratory of Ecological Forestry Engineering , Sichuan Agricultural University , Y a an , Sichuan 625014, China)
Abstract:Based on the ar tificial low-temperature stress , principle components of four v arieties seedling s , total 6 indexes i.e.Cata-
lase(CAT), electrical conductivity(EC), malondialdehyde(MDA), soluble sugar (SS), proline (Por)and peroxides (POD),
w ere analyzed by SPSS12.0.The results showed that the cold resistance in different v arieties were 12#>6# or 8#>38#, which
is similar to the actual behavior in the fields.The accuracy of reg ression equation(Y =-292.847+1.009X 2 , X 2 is the activity
of POD)is above 98%, so the regression equation can be used for estimating the cold resistance of Litsea coreana Levl.var.
Key words:L itsea coreana Lev l.var.;seedling;cold resistance;principle components analysis
　　毛豹皮樟(Li tsea coreana Levl.var.lanuginosa Yang et P.H.Huang)属于樟科木姜子属植物 ,老鹰茶 、
白茶为其俗名 ,它是朝鲜木姜子(Litsea coreana Levl).的变种[ 1-3] 。近年来 ,在天然林保护工程及退耕还
林等生态建设工程中 ,加大了对毛豹皮樟的开发利用 ,栽植面积逐年扩大。目前对毛豹皮樟的栽培技术 、
内涵物分析 、群落结构等进行了较系统的研究 。近年来极端灾害天气呈上升趋势 ,低温引起的损失逐渐凸
现 ,对栽培户的积极性造成较大的打击。现急需抗寒性强的品种 ,以便于繁殖推广 ,减少低温伤害带来的
损失 。因此本研究以 4个毛豹皮樟品种的 2年生苗木进行人工低温胁迫试验 ,通过叶片的电导率 、丙二
醛 、可溶性糖 、叶绿素 、过氧化物酶 、过氧化氢酶等 6个指标的分析 ,综合判断毛豹皮樟的抗寒性强弱 ,以期
为生产实践提供可靠依据 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验材料取自雅安市雨城区中里镇毛豹皮樟专业户苗圃 ,该苗圃系国家“十五”攻关特色资源植物品
种筛选及产业化示范基地 。本项研究随机选择 4个品种:6号 、8号 、12号 、38号 ,每个品种各 180株苗木 ,
均为 2年生扦插苗 ,苗高 30 ～ 50 cm ,生长健壮 ,每株苗着生 15 ～ 20叶。2006年 5月起苗 ,将待试毛豹皮
樟苗盆栽于温室 ,每盆2 ～ 3株 。盆栽基质为市售黑泥炭土 ,容器为上口径 30 cm 、下口径15 cm 、高 35 cm 、
底部有排水孔的塑料花盆 。每盆大约用基质 1.5 kg 。
　收稿日期:2008-03-07;修回日期:2008-05-04
　基金项目:国家“十五”科技攻关重大项目(2004BA606A-06), 国家“十一五”科技支撑项目(2006BAC01A11)共同资助
　作者简介:范　川(1973-), 男 ,四川渠县人 , 四川农业大学生态林业工程省级重点实验室讲师 , 硕士 ,从事植物生理生态
研究。
　通讯作者:李贤伟 , lixw@sicau.edu.cn。
第 35 卷 第 4 期
2 0 0 8年 1 2月
福 建 林 业 科 技
Jour of Fujian Forestry Sci and Tech
Vol.35　No.4
Dec., 2 0 0 8
1.2　试验方法
试验采用单因素随机区组设计 ,以毛豹皮樟品种作为处理 ,寒害处理的不同温度作为区组 。
低温胁迫试验从 10月下旬开始 ,在低温水浴锅(型号 L510496 ,温度误差±0.05℃)中进行处理 。低
温水浴锅处理温度设定为室温(约 15℃)、10℃、5℃、0℃、-5℃。每处理苗木 30株 ,每个处理重复 3次 。
降温过程模拟自然降温速度 2℃·h-1(5℃的温度间隔分多次降温),当达到所要求的温度后维持 24 h ,取
毛豹皮樟叶片分次对各指标进行测定。
1.3　抗寒性指标测定方法
1.3.1　EC:电导仪法[ 4 ,5] 　　将待测幼苗叶片用自来水冲洗 ,再用蒸馏水冲洗干净 ,用吸水纸擦干。然后
用打孔器将叶片打成直径为 0.6 cm 左右的圆片 ,每份称取 0.5 g ,重复 3次 ,放入 50 ml的小烧杯中 ,加入
蒸馏水20 ml ,用保鲜膜密封好 ,置于25℃室温震荡2 h 后用DSS-120型电导仪测定其电导值;再将其煮沸
15 min ,冷却至 25℃室温 ,测定其电导值 ,并计算电导率。
1.3.2　CA T 活性:紫外分光光度法[ 6] 　取一定部位的叶片 0.5 g 于预冷的研钵中 ,加入磷酸缓冲液 ,研
磨成浆 ,转入离心管 ,加入提取介质冲洗研钵 ,并转入离心管离心 ,上清液转入容量瓶;再向残渣中加预冷
的提取介质并离心 ,合并上清液 、定容至 25mL。取 10 m l刻度试管 3支 ,其中2支为样品测定管 ,1支为空
白对照管 ,加入试剂 ,25℃预热后 ,逐管加入 0.1 mol·L-1 H2O2 0.3 mL ,每加完1管立刻计时 ,并迅速倒入
石英比色杯中 ,240 nm 处测定吸光度 ,每隔 1 min读数1次 ,共测 4次。待3支管全部测定完后 ,计算酶活
性。
1.3.3　MDA 、SS含量:硫代巴比妥酸法[ 4 , 7] 　称取剪成小块的叶片 0.4 g ,放入研钵中 ,加入三氯乙酸和
石英砂 ,研磨成匀浆 ,转入离心管 ,分 4次共加入 10%三氯乙酸 8 mL 冲洗研钵 ,洗涤液转入离心管 、离心 。
准备 10 mL干燥刻度试管 2支 ,一支加入上清液 3 mL ,另一支加蒸馏水 3 mL(空白对照),各加 0.5%硫
代巴比妥酸 3 mL ,摇匀 ,在沸水中煮沸 10 min(溶液出现小气泡开始计时),立即在冷水中冷却。如有沉
淀 ,应离心 。以空白试管作参比 ,在分光光度计 600 nm 、532 nm 、450 nm 处测定样品反应液的消光值 ,再
计算出丙二醛和可溶性糖含量 。
1.3.4　Pro 含量:酸性茚三酮比色法[ 4] 　取植株叶片 0.3 g 加少量乙醇 ,在研钵中研磨成匀浆。转入大试
管 ,加乙醇 ,摇匀 ,加塞 ,黑暗中浸提 2 h或在 80℃沸水浴中浸取 20 min。向大试管中加约0.3 g 活性炭和
1 g 人造沸石 ,用手剧烈震荡 10 min;静置 、沉淀 ,倒出上清液 ,过滤或离心 ,滤液转入 50 mL 容量瓶。用水
洗涤试管 、残渣 ,洗涤液一并转入容量瓶 ,加水定容 。吸取 3 mL 滤液于干燥的 10 mL 干燥刻度试管 ,加 3
mL 冰醋酸 、3 mL 酸性茚三酮 ,用玻璃球盖住管口 ,摇匀 ,置沸水浴中反应 15 min 。同时以 80%乙醇代替
滤液 ,作空白对照。将空白及样品从沸水中取出 ,在冷水中冷却 。以空白为参比液 ,在分光光度计上 515
nm 波长测定样品反应液的光密度 ,根据光密度值从标准曲线上查出样品液的脯氨酸浓度。
1.3.5　POD活性:愈创木酚法[ 6] 　取一定部位的叶片 0.5 g 于研钵中 ,加适量的磷酸缓冲液研磨成匀浆 ,
转入离心管 ,离心 ,上清液转入容量瓶 ,再向残渣中加入磷酸缓冲液提取 1次 ,上清液并入 50 mL 容量瓶 ,
定容 。取光径 1 cm比色杯 4支 ,于1只中加入反应混合液 3 mL 和磷酸缓冲液 1 mL ,作为对照 ,另3支分
别加入反应混合液 3 mL 和待测样品 1 mL ,立即开启秒表记录时间 ,于分光光度计上测量波长 470 nm 处
吸光值 ,每隔 1 min读数 1次 ,共测 4次 ,待 2支试管全部测定完后 ,计算酶活性 。
1.4　数据的处理
使用 Microsoft Excel 2003进行原始数据的统计 、图表制作 ,用 SPSS12.0进行主成分分析 。各测定指
标均为鲜样值。
2　结果与分析
在室温(约 15℃)、10℃、5℃、0℃、-5℃下各个指标的测定值中 ,只有-5℃下的测定值(最后值)最能
反映毛豹皮樟的抗寒性强弱 ,其他温度下的指标值则更多地体现了品种对低温胁迫的不同反应。
将测定的分析指标值(见表 1)输入SPSS12.0中 ,根据特征值大于 1的原则 ,提取了 1个主成分(见表
·179·第 4 期 范　川 , 等:4 个毛豹皮樟品种苗木抗寒性综合评价
2),其特征值为 4.7066 ,主成分的贡献率为 78.4434%,累计贡献率达 78.4434%。主成分 1就已经代表
了毛豹皮樟抗寒性的近 80%的信息。
表 1　4 个样品在-5℃时各个指标的测定值
品种 电导率 EC/ % 过氧化物酶 POD/ u·g-1·min-1 过氧化氢酶 CAT/ u·g-1·min-1 丙二醛 MDA/μmol·g -1 可溶性糖 SS/μmo l·g-1 游离脯氨酸 Pro/μg·g-1
6 49.39 3616.667 345.833 0.052593 0.818822 0.5351
8 49.84 2700 295.486 0.058503 0.715481 0.1804
12 46.08 10466.67 197.423 0.06372 0.9382 0.8473
38 49.82 1500 298.624 0.036 0.7035 0.5422
　　利用方差极大法对因子载荷矩阵进行旋转得到
表3。从表3可知 ,主成分反映了可溶性糖和 Por含
量。这个主成分从不同侧面对毛豹皮樟的抗寒性进
行了评价 ,并且其累计贡献率达到 78.4434%。因此
表 2　6 个主成分的方差以及贡献率
主成分 方差 贡献率/ % 累计贡献率/ %
1 4.7066 78.4434 78.4434
用这个主成分对毛豹皮樟的抗寒性进行评价是可行的 、合理的。
根据回归算法计算出因子得分函数的系数 ,得到表 4的因子得分矩阵 。根据该表得到因子得分函数
(综合判断公式):
　　F =-0.9965X 1+0.9978X 2-0.8521X 3+0.6797X 4+0.9494X 5+0.7929X 6
表 3　主成分载荷矩阵
指　　标 主　成　分
电导率 X 1 -0.6809
POD X 2 0.6404
CAT X3 -0.3466
丙二醛 X 4 0.0930
可溶性糖 X 5 0.7936
Por X 6 0.9458
表 4　主成分得分系数矩阵
指　标 主　成　分
电导率 X 1 -0.9965
POD X 2 0.9978
CAT X 3 -0.8521
丙二醛 X 4 0.6797
可溶性糖 X5 0.9494
Por X 6 0.7929
　　根据综合判断公式可以得出 4个毛豹皮樟样
品的抗寒性的综合得分(见表 5)。从表 5可知 , F
值最大的是 12 号 ,达到 10 276.95 ,其他的依次为
6号(3 314.903)、8号(2 442.74)、38号(1 242.922)。
表 5　主成分因子得分及排序表
样　品 6 号 8号 12 号 38号
F 值 3314.903 2442.74 10276.95 1242.922
排序 2 3 1 4
从 F 值的大小来看 ,抗寒性最强的是 12号 ,其他的依次为 6号 、8号 、38号 。
对F =-0.9965X 1+0.9978X 2-0.8521X 3+0.6797X 4+0.9494X 5+0.7929X 6 进行逐步回归分析 ,
取 F=40 861.181 ,显著水平 P<0.01 ,回归方程为 Y =-292.847+1.009X 2 ,R=0.999976 ,调整后的 Ra
=0.999963。
为了检验评价体系的有效性 ,对回归方程的估计精度进行分析。结果表明回归方程的精度系数较高 ,
精度都在 98%以上 ,表明该回归方程可以用于抗寒性评价 。同时 ,方程中的指标对抗寒性影响明显。
3　结论与讨论
遇到寒害后 ,植物的生理过程是错综复杂的 ,是受多种因素影响的 ,不能单一地 、孤立地应用某一指标
表示复杂的抗寒生理过程 ,况且不同物种的抗寒机制也存在较大的差异。因此 ,在植物抗寒机理尚未充分
揭示的情况下 ,究竟何种指标能真正反映林木的抗寒性 ,还没有统一的看法 。
在抗逆性研究综合评价中可采用隶属度法[ 8] ,也可以采用主成分分析的方法[ 9 ,10] 。主成分分析可以
将多变量 、大样本间孤立的 、非综合的指标作全面的分析 ,减少分析指标的同时 ,尽量减少原指标包含信息
的损失 ,从而达到降维的目的[ 11-14] 。本文通过应用主成分分析综合评价方法 ,对 4个不同品种毛豹皮樟
·180· 福 建 林 业 科 技 第 35 卷
的叶片的电导率 、丙二醛 、可溶性糖 、脯氨酸 、过氧化物酶 、过氧化氢酶等 6个主要特征指标进行分析 ,并按
综合评价值的大小排序 ,在这 4个样品中抗寒性最高的是 12号 ,其次为 6号 、8 号 ,抗寒性最弱的是 38
号。分析结果表明 ,主成分法综合评价毛豹皮樟品种抗寒性的结果与品种的实际表现是一致的。
植物的抗逆性受多种因素的影响 ,综合评价一个物种的抗寒性应从生态 、形态 、生理 、生化等多项指标
入手 ,同时结合田间观察 ,才能为全面评价其抗寒能力提供可靠的依据 。因此 ,在今后的研究中还应当从
毛豹皮樟根 、茎 、叶的形态特征等方面做进一步探讨 ,同时尚需选取实生苗作进一步验证 。
参考文献:
[ 1] 刘　军 , 陈礼清 ,唐　茜.优良退耕还林树种老鹰茶[ J] .四川林业科技 , 2001 , 22(2):44-45.
[ 2] 李　俊 , 张　健.毛豹皮樟的研究进展[ J] .四川农业大学学报 , 2005 , 23(2):247-252.
[ 3] 李廷松.老鹰茶资源调查与开发利用[ J].贵州茶叶 , 1995 , 84(4):10-13.
[ 4] 熊庆娥.植物生理学实验教程[ M] .四川:四川科学技术出版社 , 2003.
[ 5] 邹　琦.植物生理学实验指导[ M] .北京:中国农业出版社 , 2000.
[ 6] 高俊凤.植物生理学试验指导[ M] .北京:高等教育出版社 , 2006.
[ 7] 中国科学院上海植物生理研究所 , 上海市植物生理学会.现代植物生理学实验指南[ M] .北京:科学出版社 , 1999.
[ 8] 李彦慧 , 佟爱民 ,刘冬云 , 等.廊坊杨抗寒性研究[ J] .河北农业大学学报 , 2005 , 28(4):23-27.
[ 9] 郝丽娟 , 邵青玲.不同杏品种的抗寒性研究[ J].山西果树 , 2006(5):3-5.
[ 10]彭金光 ,孙玉宏 , 师瑞红 ,等.不同西瓜品种萌发期耐冷性的综合比较分析[ J].安徽农学通报 , 2006 , 12(11):47-49.
[ 11]赵铭钦 ,王玉胜 , 刘国顺 ,等.SPSS 软件在烤烟品种综合评价中的应用[ J] .农艺科学 , 2006 , 22(10):128-130.
[ 12]陈平雁 ,黄浙明.SPSS 10.0 统计软件应用教程[ M] .北京:人民军医出版社 , 2002.
[ 13]余建英 ,何旭宏.数据统计分析与 SPSS 应用[ M] .北京:人民邮电出版社 , 2003.
[ 14]刘先勇.SPSS 10.0 统计分析软件与应用[ M].北京:国防工业出版社 , 2002.
(上接第 174 页)
参考文献:
[ 1] 秦国峰 , 金国庆 ,黄 辉 , 等.马尾松一代无性系种子园营建与丰产技术研究[ J].浙江林业科技 , 1996 , 16(4):1-8.
[ 2] 张任好.马尾松第二代种子园无性系选育及应用[ J] .福建林业科技 , 2008 , 35(1):1-5 , 10.
[ 3] 胡集瑞.马尾松种子园优良无性系的选择与评价[ J] .福建林业科技 , 2007 , 34(2):32-35.
[ 4] 秦国峰.马尾松改良及培育[ M] .杭州:浙江大学出版社 , 2000:375-386.
[ 5] 全国马尾松种子园课题协作组.马尾松种子园建立技术论文集[ C] .北京:学术书刊出版社 , 1990:265-274.
[ 6] 金国庆 , 秦国峰 ,储德裕.杂种鹅掌楸低砧劈接覆土嫁接技术的研究[ J].江西林业科技 , 2006(5):20-23.
·181·第 4 期 范　川 , 等:4 个毛豹皮樟品种苗木抗寒性综合评价